一种超导电缆监控系统和发电系统的制作方法

本发明涉及电力，尤其涉及一种超导电缆监控系统和发电系统。

背景技术：

1、自21世纪以来，全球能源发展已进入清洁低碳快速转型期。风力发电作为世界上发展最快的绿色能源技术，在陆地风电场建设快速发展的同时，一些问题也随之出现，如占地面积大、噪声污染等。而相较于陆地，海上风能资源丰富，海洋可成为风电场建设更好的选择。

2、随着技术的不断进步，海上风电场逐渐朝着大型化和规模化发展，这对于输电电缆和其它设备也提出了更高的要求。超导电缆由于其大容量、低损耗、节约能源和环保等特点，目前已广泛应用于电力行业。然而，不同于传统电缆，超导电缆中的电缆本体需要工作在超导临界转变温度以下，超导电缆中的制冷单元的温度升高将会导致电缆本体失超，迫使超导电缆退出运行。因此，为保证超导电缆的安全可靠且正常运行，需要对超导电缆进行监控，并在监控过程中及时确定超导电缆是否发生故障以及故障原因，以使超导电缆在故障后快速恢复运行。

3、但是，现有的超导电缆监控系统无法及时准确的检测超导电缆是否存在故障。

技术实现思路

1、本发明提供了一种超导电缆监控系统和发电系统，可以精确检测到超导电缆是否存在故障。

2、根据本发明的一方面，提供了一种超导电缆监控系统，该超导电缆监控系统包括：超导电缆监控模块、发电监控模块和控制模块；

3、所述发电监控模块包括多个电流测量单元和多个电压测量单元；其中，各所述电流测量单元分别电连接一个发电单元，连接有所述电流测量单元的发电单元分别电连接一个所述电压测量单元；所述电流测量单元用于测量其电连接的发电单元产生的电流信息；所述电压测量单元用于测量其电连接的发电单元产生的电压信息；所述发电单元用于产生电能；每一所述发电单元均与超导电缆电连接；所述超导电缆包括电缆本体、双层杜瓦管以及电缆保护层；

4、所述超导电缆监控模块包括第一采集单元、第二采集单元以及第三采集单元；其中，所述第一采集单元用于采集所述电缆保护层的多个位置处的第一状态信息；所述第二采集单元用于采集所述双层杜瓦管内的多个位置处的制冷信息；所述第三采集单元用于采集所述电缆本体的多个位置处的运行信息和第二状态信息；所述控制模块与所述超导电缆监控模块和所述发电监控模块电连接，所述控制模块用于根据所述第一状态信息、所述制冷信息、所述运行信息以及所述第二状态信息确定所述超导电缆是否存在故障，还用于根据任意两个发电单元的电流信息和电压信息确定其之间的超导电缆是否存在故障。

5、可选的，所述第一采集单元包括多个第一压力检测子单元和多个定位子单元；

6、多个所述第一压力检测子单元和多个所述定位子单元均间隔分布在所述电缆保护层上；

7、所述第一压力检测子单元用于检测其所在位置处的所述电缆保护层所受的压力信息；

8、所述定位子单元用于检测其所在位置处的所述电缆保护层的位置信息。

9、可选的，所述第二采集单元包括多个第一温度检测子单元、多个第二压力检测子单元以及多个流量检测子单元；

10、多个所述第一温度检测子单元、多个所述第二压力检测子单元以及多个所述流量检测子单元均间隔分布在所述双层杜瓦管内；

11、所述温度检测子单元用于检测其所在位置处的所述双层杜瓦管的温度信息；

12、所述第二压力检测子单元用于检测其所在位置处的所述双层杜瓦管内的压力信息；

13、所述流量检测子单元用于检测其所在位置处的所述双层杜瓦管内制冷液体的流量信息。

14、可选的，所述第三采集单元包括多个第二温度检测子单元、多个第三压力检测子单元以及多个电流检测子单元；

15、多个第二温度检测子单元、多个第三压力检测子单元以及多个电流检测子单元均间隔分布在所述电缆本体中；

16、所述第二温度检测子单元用于检测其所在位置处的所述电缆本体的温度信息；

17、所述第三压力检测子单元用于检测其所在位置处的所述电缆本体的压力信息；

18、所述电流检测子单元用于检测其所在位置处的所述电缆本体的电流信息。

19、可选的，相邻两个所述发电单元之间的所述电缆本体中设置有至少一个所述电流检测子单元。

20、可选的，所述发电单元包括风机和与所述风机连接的发电机，所述发电机连接在所述风机与所述电缆本体之间。

21、可选的，所述电缆本体包括三相相线；

22、至少两相相线上设置有多个所述电流检测子单元。

23、可选的，所述第二采集单元还包括多个气压检测子单元；

24、多个所述气压检测子单元间隔分布在所述双层杜瓦管内；

25、所述气压检测子单元用于检测其所在位置处的所述双层杜瓦管内制冷液体的气压信息。

26、可选的，所述定位子单元包括gps传感器。

27、根据本发明的另一方面，提供了一种发电系统，该发电系统包括发电模块、超导电缆和本发明任意实施例提供的超导电缆监控系统；

28、所述发电模块包括多个发电单元，各所述发电单元与所述超导电缆电连接。

29、本实施例提供了一种超导电缆监控系统，该超导电缆监控系统包括发电监控模块、超导电缆监控模块和控制模块。发电监控模块包括多个电流测量单元和多个电压测量单元，电流测量单元可以检测其电连接的发电单元产生的电流信息，电压测量单元可以检测其电连接发电单元产生的电压信息。控制模块可以根据任意两个发电单元的电流信息和电压信息确定这两个发电单元之间的超导电缆是否存在故障，可见，本实施示例提供的超导电缆监控系统可以监控超导电缆中的某一区段是否存在故障。超导电缆监控模块中的第一采集单元用于采集超导电缆中的电缆保护层的多个位置处的第一状态信息，第一状态信息可以包括电缆保护层的位置信息及所受的压力信息，第二采集单元用于采集超导电缆中双层杜瓦管中的制冷信息，制冷信息包括双层杜瓦管内的制冷液体的流量、双层杜瓦管的温度及所受的压力信息，第三采集单元可以采集超导电缆中电缆本体的运行信息及第二状态信息，运行信息包括电缆本体的电流，第二状态信息包括电缆本体的温度信息和压力信息。控制模块与第一采集单元、第二采集单元以及第三采集单元电连接，并根据多个第一状态信息、多个制冷信息、多个运行信息以及多个第二状态信息确定超导电缆是否存在故障。可见，本实施例提供的超导电缆监控系统，可以根据超导电缆中多个不同位置处的多个信息状态，确定超导电缆的运行状态，从而精确确定超导电缆是否存在故障，提高了超导电缆的故障检测精度，从而在检测到超导电缆存在故障后，便于工作人员及时维修超导电缆，避免因超导电缆发生故障未及时检测到而使超导电缆长时间在失超环境下工作。本实施例提供了的超导电缆监控系统，可以精确检测到超导电缆是否存在故障。

30、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种超导电缆监控系统，其特征在于，包括：超导电缆监控模块、发电监控模块和控制模块；

2.根据权利要求1所述的超导电缆监控系统，其特征在于，所述第一采集单元包括多个第一压力检测子单元和多个定位子单元；

3.根据权利要求1所述的超导电缆监控系统，其特征在于，所述第二采集单元包括多个第一温度检测子单元、多个第二压力检测子单元以及多个流量检测子单元；

4.根据权利要求1所述的超导电缆监控系统，其特征在于，所述第三采集单元包括多个第二温度检测子单元、多个第三压力检测子单元以及多个电流检测子单元；

5.根据权利要求4所述的超导电缆监控系统，其特征在于，相邻两个所述发电单元之间的所述电缆本体中设置有至少一个所述电流检测子单元。

6.根据权利要求1所述的超导电缆监控系统，其特征在于，所述发电单元包括风机和与所述风机连接的发电机，所述发电机连接在所述风机与所述电缆本体之间。

7.根据权利要求4所述的超导电缆监控系统，其特征在于，所述电缆本体包括三相相线；

8.根据权利要求3所述的超导电缆监控系统，其特征在于，所述第二采集单元还包括多个气压检测子单元；

9.根据权利要求2所述的超导电缆监控系统，其特征在于，所述定位子单元包括gps传感器。

10.一种发电系统，其特征在于，包括发电模块、超导电缆和权利要求1-9任一项所述的超导电缆监控系统；

技术总结
本发明公开了一种超导电缆监控系统和发电系统，超导电缆监控系统包括：超导电缆监控模块、发电监控模块和控制模块；发电监控模块包括多个电流测量单元和多个电压测量单元；其中，电流测量单元用于测量其电连接的发电单元产生的电流信息；电压测量单元用于测量其电连接的发电单元产生的电压信息；超导电缆监控模块包括第一采集单元、第二采集单元以及第三采集单元；其中，第一采集单元用于采集电缆保护层的多个位置处的第一状态信息；第二采集单元用于采集双层杜瓦管内的多个位置处的制冷信息；第三采集单元用于采集电缆本体的多个位置处的运行信息和第二状态信息；本发明可以精确检测到超导电缆是否存在故障。

技术研发人员：郭小龙
受保护的技术使用者：广州极导能源科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15