一种根据覆冰线路温度自动调节输出电流的融冰系统技术方案

本发明专利技术涉及一种根据覆冰线路温度自动调节输出电流的融冰系统，系统包括：覆冰线路由融冰电源模块的直流侧引出，分别连接用于获取覆冰线路导线温度数据的温度现场监控传感模块和用于获取覆冰线路导线外径数据的覆冰现场监控传感模块；温度现场监控传感模块双向连接温度光纤光栅调节模块；覆冰现场监控传感模块双向连接覆冰光纤光栅调节模块；温度光纤光栅调节模块和覆冰光纤光栅调节模块分别连接监控计算模块，监控计算模块连接融冰电源模块；本发明专利技术提供一种根据覆冰线路温度自动调节输出电流的融冰系统，能够根据采集覆冰线路温度和覆冰情况，自动调节融冰电源的输出电流，具有自动调节、通信迅速、远距离传输、适应恶劣环境等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种输电系统SVC电压调节器，具体涉及一种根据覆冰线路温度自动调节输出电流的融冰系统。
技术介绍
输电线路在冬季覆冰是电力系统的自然灾害之一。覆冰严重时会断线、倒杆/倒塔，导致大面积停电事故，并且修复工作难度大、周期长，影响范围广。因此，为应对冰雪灾害对电力系统基础设施的严重威胁，国内外加强对输电线路融冰技术的研究。目前较为广泛的除冰、融冰装置是直流融冰装置，直流融冰装置采用的基本原理是将交流电源变换成直流电源，再将直流电源加载到覆冰线路上，通过覆冰线路的电阻的发热实现线路的融冰；其原理是将覆冰线路作为负载，施加直流电源，用较低电压提供短路电流加热导线使覆冰融化。可采用发电机电源整流和采用系统电源的可控硅整流两种方法。前者虽可减少投资但却发电受机组容量与融冰所需容量的限制，大多情况都不满足需求。因此，采用系统电源的可控硅整流融冰是热力融冰法中的热点，其适用性更强，可根据不同情况调节直流融冰电压，使之满足不同应用环境的需求，是现有融冰方法中最理想的一种。以往的直流融冰装置与温度及覆冰监测系统是独立运行的，彼此之间没有联系，如果覆冰线路需要融冰，必须通过人工观察覆冰线路是否危及杆塔安全，判断覆冰严重，启动直流融冰装置，确定线路的融冰电流，进行融冰。如果融冰过程中，发现覆冰线路融冰效果较差，需手动操作直流融冰装置，提高线路的融冰电流；融冰过程中，发现覆冰线路的温度监测系统显示温度过高，有烧毁线路的危险，需手动操作直流融冰装置，降低线路的融冰电流，以上的融冰过程需要人工操作，使用过程繁琐。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种根据覆冰线路温度自动调节输出电流的融冰系统，能够根据采集覆冰线路温度和覆冰情况，自动调节融冰电源的输出电流，具有自动调节、通信迅速、远距离传输、适应恶劣环境等优点。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：一种根据覆冰线路温度自动调节输出电流的融冰系统，其改进之处在于，包括：温度现场监控传感模块、温度光纤光栅调节模块、覆冰现场监控传感模块、覆冰光纤光栅调节模块、监控计算模块、融冰电源模块和覆冰线路；所述覆冰线路由所述融冰电源模块的直流侧引出，分别连接用于获取覆冰线路导线温度数据的所述温度现场监控传感模块和用于获取覆冰线路导线外径数据的所述覆冰现场监控传感模块；所述温度现场监控传感模块双向连接所述温度光纤光栅调节模块；所述覆冰现场监控传感模块双向连接所述覆冰光纤光栅调节模块；所述温度光纤光栅调节模块和所述覆冰光纤光栅调节模块分别连接所述监控计算模块，所述监控计算模块连接所述融冰电源模块；优选的，所述温度数据包括：导线温度Ti、环境温度Te和导线与冰交界面的温度T0；所述外径数据包括：导线覆冰后的外径D和导线外径d。优选的，所述温度现场监控传感模块双向连接所述温度光纤光栅调节模块包括：所述温度光纤光栅调节模块用于通过掺铒光纤放大器对信号进行光放大的方式，向所述温度现场监控传感模块发送用于采集所述覆冰线路导线温度数据的光信号并接收携带所述覆冰线路导线温度数据的返回信号。优选的，所述覆冰现场监控传感模块双向连接所述覆冰光纤光栅调节模块包括：所述覆冰光纤光栅调节模块用于通过掺铒光纤放大器对信号进行光放大的方式，向所述覆冰现场监控传感模块发送用于采集所述覆冰线路导线外径数据的光信号并接收携带所述覆冰线路导线外径数据的返回信号。优选的，所述温度光纤光栅调节模块和所述覆冰光纤光栅调节模块分别连接所述监控计算模块，所述监控计算模块连接所述融冰电源模块包括：所述监控计算模块用于根据所述温度数据，所述外径数据和导线融冰的热平衡公式(1-1)计算融冰时间t和融冰电流I的关系及临界融冰电流IC，并控制所述融冰电源模块输出所述融冰电流I，输出时间为融冰时间t；所述导线融冰的热平衡公式(1-1)为：I2R0t＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5(1-1)I：融冰电流；R0导线温度为0℃时的导线电阻；Q1：被融化部分的冰的温度从导线环境温度Te升温至导线与冰交界面的温度T0所吸收的热量；Q2：融化冰所需吸收的热量；Q3：未被融化的冰温度变化吸收的热量；Q4：导线温度从导线环境温度Te升温至导线与冰交界面的温度T0所吸收的热量；Q5：冰表面散失的热量。进一步的，所述根据所述温度数据，所述外径数据和导线融冰的热平衡公式(1-1)计算临界融冰电流IC包括：IC=[2πki(T0-Ti)R0ln(D+2dD)]12=(2πkiR0lnDiD×Ti)12-0.851075612Ti(Ti-Te)ln(D+2dD)=4.05503055×10-8(D+2d)(Te+273)3+{4.16942731463×10-3C·Ren+[(Ti-Te)(D+2d)3(Ti+Te)2+273]0.25本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据覆冰线路温度自动调节输出电流的融冰系统，其特征在于，所述系统包括：温度现场监控传感模块、温度光纤光栅调节模块、覆冰现场监控传感模块、覆冰光纤光栅调节模块、监控计算模块、融冰电源模块和覆冰线路；所述覆冰线路由所述融冰电源模块的直流侧引出，分别连接用于获取覆冰线路导线温度数据的所述温度现场监控传感模块和用于获取覆冰线路导线外径数据的所述覆冰现场监控传感模块；所述温度现场监控传感模块双向连接所述温度光纤光栅调节模块；所述覆冰现场监控传感模块双向连接所述覆冰光纤光栅调节模块；所述温度光纤光栅调节模块和所述覆冰光纤光栅调节模块分别连接所述监控计算模块，所述监控计算模块连接所述融冰电源模块。

【技术特征摘要】
1.一种根据覆冰线路温度自动调节输出电流的融冰系统，其特征在于，所述系统包括：温度现场监控传感模块、温度光纤光栅调节模块、覆冰现场监控传感模块、覆冰光纤光栅调节模块、监控计算模块、融冰电源模块和覆冰线路；所述覆冰线路由所述融冰电源模块的直流侧引出，分别连接用于获取覆冰线路导线温度数据的所述温度现场监控传感模块和用于获取覆冰线路导线外径数据的所述覆冰现场监控传感模块；所述温度现场监控传感模块双向连接所述温度光纤光栅调节模块；所述覆冰现场监控传感模块双向连接所述覆冰光纤光栅调节模块；所述温度光纤光栅调节模块和所述覆冰光纤光栅调节模块分别连接所述监控计算模块，所述监控计算模块连接所述融冰电源模块。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度数据包括：导线温度Ti、环境温度Te和导线与冰交界面的温度T0；所述外径数据包括：导线覆冰后的外径D和导线外径d。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度现场监控传感模块双向连接所述温度光纤光栅调节模块包括：所述温度光纤光栅调节模块用于通过掺铒光纤放大器对用于采集所述覆冰线路导线温度数据的光信号和用于携带所述覆冰线路导线温度数据的返回信号进行光放大，向所述温度现场监控传感模块发送用于采集所述覆冰线路导线温度数据的光信号并接收携带所述覆冰线路导线温度数据的返回信号。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述覆冰现场监控传感模块双向连接所述覆冰光纤光栅调节模块包括：所述覆冰光纤光栅调节模块用于通过掺铒光纤放大器对用于采集所述覆冰线路导线外径数据的光信号和用于携带所述覆冰线路导线外径数据的返回信号进行光放大，向所述覆冰...

【专利技术属性】
技术研发人员：贲宝强，渠学景，王彦朋，陈贺，
申请(专利权)人：国家电网公司，南京南瑞集团公司，中电普瑞科技有限公司，国网四川省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11