太陽(yáng)能供電的野外輸電線(xiàn)路供電系統(tǒng)的研究

1、太陽(yáng)能供電的野外輸電線(xiàn)路電源系統(tǒng)的研究太陽(yáng)能供電的野外輸電線(xiàn)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(shù)有限公司華北電力大學(xué)102206摘要：對(duì)目前獨(dú)立光伏供電系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題進(jìn)行了分析，針對(duì)光伏供電系統(tǒng)的損耗過(guò)高、太陽(yáng)能利用率和蓄電池利用率低、野外環(huán)境惡劣、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸可靠性差等問(wèn)題，進(jìn)行研究設(shè)計(jì)了新型野外輸電線(xiàn)路獨(dú)立光伏供電系統(tǒng)，圍繞核心部件光伏控制器進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：高壓輸電線(xiàn)路；剩余電量加熱；相變材料1引言

2、引言由于野外沒(méi)有穩(wěn)定市電，因此利用太陽(yáng)能等新能源作為電源，開(kāi)辟了節(jié)能新天地。國(guó)內(nèi)利用野外太陽(yáng)能供電的技術(shù)尚處于不成熟階段，國(guó)內(nèi)電力行業(yè)每年因未能及時(shí)維護(hù)造成的事故時(shí)有發(fā)生。智能電網(wǎng)輸電線(xiàn)監(jiān)測(cè)的通信可靠性問(wèn)題也是保證整個(gè)供電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。系統(tǒng)采用OPGW對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，解決了無(wú)人野外傳輸?shù)膯?wèn)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(chǎng)情況，視頻數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)可以更方便地查看詳細(xì)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(yīng)的措施使其工作于最佳狀態(tài)。2控制器的主要技術(shù)原理分析控制器的主要技術(shù)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(duì)蓄電池作過(guò)充、過(guò)放控制（見(jiàn)圖1所示）。過(guò)充控制：即太陽(yáng)能電池方陣給蓄電池充電時(shí)，當(dāng)電壓達(dá)到允許值上限，切斷充電；過(guò)放控制：即負(fù)載放電時(shí)，當(dāng)蓄電池電壓下降至保護(hù)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(shí)，容量下降較大，而冬季鐵塔上的溫度較低，需要對(duì)機(jī)箱的

4、溫度進(jìn)行，由于夜間太陽(yáng)能不發(fā)電，所以加熱時(shí)耗費(fèi)蓄電池電量容易造成電池電量過(guò)低。系統(tǒng)研制的全新控制策略，根據(jù)負(fù)載用電數(shù)據(jù)、電池容量數(shù)據(jù)、機(jī)箱內(nèi)溫度數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)模型等控制器可以計(jì)算出當(dāng)前風(fēng)能和太陽(yáng)能提供的多余電量，隨著陽(yáng)光和風(fēng)速的變化，這個(gè)數(shù)值是實(shí)時(shí)調(diào)整的，將多余的電量提供給機(jī)箱加熱系統(tǒng)。3.1.3相變儲(chǔ)能釋放計(jì)算機(jī)箱加熱系統(tǒng)使相變材料發(fā)生變化，將熱量?jī)?chǔ)存起來(lái)，當(dāng)溫度低時(shí)相變材料發(fā)生變化釋放能量（尤其是夜間），以保證機(jī)箱內(nèi)的溫度恒定。將相變材

5、料首創(chuàng)了蓄電池保溫機(jī)箱，可以在24小時(shí)內(nèi)，比不使用該技術(shù)的機(jī)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(shù)相結(jié)合，白天儲(chǔ)存熱量，夜間釋放熱量，保持電池、設(shè)備溫度平衡。3.1.4核心供電系統(tǒng)1、控制零電壓自恢復(fù)技術(shù)當(dāng)連續(xù)陰雨天出現(xiàn)或蓄電池容量減小時(shí)，蓄電池電量全部被消耗完時(shí)，當(dāng)風(fēng)能或太陽(yáng)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(fù)給蓄電池充電，以保證系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)，此功能是在極低的功耗下

6、（0.1W）實(shí)現(xiàn)的。2、控制器自切斷技術(shù)控制器在電池容量低時(shí)，為了保證電池剩余電量供給負(fù)載，將自身供電切斷。當(dāng)電池容量恢復(fù)時(shí)，控制器自動(dòng)接通自身電源，恢復(fù)各項(xiàng)智能功能：包括遠(yuǎn)程控制、蓄電池管理等。3、控制器負(fù)載控制技術(shù)控制器負(fù)載有多種工作方式供選擇，其中有手動(dòng)控制、自動(dòng)控制、時(shí)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(hù)可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行配置。自動(dòng)控制方式是控制器可以根據(jù)系統(tǒng)電壓的變化實(shí)現(xiàn)的自身調(diào)節(jié)。手動(dòng)控制方式是