[实用新型]一种变电站直流电源装置

说明书

本实用新型公开了一种变电站直流电源装置，所述电源装置包括：前级电源、后级电源、系统控制器、锂电容模组；所述前级电源用于提供低压直流母线输出至所述后级电源和系统控制器，并对所述锂电容模组进行充电；所述后级电源用于接收低压直流母线，为变电站内提供负荷电压值；所述系统控制器用于监控所述电源装置，并将监控信息发送至监控后台；所述锂电容模组用于在故障失电时自动切换为锂电容放电维持所述低压直流母线的输出至所述后级电源和系统控制器。所述电源装置采用锂离子超级电容器模组作为储能介质，在交流故障失电时自动切换为锂电容放电维持直流母线的输出，切换无延迟，不会引起母线振荡，且具备功率密度高、寿命长以及免维护等优点。

技术领域

本实用新型涉及供电领域，具体涉及一种变电站直流电源装置。

背景技术

目前变电站直流电源通常采用铅酸电池作为储能介质，存在功率密度低、工作温度范围窄、充放电效率低、循环寿命短等缺点，虽然初期投入成本低，但使用中维护成本高、寿命周期短，且对工作环境要求高，进而带来一系列成本的提升。超级电容器作为新型储能介质，抗冲击负荷能力强、充放电倍率高、工作温度范围宽、无记忆效应、免维护、长寿命以及绿色环保等特点，在轨道交通、新能源汽车、消费电子产品等领域应用日益广泛并得到一致好评，然而由于技术及市场等诸多因素，其在电力系统中的应用尚处于起步阶段。随着锂离子超级电容技术的发展，超级电容器的能量密度得以大幅提升，在变电站直流系统中应用前景日益受到关注，亟待进行相关配套充放电电源和电池管理技术的研究。

变电站开关柜和就地化保护柜均采用集中式供电的形式，故当铅酸电池自身缺陷或其它原因引起电源系统故障时，会导致全站直流供电异常，进而导致包括所有保护设备失效或误操作，造成严重的后果。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型提供一种变电站直流电源装置，通过采用锂离子超级电容器单独储能，在交流故障失电时自动切换为锂电容放电维持直流母线的输出，切换无延迟，不会引起母线振荡。

本实用新型提供一种变电站直流电源装置，所述电源装置包括：前级电源、后级电源、系统控制器、锂电容模组；所述前级电源用于提供低压直流母线输出至所述后级电源和系统控制器，并对所述锂电容模组进行充电；所述后级电源用于接收低压直流母线，为变电站内提供负荷电压值；所述系统控制器用于监控所述电源装置，并将监控信息发送至监控后台；所述锂电容模组用于在故障失电时自动切换为锂电容放电维持所述低压直流母线的输出至所述后级电源和系统控制器。

作为一种可选方案，所述前级电源包括正激式AC/DC主电源模块、反激式辅助供电模块和锂电容充放电控制模块；所述正激式AC/DC主电源模块用于输出低压直流母线；所述反激式辅助供电模块用于为前级电源控制电路供电；所述锂电容充放电控制模块用于控制锂电容模组充放电。

作为一种可选方案，所述后级电源包括输入控制模块和反激式DC/DC电源子模块；所述输入控制模块用于控制电源的防反接以及欠压保护电压；所述反激DC/DC电源子模块用于将低压电流转换至高压电流。

作为一种可选方案，所述系统控制器包括主控芯片、隔离采样子模块、供电子模块及光纤收发子模块；所述隔离采样子模块用于监测所述前级电源和所述后级电源及锂电容模组的状态信息；所述系统控制器的光纤收发子模块与主控芯片通过UART方式连接，并将实时监控数据发送至监控后台；所述系统控制器的供电子模块可从直流母线取电，实现多支路隔离供电，并实现锂电容的放电保护，防止过放损坏。

作为一种可选方案，所述电源装置包还括显示模块，所述显示模块用于显示所述电源装置的运行状态。

作为一种可选方案，所述正激式AC/DC主电源模块包括EMI电路、全波整流电路；交流电输入所述EMI电路后经所述全波整流电路转换为直流电压。

作为一种可选方案，所述前级电源还包括输出并联均流模块，所述输出并联均流模块用于配置多个电源。