[发明专利]一种站用直流系统备用装置

说明书

本发明属于变电站直流系统应急保障技术领域，具体涉及一种站用直流系统备用装置；包括现场绝缘监测装置、通信网络模块、DC/DC升压限流模块、单向导流二极管、切换装置、蓄电池及充放电管理系统，蓄电池及充放电管理系统包括传感器输入接口单元、信号采集处理与保存单元；现场监测装置的电流、电压信号采集处理与保存，运用现代数据管理技术，结合信息传输技术，实现对对在线应急备用直流系统做出正确投退操作；本发明可以实时监测蓄电池组电压、电流，及时准确的了解蓄电池组电源系统的工作状态，避免因不能及时发现电池系统故障导致变电站发生保护拒动造成的损失；在原直流系统正常时，通过DC/DC模块能对备用蓄电池组进行放电。

技术领域

本发明属于变电站直流系统应急保障技术领域，具体涉及一种站用直流系统备用装置。

背景技术

直流系统作为变电站中的保护电源，主要为继电保护装置、控制、操作以及直流事故照明负荷等提供电源，是变电站中电力系统控制、保护的动力来源；近年来，蓄电池仅运行1～2年就出现容量不足，或运行4～5年即出现断格的现象时有发生，甚至造成变电站全停事故，给电网安全稳定运行带来极大危害。另一方面，省网公司变电站数量多，直流运维力量相对薄弱，难以做到维护全面到位。运维不当也会引起蓄电池性能衰减加速、使用寿命降低。110kV及以下电压等级变电站直流电源系统典型设计为单套配置（即一组蓄电池、一套充电装置）。当电网发生故障、交流电源失去后，充电装置闭锁，若同时蓄电池故障，会造成保护、开关拒动、通讯中断等导致事故范围扩大。

通过调查统计，发现110kV变电站直流电源屏故障率较高，严重影响到变电站的安全运行。产生此问题的主要原因在于：蓄电池组长期工作在浮充电过程中，蓄电池组内部个别单元出现“似断非断”的“虚断”现象，但此时浮充电电流较小，没有将此电池单元完全熔断，蓄电池组监控系统不易发现此现象。此时，如遇交流配电单元停电，需蓄电池组提供直流电源时，因蓄电池组需较大的工作电流，此大电流马上将“虚断”的电池单元熔断，造成蓄电池组内部断格，整个蓄电池组不能提供正常直流工作电源，进而导致保护装置及开关直流操作回路不能正常跳闸，严重影响到变电站的安全正常运行。

为切实提高站用直流电源系统运行的可靠性，需对变电站直流系统加装应急保障系统，应急保障系统应尽量减少成本，采用高可靠直流电源系统替代，以满足现场工作要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种站用直流系统备用装置，在电池组容量骤降、母线失压后直流电源自动续航，可无缝连接到失压母线，提高站用直流电源系统运行的可靠性。

本发明的目的是这样实现的：一种站用直流系统备用装置，它包括现场绝缘监测装置、通信网络模块、DC/DC升压限流模块、单向导流二极管、切换装置、蓄电池及充放电管理系统，蓄电池及充放电管理系统包括传感器输入接口单元、信号采集处理与保存单元；现场监测装置的电流、电压信号采集处理与保存，对采集数字信号进行滤波处理和多传感器监测信息融合后得到两组直流系统的正常运行和异常运行特征信息，然后通过网络模块传送到上位机由软件通过实时监测数据的处理、分析与综合判断，运用现代数据管理技术，结合信息传输技术，实现对对在线应急备用直流系统做出正确投退操作。

所述站用直流系统备用装置具备备投原直流系统的功能，不改变原直流系统的母线及馈线接线方式，两套直流系统各自独立运行、监测、管理，容量不足、母线电压降低危及系统安全运行时无缝投切，不产生环流对蓄电池造成伤害。

所述站用直流系统备用装置备用蓄电池组具备一定的续航能力，选用容量及电压均为原工作电源的二分之一，取100AH、2Ⅴ、54节普通阀控铅酸蓄电池组。

所述站用直流系统备用装置组成有AC/DC高频电源、监控、绝缘监察、蓄电池组和单向DC/DC升压模块。

所述站用直流系统备用装置投入后不产生直流环流，单向DC/DC模块选用电压差启动且使用电子二极管起到单向导流作用。