[发明专利]一种变电站直流系统

说明书

本发明公开了一种变电站直流系统，包括监控单元、交流切换单元、多台整流模块、直流输出采样装置、蓄电池模块、蓄电池采样装置、调压装置、以及控制母线，整流模块为高频数字开关电源，其中，监控单元用于在蓄电池模块进入浮充状态时根据直流输出采样装置提供的直流输出值控制设定台数的整流模块进行轮流休眠以使整流模块工作在最佳负载率范围，并且在检测到浮充状态退出或者检测到浮充状态的干扰条件时控制整流模块退出休眠。根据本发明,蓄电池模块仅在浮充状态下实现整流模块的轮流休眠控制，浮充状态退出或者受到干扰则退出休眠控制，如此既提升整流模块的负载率，又保证了安全供电的需要。

技术领域

本发明涉及一种变电站直流系统。

背景技术

变电站直流系统为站内控制系统、继电保护、信号装置、自动装置提供电源，在事故情况下仍能保持其供电，还可以供给事故照明、逆变电源等负荷，对变电站安全稳定运行有着不可替代的作用。

直流系统中整流模块作为其中重要的一环，完成AC/DC变换，为蓄电池充电，以及充各种负载供电，实现系统最基本的功能。

目前，变电站直流系统包括“两电两充”接线方式和“两电三充”接线方式。

“两电两充”接线方式是由两组蓄电池配置两套充电装置，每组蓄电池及其充电装置分别接入相应的母线段，两组蓄电池的直流电源系统应满足在正常运行中两段母线切换时不中断供电的要求。某220kV乙变电站直流系统情况如下：系统配置二组额定容量为300Ah的免维护铅酸蓄电池和两套充电装置，每套充电装置由四台220V/20A整流模块并联。正常运行时，每段馈线负荷约在10A左右，蓄电池浮充电流约为0.3A左右。

“两电三充”接线方式是由两组蓄电池、两套浮充电装置和一套备用充电装置构成，是220kV及以上变电站常用的的方式。每组蓄电池及浮充电设备分别接入不同母线段，充电设备经切换装置可对两组蓄电池进行充电。某220kV甲变电站直流系统情况如下：系统配置二组300Ah免维护铅酸蓄电池组和三套充电装置,每套充电装置由三台220V/20A整流模块并联，。正常运行时，每段馈线经常性负荷15A左右，蓄电池浮充电流约为0.3A。

以上两电三充、两电两充接线方式在正常运行时充电装置所有整流模块全部启动，以确保安全，然而整组设备负载率低(两电三充不到30％，两电两充不到15％)，模块自身损耗所占的比重大，隐患较多：

1、整流模块的均流性能较差，有的模块空载运行，有的模块过载过热，容易造成损坏报警，使用寿命不一致；

2、当一台模块损坏时系统切除整组模块的交流电源，由蓄电池组来带全站负荷，若蓄电池组运行年限长，蓄电池组容量低，则难于满足现场要求；

3、整流模块故障后才能通过直流监控系统发出故障信号，无法提前预警。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变电站直流系统，以在保证安全供电基础上提升整流模块的负载率。

为此，本发明提供了一种变电站直流系统，包括监控单元、交流切换单元、多台整流模块、直流输出采样装置、蓄电池模块、蓄电池采样装置、调压装置、以及控制母线，整流模块为高频数字开关电源，多台整流模块与监控单元信号连接，其中，监控单元用于接收直流输出采样装置和蓄电池采样装置提供的检测信号，用于在蓄电池模块进入浮充状态时根据直流输出采样装置提供的直流输出值控制设定台数的整流模块进行轮流休眠以使整流模块工作在最佳负载率范围，并且在检测到浮充状态退出或者检测到浮充状态的干扰条件时控制整流模块退出休眠。

进一步地，上述变电站直流系统还包括参数设定单元，用于设定控制参数，控制参数包括最佳负载率范围和浮充状态的干扰条件。

进一步地，上述监控单元为PLC监控单元，多台整流模块通过RS485总线与PLC监控单元信号连接，参数设定单元为带有触摸屏的终端，参数设定单元与PLC监控单元通过RS485接口信号连接。