CN216524116U - 一种风电场集电线路监测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风电场集电线路监测***，包括多个分别安装在多条风电场集电线路上的检测节点，所述多个检测节点均与服务器无线通信连接；所述检测节点包括安装在风电场集电线路上的控制器模块和与控制器模块电连接的覆冰传感器、大气压传感器、风力风向传感器、雷电传感器、电源模块、定位模块、温度传感器、暂态录波型远传故障指示器和无线通信模块，所述无线通信模块与所述服务器无线通信连接。本实用新型实现了远程集中监测，效率高、易于实现，满足恶劣天气条件下的线路监测和暂态故障监测需求，避免了人工进行线路监测的缺陷。

Description

一种风电场集电线路监测***

技术领域：

本实用新型涉及电力线路监测技术领域，尤其涉及一种风电场集电线路监测***。

背景技术：

风能发电是可再生能源中最具经济开发价值的清洁能源。风电场与一般电网送电工程不同之处在于风电场利用集电线路将各台风电机组发的电量通过联络线路组接之后送到各个场内的升压变电所低侧，最后通过集中性的升压之后，接入到***的线路中，并同电网之间并网。

我国大部分风电场建设在相对比较偏僻的地方，地理环境较复杂。一旦出现线路故障，如果无法判断故障的原因和位置大大增加了巡线工作的难度。采用人工巡线的方式，巡线效率低，而且不易检查出故障点，如果在大风、冰雪天气情况下，巡线难度大，甚至天气恶劣到一定程度不能进行巡线。另外，电力线路如果发生一些暂态故障，比如暂态短路，人工不能及时发现捕捉。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种风电场集电线路监测***，以解决现有技术的不足。

本实用新型由如下技术方案实施：一种风电场集电线路监测***，包括多个分别安装在多条风电场集电线路上的检测节点，所述多个检测节点均与服务器无线通信连接；所述检测节点包括安装在风电场集电线路上的控制器模块和与控制器模块电连接的覆冰传感器、大气压传感器、风力风向传感器、雷电传感器、电源模块、定位模块、温度传感器、暂态录波型远传故障指示器和无线通信模块，所述无线通信模块与所述服务器无线通信连接。

进一步的，所述服务器包括用于监测传感数据的监测服务器和用于管理和显示检测节点位置的GIS服务器。

进一步的，所述控制器模块为基于MCU处理器的控制电路板，且所述控制电路板上集成所述定位模块、无线通信模块，所述控制电路板安装于控制箱内。

进一步的，所述电源模块为太阳能电池板。

进一步的，所述覆冰传感器、大气压传感器、风力风向传感器、雷电传感器、温度传感器、暂态录波型远传故障指示器安装于风电场集电线路上。

进一步的，所述定位模块采用GPS模块或者北斗定位模块。

进一步的，所述无线通信模块采用5G通信模块。

进一步的，所述覆冰传感器、大气压传感器、风力风向传感器、雷电传感器、电源模块、温度传感器、暂态录波型远传故障指示器均通过电缆连接控制器模块。

本实用新型的优点：

本实用新型通过各类气象传感器和电力参数传感器监测多个风电场集电线路上的参数数据，并以无线通讯模块发送监测数据到远程的监测服务器、GIS服务器，当检测到某一现场的数据异常(比如雷击、风力过大、覆冰、电缆升温、暂态故障)，则远程的监测服务器可以报警，并通过GIS服务器以电子地图的方式呈现给监测人员，让派遣维护人员第一时间去现场维护。其实现了远程集中监测，效率高、易于实现，满足恶劣天气条件下的线路监测和暂态故障监测需求，避免了人工进行线路监测的缺陷。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的一种风电场集电线路监测***的拓扑示意图；

图2为本实用新型实施例的一种风电场集电线路监测***的各个监测节点的原理框图。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，一种风电场集电线路监测***，包括多个分别安装在多条风电场集电线路上的检测节点1，多个检测节点1均与服务器2无线通信连接；检测节点1包括安装在风电场集电线路上的控制器模块11和与控制器模块11电连接的覆冰传感器12、大气压传感器13、风力风向传感器14、雷电传感器15、电源模块16、定位模块17、温度传感器18、暂态录波型远传故障指示器19和无线通信模块110，无线通信模块110与服务器2无线通信连接。

其中，服务器2包括用于监测传感数据的监测服务器21和用于管理和显示检测节点位置的GIS服务器22。

控制器模块11为基于MCU处理器的控制电路板，MCU可以是单片机芯片。且控制电路板上集成定位模块17、无线通信模块110，控制电路板安装于控制箱内。定位模块17采用GPS模块或者北斗定位模块，实现检测节点的位置定位，便于在线路故障时快速找到。无线通信模块110采用5G通信模块，将传感检测数据无线传输到服务器，实现数据实时检测。

电源模块16为太阳能电池板，满足在电力线路上的供电需求，可以长时间续航。

覆冰传感器12、大气压传感器13、风力风向传感器14、雷电传感器15、温度传感器18、暂态录波型远传故障指示器19安装于风电场集电线路上。且覆冰传感器12、大气压传感器13、风力风向传感器14、雷电传感器15、电源模块16、温度传感器18、暂态录波型远传故障指示器19均通过电缆连接控制器模块11。

本实用新型的工作原理是：

通过覆冰传感器检测风电集电线路是否有结冰情况，电力线路结冰有较多危害，这里不再一一列举，通过检测可以及时发现。通过大气压传感器检测风电集电线路现场的大气压情况，风力风向传感器检测风电集电线路现场的风力风向情况，雷电传感器检测风电集电线路现场的设备是否有雷击情况，大气压、风力风向、雷电这些气象条件也是影响电力线路工作性能的参数，通过实时检测，可以在恶劣天气下及时进行必要的维护。

同时，在电缆接头上设置温度传感器，以检测接头处是否有因为接触不良或者过流过荷导致的温度升高，每个接头的温度传感器设置相应的ID号，以实现区分。温度检测数据通过传输线传输到上图的控制器模块处理后，再经过无线通讯模块发送到远程的监测服务器实现温度检测。线路上设置暂态录波型远传故障指示器，监测线路三相负荷电流、相电场强度、故障电流等运行信息以及主供电源、后备电源等状态信息，同时具备暂态故障录波功能，可以录制短路波形、接地波形，将这些配网运行数据通过线路传输到控制器模块处理后，再经过无线通讯模块发送到远程的监测服务器实现检测。

上述各个气象传感器和电力参数传感器的监测数据通过电缆发送到控制器模块处理后，并通过无线通讯模块(5G模块)无线发送到远程的监测服务器、GIS服务器实现远程监测。集电线路现场可以有多个，每个风力集电线路现场均设置传感监测模块，定位模块(GPS或者北斗模块)可以定位现场位置，当检测到某一现场的数据异常(比如雷击、风力过大、覆冰、电缆升温、暂态故障)，则远程的监测服务器可以报警，并通过GIS服务器以电子地图的方式呈现给监测人员，让派遣维护人员去现场维护。

需要说明的是，上述MCU处理器和所有传感器均为现有技术的传感器，其不局限于某一具体型号。比如，MCU处理器采用MSP430系列单片机，覆冰传感器12采用TJL-12J电力覆冰检测传感器，大气压传感器13采用LC-QA1型大气压力传感器，风力风向传感器14采用风速/风向一体式测量仪，这里不再一一列举。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风电场集电线路监测***，其特征在于，包括多个分别安装在多条风电场集电线路上的检测节点(1)，所述多个检测节点(1)均与服务器(2)无线通信连接；所述检测节点(1)包括安装在风电场集电线路上的控制器模块(11)和与控制器模块(11)电连接的覆冰传感器(12)、大气压传感器(13)、风力风向传感器(14)、雷电传感器(15)、电源模块(16)、定位模块(17)、温度传感器(18)、暂态录波型远传故障指示器(19)和无线通信模块(110)，所述无线通信模块(110)与所述服务器(2)无线通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种风电场集电线路监测***，其特征在于，所述服务器(2)包括用于监测传感数据的监测服务器(21)和用于管理和显示检测节点位置的GIS服务器(22)。

3.根据权利要求1所述的一种风电场集电线路监测***，其特征在于，所述控制器模块(11)为基于MCU处理器的控制电路板，且所述控制电路板上集成所述定位模块(17)、无线通信模块(110)，所述控制电路板安装于控制箱内。

4.根据权利要求1所述的一种风电场集电线路监测***，其特征在于，所述电源模块(16)为太阳能电池板。

5.根据权利要求1所述的一种风电场集电线路监测***，其特征在于，所述覆冰传感器(12)、大气压传感器(13)、风力风向传感器(14)、雷电传感器(15)、温度传感器(18)、暂态录波型远传故障指示器(19)安装于风电场集电线路上。

6.根据权利要求1所述的一种风电场集电线路监测***，其特征在于，所述定位模块(17)采用GPS模块或者北斗定位模块。

7.根据权利要求1所述的一种风电场集电线路监测***，其特征在于，所述无线通信模块(110)采用5G通信模块。

8.根据权利要求1所述的一种风电场集电线路监测***，其特征在于，所述覆冰传感器(12)、大气压传感器(13)、风力风向传感器(14)、雷电传感器(15)、电源模块(16)、温度传感器(18)、暂态录波型远传故障指示器(19)均通过电缆连接控制器模块(11)。

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