[发明专利]一种直流电源系统

说明书

本发明公开了一种直流电源系统，包括直流供电设备Ⅰ、直流供电设备Ⅱ、直流供电设备Ⅲ、第一双向DC/DC转换器、第二双向DC/DC转换器、第一直流母线以及第二直流母线，本发明多个直流供电设备之间相互物理隔离、互不干扰，在任何时候都不会出现并联导致的环流风险，极大的提高直流电源系统的安全性和可靠性；多个直流供电设备和双向DC/DC转换器可形成多个供电路径，从而为多个负载提供多个备用供电路径，从而降低了因故障产生的直接、间接费用损失，并且实现直流供电设备的共享和最大化利用；本发明可以实现远程控制，从而避免现有技术中需要人工现场操作而造成的工作量，进而减少人力成本的支出。

技术领域

本发明涉及直流供电设备领域，尤其涉及一种直流电源系统。

背景技术

变电站中的直流供电设备是一种能向各种设备提供直流电源的、可独立操作的电源设备，可为开关控制、事故照明、信号设备以及系统监控等提供一定保障，其通常不会受到系统运行方式的影响。如果系统的外部交流电出现忽然中断现象,可通过蓄电池向直流供电设备供电，从而使系统得以正常运行。由于蓄电池组采用串联的连接方法，其性能和寿命难以预测，出现一个蓄电池单体开路或失效，就能使整组蓄电池失去备用的能力，一旦蓄电池组失效或两个直流供电设备之间存在环流问题，直流供电设备出现故障，导致变电站失电，所有通信、调度、控制、保护、照明将停止工作，变电站将面临瘫痪，并可能发生重大事故，造成重大损失的风险。

另外，目前大部分变电站内的系统配置是操作电源与通信电源分别配置两套独立的直流供电设备，相互之间独立运行。两套直流供电设备之间通过母联开关连接，在必要的时候通过人工操作进行刀闸合闸互相备用，合闸过程中两组蓄电池会出现短时并联而造成环流风险，且需要人工现场操作，无法实现远程自动化操作及实时备用，有部分变电站试图用电控母联实现远程操控，但是一旦电控开关失效，两组电池的直接并联会增加上述风险的概率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种直流电源系统，能够实现直流电源共享和最大化利用，提高电网系统的安全和可靠性。

本发明的技术方案是这样实现的：一种直流电源系统，包括直流供电设备Ⅰ、直流供电设备Ⅱ、直流供电设备Ⅲ、第一双向DC/DC转换器、第二双向DC/DC转换器、第一直流母线以及第二直流母线；

所述直流供电设备Ⅰ通过所述第一直流母线与所述第一双向DC/DC转换器的一端连接；

所述直流供电设备Ⅱ通过所述第二直流母线与所述第一双向DC/DC转换器的另一端连接；

所述直流供电设备Ⅲ通过所述第二双向DC/DC转换器与所述第一直流母线连接；

其中所述第一双向DC/DC转换器和第二双向DC/DC转换器包括IGBT器件、控制器、PWM驱动电路和变压器，所述控制器通过控制信号来驱动所述PWM驱动电路的运行，实现所述IGBT器件的通断控制；

当所述直流供电设备Ⅰ开路时，所述直流供电设备Ⅱ与所述第一双向DC/DC转换器形成第一供电路径；所述直流供电设备Ⅲ与所述第二双向DC/DC转换器形成第二供电路径；通过控制所述第一双向DC/DC转换器和第二双向DC/DC转换器内的控制器，可以实现所述第一供电路径或第二供电路径为连接在所述第一直流母线上的负载供电。

进一步地，所述直流供电设备Ⅰ、直流供电设备Ⅱ、直流供电设备Ⅲ供电电压不同，所述第一双向DC/DC转换器内的变压器用于实现直流供电设备Ⅰ和直流供电设备Ⅱ的电压转换，所述第二双向DC/DC转换器内的变压器用于实现直流供电设备Ⅰ和直流供电设备Ⅲ的电压转换。

更进一步地，所述直流供电设备Ⅰ、直流供电设备Ⅱ、直流供电设备Ⅲ供电电压分别为220V、110V和48V。

进一步地，所述第一双向DC/DC转换器和第二双向DC/DC转换器内的控制器连接远程控制系统，通过所述远程控制系统控制所述第一双向DC/DC转换器和第二双向DC/DC转换器的通断。