太陽能供電的野外輸電線路供電系統(tǒng)的研究

1、太陽能供電的野外輸電線路電源系統(tǒng)的研究太陽能供電的野外輸電線路電源系統(tǒng)的研究劉曉健韓民曉潘耀杰等毛法兵趙娜北京意科能源技術有限公司華北電力大學102206摘要：對目前獨立光伏供電系統(tǒng)存在的主要問題進行了分析，針對光伏供電系統(tǒng)的損耗過高、太陽能利用率和蓄電池利用率低、野外環(huán)境惡劣、監(jiān)控數據傳輸可靠性差等問題，進行研究設計了新型野外輸電線路獨立光伏供電系統(tǒng)，圍繞核心部件光伏控制器進行了分析。關鍵詞：高壓輸電線路；剩余電量加熱；相變材料1引言

2、引言由于野外沒有穩(wěn)定市電，因此利用太陽能等新能源作為電源，開辟了節(jié)能新天地。國內利用野外太陽能供電的技術尚處于不成熟階段，國內電力行業(yè)每年因未能及時維護造成的事故時有發(fā)生。智能電網輸電線監(jiān)測的通信可靠性問題也是保證整個供電系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎。系統(tǒng)采用OPGW對數據進行傳輸，解決了無人野外傳輸的問題，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在惡劣天氣需要更加直觀地查看現(xiàn)場情況，視頻數據監(jiān)控系統(tǒng)可以更方便地查看詳細情況。由于蓄電池的性能和壽命受溫度影響很大，研究

3、蓄電池的控制特性采取相應的措施使其工作于最佳狀態(tài)。2控制器的主要技術原理分析控制器的主要技術原理分析2.12.1光伏控制器的基本原理光伏控制器的基本原理光伏控制器主要針對蓄電池作過充、過放控制（見圖1所示）。過充控制：即太陽能電池方陣給蓄電池充電時，當電壓達到允許值上限，切斷充電；過放控制：即負載放電時，當蓄電池電壓下降至保護值切斷輸出。3.1.2剩余能量控制加熱由于普通蓄電池在低溫時，容量下降較大，而冬季鐵塔上的溫度較低，需要對機箱的

4、溫度進行，由于夜間太陽能不發(fā)電，所以加熱時耗費蓄電池電量容易造成電池電量過低。系統(tǒng)研制的全新控制策略，根據負載用電數據、電池容量數據、機箱內溫度數據、數據模型等控制器可以計算出當前風能和太陽能提供的多余電量，隨著陽光和風速的變化，這個數值是實時調整的，將多余的電量提供給機箱加熱系統(tǒng)。3.1.3相變儲能釋放計算機箱加熱系統(tǒng)使相變材料發(fā)生變化，將熱量儲存起來，當溫度低時相變材料發(fā)生變化釋放能量（尤其是夜間），以保證機箱內的溫度恒定。將相變材

5、料首創(chuàng)了蓄電池保溫機箱，可以在24小時內，比不使用該技術的機箱溫度高17℃。研究保溫夾層填充材料，各種保溫形式的保溫效果等；利用相變材料與保溫技術相結合，白天儲存熱量，夜間釋放熱量，保持電池、設備溫度平衡。3.1.4核心供電系統(tǒng)1、控制零電壓自恢復技術當連續(xù)陰雨天出現(xiàn)或蓄電池容量減小時，蓄電池電量全部被消耗完時，當風能或太陽能有電能輸入到控制器，控制器可以在蓄電池零電壓情況下恢復給蓄電池充電，以保證系統(tǒng)能自動恢復，此功能是在極低的功耗下

6、（0.1W）實現(xiàn)的。2、控制器自切斷技術控制器在電池容量低時，為了保證電池剩余電量供給負載，將自身供電切斷。當電池容量恢復時，控制器自動接通自身電源，恢復各項智能功能：包括遠程控制、蓄電池管理等。3、控制器負載控制技術控制器負載有多種工作方式供選擇，其中有手動控制、自動控制、時間控制、自定義輸出控制、分段控制和剩余功率控制六種控制方式，用戶可以根據實際需要進行配置。自動控制方式是控制器可以根據系統(tǒng)電壓的變化實現(xiàn)的自身調節(jié)。手動控制方式是