本发明涉及高压线的检修技术领域，具体地涉及一种除冰电路及除冰装置。
背景技术：
高压输电技术是电力领域最常用的输电策略之一，通过高压线路能够在高电压、小电流的大功率策略之下实现最小线损的输电目的。由于高压线路内部为高压状态，为了避免与地面形成电容器效应，因此需要设置在一定高度的高空中。
在北方的一些区域，由于降雪等恶劣天气的影响，会导致高压线路上出现积雪、结冰等情况，这就会导致高压线路所承受的横向拉力增大，严重地可能会使得线路断裂等问题产生。在现有技术中，对于高压线路的除冰，常用的方法是采用特定的除冰车。但是，这种方法需要将除冰车运输至除冰线路段附近，存在一定的滞后性。
技术实现要素：
本发明实施方式的目的是提供一种除冰电路及除冰装置，该除冰电路及除冰装置能够在高压线路需要除冰时，远程接收控制指令自动开始除冰。
为了实现上述目的，本发明实施方式提供一种除冰电路，所述除冰电路包括：
一级降压模块，所述一级降压模块的第一端用于连接至变电站的高压端，用于对输入电压进行一级降压操作；
二级降压模块，所述二级降压模块的第一端与所述一级降压模块的第二端连接，用于对经过一级降压操作后的输入电压进行二级降压操作；
三级降压模块，所述三级降压模块的第一端与所述二级降压模块的第二端连接，用于对经过二级降压操作后的输入电压进行三级降压操作；
整流器，所述整流器的第一端与所述三级降压模块的第二端连接，用于对经过三级降压操作后的输入电压执行整流操作；
功率可调电路，所述功率可调电路的第一端与所述整流器的第二端连接，用于对整流操作后的输入电压执行功率调节操作；
至少四个电流互感器，分别设置于所述一级降压模块的第二端、所述二级降压模块的第二端、所述三级降压模块的第二端及功率可调电路的第二端，用于获取对应的输出电流；
继电器模块，所述继电器模块的第一端与所述一级降压模块的第三端连接，所述继电器模块的第二端与所述二级降压模块的第三端连接；以及
控制器，与所述继电器模块的第三端、所述电流互感器和所述三级降压模块的第三端、所述整流器的第三端以及所述功率可调电路的第三端连接，用于：
接收所述电流互感器测量的电流值；
通过所述继电器模块控制所述一级降压模块、所述二级降压模块的工作；
控制所述三级降压模块、整流器以及功率可调电路的工作。
可选地，所述除冰电路进一步包括至少五个电压互感器，所述电压互感器分别设置于所述一级降压模块的第一端、所述二级降压模块的第一端、所述三级降压模块的第一端、所述整流器的第一端以及所述功率可调电路的第一端，所述控制器与每个所述电压互感器连接，用于：
接收所述电压互感器的测量电压；
分别判断所述测量电压是否大于对应的所述一级降压模块、所述二级降压模块、所述三级降压模块、所述整流器或所述功率可调电路的最大输入电压；
在判断所述测量电压大于对应的所述一级降压模块、所述二级降压模块、所述三级降压模块、所述整流器或所述功率可调电路的最大输入电压的情况下，控制所述一级降压模块、所述二级降压模块、所述三级降压模块、所述整流器或所述功率可调电路关闭。
可选地，所述功率可调电路包括：
第一电容，所述第一电容的一端用于接收整流操作后的输入电压的正极，所述第一电容的另一端接地；
第一mos管，所述第一mos管的漏极与所述第一电容的一端连接，所述第一mos管的栅极与所述控制器连接；
第二mos管，所述第二mos管的漏极与所述第一mos管的漏极连接，所述第二mos关的栅极与所述控制器连接；
第三mos管，所述第三mos管的漏极与所述第一mos管的源极连接，所述第三mos管的栅极与所述控制器连接，所述第三mos管的源极接地；
第四mos管，所述第四mos管的漏极与所述第二mos管的源极连接，所述第四mos管的栅极与所述控制器连接，所述第四mos管的源极接地；
第一电感器，所述第一电感器的一端与所述第一mos管的源极连接；
变压器，所述变压器的第一端与所述第一电感器的另一端连接，所述变压器的第二端与所述第二mos管的源极连接；
第二电感器，所述第二电感器的一端与所述变压器的第三端连接；
第五mos管，所述第五mos管的栅极与所述控制器连接，所述第五mos管的漏极用于输出功率调节操作后的电压，所述第五mos管的源极与所述第二电感器的另一端连接；
第六mos管，所述第六mos管的栅极与所述控制器连接，所述第六mos管的漏极与所述第五mos管的漏极连接；
第七mos管，所述第七mos管的栅极与所述控制器连接，所述第七mos管的漏极与所述第五mos管的源极连接，所述第七mos管的源极接地；
第八mos管，所述第八mos管的栅极与所述控制器连接，所述第八mos管的漏极与所述第六mos管的源极连接，所述第八mos管的源极接地；
第二电容，所述第二电容的一端与所述第六mos管的漏极连接，所述第二电容的另一端接地。
另一方面，本发明还提供一种除冰装置，所述除冰装置包括：
至少一个如上述任一所述的除冰电路；
通信单元，用于与控制中心通过有线/无线连接；
主控制器，与每个所述除冰电路、所述通信单元连接，用于：
通过所述通信单元接收控制中心的启停指令；
根据所述启停指令的控制启动或关闭所述除冰电路。
通过上述技术方案，本发明提供的除冰电路及除冰装置通过远程接收控制中心的控制指令，经过高压线路直接取电，将原本的高压电转换为大电流的低压电，以电阻热原理完成高压线路的除冰操作，克服了现有技术中依赖除冰车而导致的除冰操作滞后性的技术缺陷，提高了高压线除冰的效率。
本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一个实施方式的除冰电路的结构框图；
图2是根据本发明的一个实施方式的除冰电路的结构框图；以及
图3是根据本发明的一个实施方式的功率可调电路的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施方式，并不用于限制本发明实施方式。
在本发明实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
另外，若本发明实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1所示是根据本发明的一个实施方式的除冰电路的结构框图。在图1中，该除冰电路可以包括一级降压模块10、二级降压模块20、三级降压模块30、整流器40、功率可调电路50、电流互感器60、继电器模块70以及控制器80。
其中，一级降压模块10的第一端可以用于连接至变电站的高压端，用于对输入电压进行一级降压操作。二级降压模块20的第一端可以与一级降压模块10的第二端连接，用于对经过一级降压操作后的输入电压进行二级降压操作。三级降压模块30的第一端可以与二级降压模块20的第二端连接，用于对经过二级降压操作后的输入电压进行三级降压操作。整流器40的第一端可以与三级降压模块30的第二端连接，用于对经过三级降压操作后的输入电压执行整流操作。功率可调电路50的第一端可以与整流器40的第二端连接，用于对整流操作后的输入电压执行功率调节操作。电流互感器60可以是至少四个，且分别设置于一级降压模块10的第二端、二级降压模块20的第二端、三级降压模块30的第二端及功率可调电路50的第二端，用于获取对应的输出电流。继电器模块70的第一端可以与一级降压模块10的第三端连接，继电器模块70的第二端与二级降压模块20的第三端连接。控制器80可以与继电器模块70的第三端、电流互感器60和三级降压模块30的第三端、整流器40的第三端以及功率可调电路50的第三端连接，用于接收电流互感器60测量的电流值；通过继电器模块70控制一级降压模块10、二级降压模块20的工作；控制三级降压模块30、整流器40以及功率可调电路50的工作。
在现有技术中，对高压线路的除冰操作主要依赖于除冰车，通过除冰车上自带的电源向高压线路通大电流直流电，利用电阻热原理对线路进行加热，从而完成除冰操作。这样的方法虽然在一定程度上能够满足除冰要求，但是依然存在以下缺陷：
1、除冰车需要前往现场，但是高压线路所在的户外环境不一定能够允许除冰车的行驶；
2、除冰车需要使用自带电源，这就无疑增加了除冰车的设备体积以及使用寿命。
基于上述技术缺陷，发明人设计了本发明的除冰电路。在该除冰电路中，由于电路是实际设置于现场的，在需要实现除冰操作的情况下，能够通过远程操控直接启动，从而克服了上述技术缺陷1。另一方面，由于本发明提供的除冰电路实质是将输电线路上的高压、小电流的交流电转换为低压、大电流的直流电，并不需要另外附加电源，因此也就克服了技术缺陷2。
但是，由于高压电的电压等级很高，例如常规的高压(10kv-220kv)、超高压(330kv-750kv)、特高压(1000kv交流、8000kv直流)等。这样的电压等级通过常规的变压电路显然难以实现从高压、小电流的交流电转换为低压、大电流的直流电的变压要求。因此，在如图1所示出的除冰电路中，通过一级降压模块10、二级降压模块20以及三级降压模块30的三次降压的形式，使得降压过程趋于平缓，这也降低了对设备绝缘电压特性的要求。在通过三级降压的操作后，通过本发明提供的整流器40和功率可调电路50来控制输出的直流电的电压及电流值，从而实现了除冰操作的精准控制。
另外，在如图1所示出的除冰电路中，在一级降压模块10的第二端、二级降压模块20的第二端、三级降压模块30的第二端及功率可调电路50的第二端上均设置有电流互感器60。该电流互感器60可以实时获取对应端的输出电流，并反馈至控制器80，从而形成反馈机制，提高了系统控制的精准度。进一步地，考虑到一级降压模块10、二级降压模块20所执行的降压操作均是由高电压到较高电压的过程，电路中的电压非常高，且远远超出控制器80本身的工作电压，因此需要在一级降压模块10、二级降压模块20和控制器80之间设置继电器模块70以保护控制器80不被烧毁。
在本发明一个实施方式中，考虑到在该除冰电路实际的工作过程中，一级降压模块10、二级降压模块20、三级降压模块30、整流单元40及功率可调电路50均存在一定的最大工作电压。那么为了避免出现因线路误接而导致的电路烧毁的问题出现，如图2所示，该除冰电路可以进一步包括至少五个电压互感器90。电压互感器90可以分别设置于一级降压模块10的第一端、二级降压模块20的第一端、三级降压模块30的第一端、整流器40的第一端以及功率可调电路50的第一端。相应地，控制器80则可以与每个电压互感器90连接，用于接收电压互感器的测量电压；分别判断测量电压是否大于对应的一级降压模块10、二级降压模块20、三级降压模块30、整流器40或功率可调电路50的最大输入电压；在判断测量电压大于对应的一级降压模块10、二级降压模块20、三级降压模块30、整流器40或功率可调电路50的最大输入电压的情况下，控制对应的一级降压模块10、二级降压模块20、三级降压模块30、整流器40或功率可调电路50关闭。
在本发明的一个实施方式中，对于该功率可调电路，可以是本领域人员所知的多种形式。在本发明的一个优选示例中，如图3所示，该功率可调电路可以包括：
第一电容c1，第一电容c1的一端用于接收整流操作后的输入电压的正极，第一电容c1的另一端接地；
第一mos管m1，第一mos管m1的漏极与第一电容c1的一端连接，第一mos管m1的栅极与控制器80连接；
第二mos管m2，第二mos管m2的漏极与第一mos管m1的漏极连接，第二mos关的栅极与控制器80连接；
第三mos管m3，第三mos管m3的漏极与第一mos管m1的源极连接，第三mos管m3的栅极与控制器80连接，第三mos管m3的源极接地；
第四mos管m4，第四mos管m4的漏极与第二mos管m2的源极连接，第四mos管m4的栅极与控制器80连接，第四mos管m4的源极接地；
第一电感器l1，第一电感器l1的一端与第一mos管m1的源极连接；
变压器t，变压器t的第一端与第一电感器l1的另一端连接，变压器t的第二端与第二mos管m2的源极连接；
第二电感器l2，第二电感器l2的一端与变压器t的第三端连接；
第五mos管m5，第五mos管m5的栅极与控制器80连接，第五mos管m5的漏极用于输出功率调节操作后的电压，第五mos管m5的源极与第二电感器l2的另一端连接；
第六mos管m6，第六mos管m6的栅极与控制器80连接，第六mos管m6的漏极与第五mos管m5的漏极连接；
第七mos管m7，第七mos管m7的栅极与控制器80连接，第七mos管m7的漏极与第五mos管m5的源极连接，第七mos管m7的源极接地；
第八mos管m8，第八mos管m8的栅极与控制器80连接，第八mos管m8的漏极与第六mos管m6的源极连接，第八mos管m8的源极接地；
第二电容c2，第二电容c2的一端与第六mos管m6的漏极连接，第二电容c2的另一端接地。
通过该如图3中所示出的功率可调电路，控制器80可以通过调节控制第一至第八mos管的pwm信号的占空比来调节输出的直流电的功率，从而实现了除冰操作的精准控制。进一步地，考虑到高压线在除冰的过程中需要保证高压线路本身的温度不能过高。因此，在控制器80控制该功率可调电路的过程中，可以是先将功率可调电路的输出功率调节至预设的第一功率，从而使得高压线的温度提高。在通过预定时间的加热后，再将输出功率调节至与预设的第二功率。该第二功率小于第一功率，因此可以使得高压线保持较高的温度。其中，该第一功率、第二功率以及较高的温度均可以基于实际高压线的材质来确定，其具体数值的确定过程对本领域人员来说应当是可知的。
另一方面，本发明还提供一种除冰装置，该除冰装置可以包括至少一个如图1至图3任一所述的除冰电路、通信单元以及主控制器。除冰电路可以设置于现场，通信单元可以用于与控制中心通过有线/无线连接，主控制器可以每个除冰电路、通信单元连接，用于通过通信单元获取控制中心的启停指令，并基于该启停指令控制启动或关闭对应的除冰电路。
通过上述技术方案，本发明提供的除冰电路及除冰装置通过远程接收控制中心的控制指令，经过高压线路直接取电，将原本的高压电转换为大电流的低压电，以电阻热原理完成高压线路的除冰操作，克服了现有技术中依赖除冰车而导致的除冰操作滞后性的技术缺陷，提高了高压线除冰的效率。
以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个可以是单片机，芯片等或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。
1.一种除冰电路，其特征在于，所述除冰电路包括：
一级降压模块，所述一级降压模块的第一端用于连接至变电站的高压端，用于对输入电压进行一级降压操作；
二级降压模块，所述二级降压模块的第一端与所述一级降压模块的第二端连接，用于对经过一级降压操作后的输入电压进行二级降压操作；
三级降压模块，所述三级降压模块的第一端与所述二级降压模块的第二端连接，用于对经过二级降压操作后的输入电压进行三级降压操作；
整流器，所述整流器的第一端与所述三级降压模块的第二端连接，用于对经过三级降压操作后的输入电压执行整流操作；
功率可调电路，所述功率可调电路的第一端与所述整流器的第二端连接，用于对整流操作后的输入电压执行功率调节操作；
至少四个电流互感器，分别设置于所述一级降压模块的第二端、所述二级降压模块的第二端、所述三级降压模块的第二端及功率可调电路的第二端，用于获取对应的输出电流；
继电器模块，所述继电器模块的第一端与所述一级降压模块的第三端连接，所述继电器模块的第二端与所述二级降压模块的第三端连接；以及
控制器，与所述继电器模块的第三端、所述电流互感器和所述三级降压模块的第三端、所述整流器的第三端以及所述功率可调电路的第三端连接，用于：
接收所述电流互感器测量的电流值；
通过所述继电器模块控制所述一级降压模块、所述二级降压模块的工作；
控制所述三级降压模块、整流器以及功率可调电路的工作。
2.根据权利要求1所述的除冰电路，其特征在于，所述除冰电路进一步包括至少五个电压互感器，所述电压互感器分别设置于所述一级降压模块的第一端、所述二级降压模块的第一端、所述三级降压模块的第一端、所述整流器的第一端以及所述功率可调电路的第一端，所述控制器与每个所述电压互感器连接，用于：
接收所述电压互感器的测量电压；
分别判断所述测量电压是否大于对应的所述一级降压模块、所述二级降压模块、所述三级降压模块、所述整流器或所述功率可调电路的最大输入电压；
在判断所述测量电压大于对应的所述一级降压模块、所述二级降压模块、所述三级降压模块、所述整流器或所述功率可调电路的最大输入电压的情况下，控制所述一级降压模块、所述二级降压模块、所述三级降压模块、所述整流器或所述功率可调电路关闭。
3.根据权利要求1所述的除冰电路，其特征在于，所述功率可调电路包括：
第一电容，所述第一电容的一端用于接收整流操作后的输入电压的正极，所述第一电容的另一端接地；
第一mos管，所述第一mos管的漏极与所述第一电容的一端连接，所述第一mos管的栅极与所述控制器连接；
第二mos管，所述第二mos管的漏极与所述第一mos管的漏极连接，所述第二mos关的栅极与所述控制器连接；
第三mos管，所述第三mos管的漏极与所述第一mos管的源极连接，所述第三mos管的栅极与所述控制器连接，所述第三mos管的源极接地；
第四mos管，所述第四mos管的漏极与所述第二mos管的源极连接，所述第四mos管的栅极与所述控制器连接，所述第四mos管的源极接地；
第一电感器，所述第一电感器的一端与所述第一mos管的源极连接；
变压器，所述变压器的第一端与所述第一电感器的另一端连接，所述变压器的第二端与所述第二mos管的源极连接；
第二电感器，所述第二电感器的一端与所述变压器的第三端连接；
第五mos管，所述第五mos管的栅极与所述控制器连接，所述第五mos管的漏极用于输出功率调节操作后的电压，所述第五mos管的源极与所述第二电感器的另一端连接；
第六mos管，所述第六mos管的栅极与所述控制器连接，所述第六mos管的漏极与所述第五mos管的漏极连接；
第七mos管，所述第七mos管的栅极与所述控制器连接，所述第七mos管的漏极与所述第五mos管的源极连接，所述第七mos管的源极接地；
第八mos管，所述第八mos管的栅极与所述控制器连接，所述第八mos管的漏极与所述第六mos管的源极连接，所述第八mos管的源极接地；
第二电容，所述第二电容的一端与所述第六mos管的漏极连接，所述第二电容的另一端接地。
4.一种除冰装置，其特征在于，所述除冰装置包括：
至少一个如权利要求1至3任一所述的除冰电路；
通信单元，用于与控制中心通过有线/无线连接；
主控制器，与每个所述除冰电路、所述通信单元连接，用于：
通过所述通信单元接收控制中心的启停指令；
根据所述启停指令的控制启动或关闭所述除冰电路。
技术总结