用于降低雷击跳闸率的输电线路改造的雷击检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电网监测领域，更具体地说，涉及一种用于降低雷击跳闸率的输电线路改造的雷击检测系统。
【背景技术】
[0002]输电线路雷击跳闸率高的时候，电力部门需要进行输电线路的技术改造以降低雷击跳闸率，由于以前的技术只能在变电站通过故障录波等技术手段记录整个一条线路的跳闸情况，不知道引起雷击跳闸是在哪个杆塔，给改造工作带来了很大的盲目性，也没有办法评估降低雷击跳闸技术改造完成后带来的具体效果。为此，需要对电网进行有针对性的改造，通过检测发生雷击的具体杆塔来对降低雷击跳闸改造前的工作进行规划，即哪些杆塔容易遭受雷击，进行有针对性的改造。
[0003]合格的接地应该将雷击产生的大电流引入大地，将电网投入运行后，可以利用安装在多个杆塔上的多个雷击检测终端对接地不合格产生时的无法及时引入大地的雷击电流进行检测，进而达到对雷击次数进行记录统计的目的，根据记录到的雷击次数，可以判定接地是否合格，进而决定是否需要对输电线路进行改造，以及如何进行电网改造以降低雷击跳闸率。
[0004]因为雷电发生的概率本来就小，统计时间一般长达一年或更多，因此检测终端是需要持续长时间运行的。现有的雷击检测终端都是通过蓄电池供电，蓄电池用完需要更换或者充电，由于杆塔数量很多、分布广泛且多处于恶劣的区域环境中，山高路远，因此后期对各个雷击检测终端的供电维护的任务重且繁琐，不便于经常性的实施后期供电维护、更新等操作。因此蓄电池的更换维护操作非常麻烦，蓄电池用完经常不能及时充电或者更换。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述蓄电池后期维护任务重且繁琐、蓄电池用完经常不能及时充电或者更换的缺陷，提供一种能充分利用野外风能和太阳能进行电能补充的用于降低雷击跳闸率的输电线路改造的雷击检测系统。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种用于降低雷击跳闸率的输电线路改造的雷击检测系统，包括安装在输电线路的杆塔上的雷击检测终端和通过移动依次进入各个雷击检测终端的通讯范围的移动数据处理终端，所述雷击检测终端包括太阳能电板、风力发电机、蓄电池、用于控制所述风力发电机以及太阳能电板给所述蓄电池充电的风光互补控制器、将蓄电池输出的直流电转换为交流电的逆变器、用于感应雷击并输出雷击电流信号的雷击电流传感器、用于将所述雷击电流信号进行数模转换的AD转换器、用于根据转换后的雷击电流信号统计雷击次数的控制模块、用于接收所述移动数据处理终端发送的请求指令并在所述控制模块的控制下将雷击次数的数据通过无线方式发送给所述移动数据处理终端的第一通信模块；
[0007]风力发电机、太阳能电板均与风光互补控制器连接，风光互补控制器、蓄电池、逆变器、控制模块依次连接，所述雷击电流传感器连接至AD转换器，AD转换器和第一通信模块分别连接至所述控制模块，所述第一通信模块与进入该第一通信模块的通讯范围内的移动数据处理终端建立无线通讯连接。
[0008]本实用新型所述的用于降低雷击跳闸率的输电线路改造的雷击检测系统，其中，所述风光互补控制器包括:分别与风力发电机、太阳能电板以及蓄电池连接的三个电流电压采样电路；分别连接风力发电机与蓄电池、太阳能电板与蓄电池的两个DC/DC变换器；以及分别与三个电流电压采样电路和两个DC/DC变换器连接的单片机。
[0009]本实用新型所述的用于降低雷击跳闸率的输电线路改造的雷击检测系统，其中，所述单片机的型号为PIC16F877A。
[0010]本实用新型所述的用于降低雷击跳闸率的输电线路改造的雷击检测系统，其中，所述逆变器包括DSP控制器、DC/DC电路、逆变电路、交流电源；
[0011]DC/DC电路包括储能电感、具有反并联二极管的I个功率开关器件、续流二极管、滤波电容；逆变电路包括具有反并联二极管的4个功率开关器件、滤波电感；
[0012]所有的功率开关器件的控制端分别连接至DSP控制器的对应引脚以接收PWM信号，蓄电池的正极通过一个所述功率开关器件连接至所述储能电感一端和续流二极管的负极，滤波电容连接至所述储能电感的另一端与续流二极管的正极之间，续流二极管的正极连接至经蓄电池的负极，4个功率开关器件分别构成桥式电路的两个上臂和两个下臂，所述上臂和所述下臂为一个桥臂，两个桥臂均与滤波电容并联，交流电源串联所述滤波电感后连接至两个上臂和下臂的两个连接节点之间。
[0013]本实用新型所述的用于降低雷击跳闸率的输电线路改造的雷击检测系统，其中，所述移动数据处理终端包括:
[0014]第二通信模块，与所述第一通信模块建立无线通讯连接以交互指令和数据；
[0015]数据处理模块，发送请求指令以指示所述控制模块发送雷击次数的数据，存储接收的来自各个雷击检测终端的雷击次数的数据，并根据所述雷击次数的数据判断当前电网的接地改造是否合格。
[0016]本实用新型所述的用于降低雷击跳闸率的输电线路改造的雷击检测系统，其中，所述第一通信模块与第二通信模块均包括:LTE通信装置、WIMAX通信装置、TD-SCDMA通信装置、WCDMA通信装置、GPRS通信装置、CDMA通信装置、EDGE通信装置、CDMA-2000通信装置、GSM通信装置、WIFI通信装置、红外通信装置或蓝牙通信装置。
[0017]实施本实用新型的用于降低雷击跳闸率的输电线路改造的雷击检测系统，具有以下有益效果:本实用新型充分利用野外的自然环境条件，利用风能、太阳能给蓄电池进行电能补充，有效保证了用于降低雷击跳闸率的输电线路改造的雷击检测系统的供电运行。
【附图说明】
[0018]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0019]图1是本实用新型用于降低雷击跳闸率的输电线路改造的雷击检测系统的结构示意图；
[0020]图2是图1中雷击检测终端的结构示意图；
[0021]图3是图2中风光互补控制器的结构示意图；
[0022]图4是图2中逆变器的电路图。
【具体实施方式】
[0023]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0024]参考图1，本实用新型的用于降低雷击跳闸率的输电线路改造的雷击检测系统包括安装在输电线路的杆塔上的雷击检测终端2和通过移动依次进入各个雷击检测终端2的通讯范围的移动数据处理终端I。图中虚线表示移动数据处理终端I的移动路径，即各个雷击检测终端2的沿线分布线路。
[0025]当电网投入运行，如果雷击统计时间足够，可以通过移动移动数据处理终端I依次进入各个雷击检测终端2的通讯范围，进而可以沿线收集各个雷击检测终端2记录的雷击次数的数据。移动数据处理终端I与各个雷击检测终端2的数据交互次数少，甚至是一次性的，所以这种移动获取数据的方式，节省资源。
[0026]因为雷击检测终端2安装在各个杆塔上，数量众多，分布广泛，且杆塔一般处于恶劣的自然环境中，所以为了保证蓄电池的供电充足，本实用新型充分利用野外的风能和太阳能以保证蓄电池的供电充足，具体的:
[0027]参考图2，所述雷击检测终端2包括太阳能电板11、风力发电机12、蓄电池14、用于控制所述风力发电机12以及太阳能电板11给所述蓄电池14充电的风光互补控制器13、将蓄电池14输出的直流电转换为交流电的逆变器20、用于感应雷击并输出雷击电流信号的雷击电流传感器33、用于将所述雷击电流信号进行数模转换的AD转换器32、用于根据转换后的雷击电流信号统计雷击次数的控制模块31、用于接收所述移动数据处理终端I发送的请求指令并在所述控制模块31的控制下将雷击次数的数据通过无线方式发送给所述移动数据处理终端I的第一通信模块34 ;
[0028]风力发电机12、太阳能电板11均与风光互补控制器13连接，风光互补控制器13、蓄电池14、逆变器20、控制模块31依次连接，所述雷击电流传感器33连接至AD转换器32，AD转换器32和第一通信模块34分别连接至所述控制模块31，所述第一通信模块34与进入该第一通信模块34的通讯范围内的移动数据处理终端I建立无线通讯连接。
[0029]其中，控制模块31可以采用MCU或单片机等。雷击电流传感器33选取互感CT，其可以感应雷击产生的雷击电流信号，并将其送往AD转换器32进行模数转换，AD转换器32为AD转换芯片，此为现有技术，此处不再赘述。控制模块31判断雷击电流信号超过阈值，控制其内部的计数器进行雷击计数。
[0030]所述移动数据处理终端I包括:第二通信模块和数据处理模块；第二通信模块与所述第一通信模块34建立无线通讯连接以交互指令和数据；数据处理模块发送请求指令以指示所述控制模块31发送雷击次数的数据，存储接收的来自各个雷击检测终端2的雷击次数的数据，并根据所述雷击次数的数据判断当前电网的接地改造是否合格。
[0031]第一通信模块34、第二通信模块的实现不做限制，可以包括LTE通信装置、WIMAX通信装置、TD-SCDMA通信装置、WCDMA通信装置、GPRS通信装置、CDMA通信装置、EDGE通信装置、CDMA-2000通信装置、GSM通信装置、WIFI通信装置、红外通信装置或蓝牙通信装置。通过无线通信保证了数据处理的及时、准确性。
[0032]雷电产生时，如果电网的接地不合格，则雷击时的大电流可以通过雷击电流传感器33进行检测，控制模块31记录并统计雷击次数。统计时间到达后，移动数据处理终端I通过移动依次进入雷击检测终端2的通讯范围，进入