(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210996612.5 (22)申请日 2022.08.19 (71)申请人 国网福建省电力有限公司经济技 术 研究院 地址 350012 福建省福州市晋安区茶园路 68号 申请人 国网福建省电力有限公司 (72)发明人 王先日　于新民　林瑞宗　肖方顺　 刘志伟　李小刚　陈祥　施孝霖　 程建平　聂克剑　傅本钊　陈远浩　 魏震　陈行云　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 郭东亮　蔡学俊(51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G01D 11/24(2006.01) G01D 11/16(2006.01) H02S 10/12(2014.01) H02S 10/20(2014.01) H04W 4/38(2018.01) (54)发明名称 一种采用风光互补供电的输电铁塔监测装 置 (57)摘要 本发明提出一种采用风光互补供电的输电 铁塔监测装置， 所述监测装置以紧固件固定于输 电铁塔处， 通过传感器采集输电铁塔的杆塔形变 核心数据并上传至远程管理机构， 同时根据算法 和采集数据来评估杆塔的受力情况， 并对数据采 集频次和数据上传频次进行调整； 监测装置上部 的光伏发电系统和下部的风力发电系统组合为 风光互补供电装置； 所述风光互补供电装置对监 测装置供电， 并根据输电铁塔所在环境的风速、 光强变化， 在光伏发电工况和风力发电工况之间 切换； 本发 明能聚焦铁塔在施 运行期间的运行状 态， 对其进行实时监测。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 115355944 A 2022.11.18 CN 115355944 A 1.一种采用风光互补供电的输电铁塔监测装置， 其特征在于： 所述监测装置以紧固件 固定于输电铁塔处， 通过传感器采集输电铁塔的杆塔形变核心数据并上传至远程管理机 构， 同时根据算法和采集数据来评估杆塔的受力情况， 并对数据采集频次和数据上传频次 进行调整； 监测装置上部的光伏发电系统和下部的风力发电系统组合为风光互补供电装 置； 所述风光互补供电装置对监测装置供电， 并根据输电铁塔所在环境的风速、 光强变化， 在光伏发电工况和风力发电工况之间切换。 2.根据权利要求1所述的一种 采用风光互补供电的输电铁塔监测装置， 其特征在于： 所 述监测装置以紧固件固定在铁塔塔头角铁架上， 装置为防雨的密闭结构； 监测装置内置 UPS。 3.根据权利要求1所述的一种 采用风光互补供电的输电铁塔监测装置， 其特征在于： 所 述风力发电系统包括形状呈双页倒伞状的微型风电发电风叶。 4.根据权利要求1所述的一种 采用风光互补供电的输电铁塔监测装置， 其特征在于： 所 述风光互补供电装置中， 对监测装置供电的供能电池为钠电池。 5. 根据权利要求1所述的一种采用风光互补供电的输电铁塔监测装置， 其特征在于： 所述传感器采集导线、 杆塔的运行数据， 通过通过接口， 将采集数据传输到监测装置内置的 主机系统， 所述主机系统对采集数据进 行包括 AD 采样、 IP处理在内的智能化数据处理， 并 通过监测系统的通信模块以点到点的通讯方式， 把处理后的采集数据传输至远程的杆塔汇 聚节点。 6.根据权利要求5所述的一种 采用风光互补供电的输电铁塔监测装置， 其特征在于： 所 述通信模块通过4G 网络或5G网络， 把处理后的采集数据传输到远端 管理机构的运行单位电 脑端的数据接收和处 理模块处， 以直观反映输电铁塔的工作状态， 并提供危险预警。 7.根据权利要求1所述的一种 采用风光互补供电的输电铁塔监测装置， 其特征在于： 所 述风光互补供电装置内置储能系统， 监测装置对 储能系统的控制策略具体为： 在风光互补发电系统中， 设定风力系统输出功率为  P1， 光伏输出功率为  P2， 负载需求 功率为 P3， 根据天气变化， 监测风光 发电系统的功 率输出， 并与负载需求进 行比较， 进 行储 能系统的充放电控制； 当系统的功 率输出大于负载需求时， 储能系统充电； 当系统输出小于 负载需求时， 储能系统开始 放电； 在监测装置的控制系统中为蓄电池储能值SOC 设定两个用 于保证蓄电池安全可靠运行的临界值， 当0.3≤SOC≤0.95时， 正常充放电均可使蓄电池安 全可靠运行， 即 当 SOC>0.95时， 停止充电； 当  SOC<0.3 时， 停止放电。 8.根据权利要求1所述的一种 采用风光互补供电的输电铁塔监测装置， 其特征在于： 所 述监测装置内贮有铁塔工况警戒阈值和工况变化安全阈值， 当在预设时长内， 多次采集的 杆塔的受力情况均低于 铁塔工况警戒阈值时， 监测装置降低数据上传频次； 当采集的杆塔的受力情况不低于铁塔工况警戒阈值 时， 监测装置工作于数据高频次采 集工况和数据高频次上传工况； 当在预设时长内， 采集的杆塔的受力数据变化不低于工况变化安全阈值时， 监测装置 工作于数据高频次采集工况和数据高频次上传工况。 9.根据权利要求3所述的一种 采用风光互补供电的输电铁塔监测装置， 其特征在于： 所 述微型风电发电风叶为不锈钢 材质， 竖向垂于输电铁塔的塔身中轴线处， 由进入铁塔的风 力来驱动旋转。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115355944 A 210.根据权利要求1所述的一种采用风光互补供电的输电铁塔监测装置， 其特征在于： 风光互补供电装置根据监测装置上部的光伏发电系统的输出电压来评估现场光照强度， 通 过监测装置下部的风力发电系统的输出电压来评估现场风速， 作为切换光伏发电工况、 风 力发电工况的依据。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115355944 A 3