張方崢， 龍洪宇

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司茂名供電局， 廣東 茂名 525000）

引言

電力系統(tǒng)中的輸電線路設(shè)施點多、線長、面廣，呈開放性分布，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市、交通以及市政設(shè)施建設(shè)力度不斷增大，沿輸電線路施工的場地越來越多。在夜晚施工，經(jīng)常會發(fā)生輸電線路破壞事故，對其原因調(diào)查分析得出，多數(shù)是由于施工人員對電力安全知識的淡薄。電力部門以前所掛設(shè)的警示牌等警示標(biāo)語，在夜間顯示不清，這就造成了一定的盲區(qū)，施工人員及機械操作人員不能良好地遵守線路保護的安全距離，造成線路放電跳閘，時常出現(xiàn)車輛碰撞桿塔，夜間施工場地不小心在桿塔基礎(chǔ)保護區(qū)內(nèi)堆（?。┩?，造成桿塔基礎(chǔ)的不穩(wěn)定。

1 整體設(shè)計

此裝置的整體設(shè)計示意圖如圖1所示：通過MPPT最大光率追蹤模塊使光伏板能夠時刻正對太陽，從而保證光伏板始終自動追蹤到最強光；通過光伏發(fā)電儲能一體化模塊進行電能的存儲和釋放；通過熒光警示牌模塊發(fā)出的聲光在夜間施工場地能夠讓施工人員清晰地看見警示標(biāo)語。

圖1 裝置整體示意圖

2 MPPT最大光率追蹤模塊

本追蹤模塊主要由光敏傳感器和太陽能板組成，利用光敏電阻的光電特性，從而判別太陽運動軌跡，使光伏板能夠時刻正對太陽。在光強較為均勻的情況下，傳感器四角的光敏電阻由于收到光照的強度不同，使其阻值不同。通過在每個光敏電阻后加差分比較電路，將信號轉(zhuǎn)化為電平信號，然后通過AD620進行放大，使其變化放大，提高靈敏度，再將電信號接入LM339比較器。因輸入比較器電壓不同使其輸出高低電平，控制芯片ATM32對IO口的電平識別，就判別出那個光敏電阻阻值變化最大，控制電機不斷向該方向偏轉(zhuǎn)，直到四角的光敏電阻相同，從而達到追蹤太陽光的目的。

3 光伏發(fā)電儲能一體化模塊

光儲一體化供電模塊利用太陽能發(fā)電給防外力破壞警示裝置正常工作提供能源保證，同時將多余的電量存儲到蓄電池。不同情況下的充電或供電方式如圖2所示。

圖2 監(jiān)測裝置在不同情況下的供電方式

根據(jù)負載功率的需求，將蓄電池電壓降壓處理， 降壓電路如下圖3所示。

圖3 輔助電源原理圖

4 聲光提醒模塊

防外力破壞警示牌的聲光提醒模塊主要由紅燈和語音發(fā)生器組成，在夜晚利用蓄電池存儲的電能給警示牌的聲光提醒系統(tǒng)供電，在夜間施工場地能夠讓施工人員清晰地看見警示標(biāo)語，防止輸電線路外力破壞事件發(fā)生。

5 控制中心模塊

本模塊采用核心處理芯片ARM32對警示裝置傳感器信息進行采集，對警示牌前方移動物體相對距離進行判斷，當(dāng)移動物體與線路距離小于規(guī)定的安全距離時，則通過控制中心給紅燈和語音發(fā)生器進行上電，通過紅燈閃爍和語音播報提醒勿要繼續(xù)靠近線路。

6 結(jié)語

本文設(shè)計的警示牌，在晴朗的白天通過MPPT最大光率追蹤實現(xiàn)太陽能板始終自動追蹤到最強光，通過蓄電池在白天將太陽能發(fā)電存儲到蓄電池，在夜晚利用蓄電池存儲的電能給警示牌的聲光提醒系統(tǒng)供電，在夜間施工場地能夠讓施工人員清晰地看見警示標(biāo)語，從而達到安全生產(chǎn)的目標(biāo)，降低對線路外力破壞事件的發(fā)生，防止輸電線路跳閘，保障電網(wǎng)安全運行。具有以下設(shè)計優(yōu)點：第一，可實現(xiàn)太陽能光伏板始終自動追蹤到最強光，增加發(fā)電效率；第二，可通過聲光模塊在夜間對輸電線路走廊施工等活動實現(xiàn)提醒，節(jié)能、環(huán)保、安全、應(yīng)用范圍廣等；第三，能夠有效地保障輸電線路的安全運行，保障電網(wǎng)供電可靠性。