风光互补供电系统在传输线路视频监控中的应用

现有的太阳能供电不能满足全天候传输线路视频监控和连续多雨天气下稳定运行的要求，形成了危险点现场监测盲点。

风光互补供电系统利用风能和太阳能资源的互补性来实现全天候发电，有效解决了这一问题。本文通过对输电网全天候视频监测系统中各个设备的实际用电需求进行分析，设计了蓄电池、风力发电机、太阳能光伏电池阵的配置方案及安装方案。

伴随着经济的快速发展，交通、管道、工厂、住宅等基础设施建设的迅速发展，输电线路保护区的吊机、高臂泵车等高空作业频繁发生，对输变电系统的安全运行构成很大威胁，通过在危险地点的现场设置视频监控装置，实现了对危险点现场动态的实时控制；减少了巡线人员的现场监测工作量，有效地防止了线路外破坏事故的发生。

因为现场危险点的变化，控制的不可控制性以及线路的重要性，避免在夜间产生监控盲点，则要求全天候视频监控系统能够24小时不间断地持续稳定运行，使后台监控中心全面掌握危险点动态情况。但是从多年来的运行情况看，电力供应不足已成为装置稳定运行的瓶颈。

电力传输线路的视频监控装置一般采用太阳能供电，供电装置由太阳能板和蓄电池组成，具有安装方便、投资小、使用方便等特点，对环境友好等优点，但是在某些地方，光是光不够用光，不能保证视频设备24小时监测工作，而且连续阴雨天气使得供电中断，影响设备正常运行。

另外还采用了220V低压线供电方式，即靠近杆塔的配变支接一条220V低压线直接延伸到塔顶，实现视频装置供电，供电稳定性满足设备持续稳定运行，但建设费用较大，且受雷电影响，供电中断。

针对以上问题，本文设计了一套风光互补供电系统，用于电力传输线全天候视频监控设备和通讯设备，充分利用太阳能和风能在时间和地域上的互补，夜晚、阴雨天无阳光时，由风能产生电能，晴天用太阳能发电，在风与太阳同时工作，实现全天候发电，在连续阴雨天，确保视频监控系统全天候不间断运行。

风光互补供电系统是由风力发电机组和太阳能电池组件组成的混合发电系统，可以将风的动能和太阳的光能转化为电能。风力发电机以自然风为动力，风轮吸收风能，驱动风轮和风力发电机旋转，将风能转化为电能。

太阳能发电采用光生伏效应原理，将太阳辐射能直接转化为电能。风景互补发电系统由风力发电机、太阳能电池组件、风景互补控制器、电池组、逆变器等组成。

白天，在阳光下，光伏发电部分利用太阳能电池板的光伏效应将光能转化为电能，然后给电池充电。风力发电部分是利用风扇将风能转化为机械能，通过风力发电机将机械能转化为电能，然后通过风光互补控制器给电池充电，当电池充满时。

电池组是风景互补供电系统的储能元件，在系统中起到能量调节和负载平衡的作用。在风和阳光充足的情况下，可以储存负载供应后多余的电能；在风和阳光不好的情况下，输出电能给负载。

风景互补控制器的功能是根据太阳的强度、风的大小和负荷的变化，实时控制和调整电池的工作状态，确保系统在充电、放电和浮动充电中的交替运行，确保发电系统的连续性、稳定性和可靠性。

逆变器将电池中的直流电转换为24V交流电等相应的电压等级，以确保交流负载设备的正常使用。还具有自动稳压功能，可提高风景互补发电系统的供电质量。

根据风和太阳辐射的变化，风光互补发电系统可以在以下三种模式下运行:风力发电机组单独向负载供电；光伏发电系统单独向负载供电；风力发电机组和光伏发电系统共同向负载供电。