[发明专利]智能高频开关电源整流模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能高频开关电源整流模块，是运用于电力行业变电站的直流电源应急装置。

背景技术

变电站作为电网重要汇流节点和能源传输分配中转站，其安全稳定运行关系到供电可靠性和电网安全性，涉及千家万户用电利益。变电站直流电源系统是变电站继电保护等二次设备重要电源提供者，其运行可靠与否，直接关系到变电站安全稳定运行。

目前配置的变电站直流应急电源，由于没有直流不间断供电能力，只能作为简单直流充电装置使用，不能使用于变电站蓄电池组检修或更换场合，并且目前变电站在运直流系统充电装置都是N+1配置，配置的变电站直流应急电源几无作用。

根据变电站直流系统的运行维护需要，在现有变电站直流系统基础上，在变电站直流系统各种异常、事故情况下，增加应急完善性和可靠性，从而实现变电站直流系统的安全稳定运行，变得尤其重要。

变电站的直流电源应急装置，应符合变电站直流设备发展需要和安全稳定需要，移动、操作方便，具备一定的先进性，缩短直流系统停电时间，保证变电站安全稳定运行。主要适用于以下状况：1、当直流蓄电池组更换时；2、当直流蓄电池组充放电试验时；当直流系统充电装置故障时。当发生以上三种状况时，变电站内继电保护等二次设备可通过直流应急装置进行不间断直流供电，不间断供电时间应满足变电站内各种继电保护正确动作的所需要的整个时间。

国外暂未见到体积较小、移动方便、重量轻并且适用于变电站使用的直流系统应急同类装置。国内变电站直流应急装置有两种，一种是普通直流应急充电装置，该类装置只能应急变电站直流系统充电机异常情况，不适用于变电站蓄电池组异常、检修和更换情况，并且目前变电站运行的直流系统充电装置都是N+1配置，该类型直流应急电源装置实用性不高；另一种是简化版直流系统，配置与变电站类似的全套蓄电池，一般充电装置与蓄电池组分开，体积大，重量重，适用非常不方便，适用局限性也很大。

智能高频开关电源主要由主监控单元、配电模块、交流配电单元、整流模块等组成，各个监控单元受主监控单元的管理和控制，通过通信线将各个监控单元采集的信息送给主监控统一管理，主监控显示直流系统各种信息，用户也可以触摸显示屏查询信息及操作，信息还可以接入到远程监控系统中，除了交流监控、直流监控、开关量监控等基础单位外，还配置了绝缘监测、降压装置、电池巡检等功能单元，以达到对直流开关电源进行全面监控。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种智能高频开关电源整流模块，该整流模块是智能高频开关电源中的一个重要部分，是将整流和充电两项功能结合于一体的整流模块，有效完成整流作用，保证开关电源的直流电压输出和工作时电压输出的稳定状况。

本发明的技术解决方案是：该整流模块包括主控器、过防雷处理和滤波电路、整流电路、无源PFC校正电路、DC/DC变换电路、过压过流及短路保护电路、过温保护电路、通信接口电路、信息采样反馈电路、平滑滤波电路和输出保护电路，在主控器上连接DC/DC变换电路、过压过流及短路保护电路、过温保护电路、通信接口电路、信息采样反馈电路，DC/DC变换电路的输入端依次连接无源PFC校正电路、整流电路、过防雷处理和滤波电路，DC/DC变换电路的输出端依次连接平滑滤波电路、输出保护电路，整体连接构成整流模块；其中，所述的无源PFC校正电路包括二极管、电阻、滤波电容和电感，由二极管连接组成整流桥堆，整流桥堆的输入端与输出端之间并联滤波电容和电阻，整流桥堆和滤波电容之间连接电感；其中，所述的DC/DC变换电路包括变压器、电感器、整流二极管、续流二极管、开关二极管、电容和电阻，变压器的输入端分别连接开关二极管，变压器的输出端并联续流二极管、电容和电阻，续流二极管、电容之间连接电感器，变压器、续流二极管之间连接整流二极管。

工作时，两路市电（交流）经过交流切换装置输入一路交流，给各个整流模块供电，整流模块将输入单相交流电转换为直流电，给备用电源（蓄电池）充电，同时也给合闸母线负载供电，另外合闸母线通过降压电路给控制母线供电；整流模块工作时，通过过防雷处理和滤波电路对输入的单相交流进行处理，经过处理的单相交流经过整流电路和无源PFC校正电路后转换成高压直流，高压直流经过DC/DC变换电路再次转换成可变的直流电压输出。

本发明具有以下优点：

1、整流模块将整流和充电两项功能结合于一体，将输入的交流（220V、50Hz）变换成额定的直流输出（10A/230V）；