[发明专利]一种变电站直流系统的防误闭锁控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于变电站设备控制领域，具体涉及一种变电站直流系统的防误闭锁控制系统及方法。

背景技术

330kV及以上电压等级变电站直流系统一般采用两电三充配置，包括两组蓄电池、三组充电模块，二者组合起来为变电站内开关、UPS电源、重要通讯装置等提供可靠的工作电源。目前，变电站直流系统两电三充回路中蓄电池组、充电模块与直流母线采用隔离开关连接的方式，这些隔离开关之间无加装机械或电气联锁装置，会出现以下现象：

1)刀闸标签偶然脱落，更新标签过程出现标签名称错误，运维人员意外拉开一组蓄电池隔离开关，导致该组蓄电池长期脱离直流母线。

2)人员直流专业薄弱，对部分刀闸作用认识不足，在一组蓄电池组隔离开关故障的情况下，若另一组蓄电池组隔离开关故障，将造成两组蓄电池组同时脱离直流母线。

3)任一组直流充电模块故障，但是备用充电模块不自动投入，导致剩余一组充电模块过负荷工作，影响充电模块使用寿命。

4)变电站站用变低压脱口不带延时，在站用交流电源失去后，若因两组蓄电池隔离开关偶然断开，将出现交、直流电源缺失，保护拒动，故障越级的后果。

其中，第4种现象是最严重的，也曾在某电力公司出现过由此引发的事故。

针对蓄电池组、充电模块不设置防误闭锁功能，导致出现的以上现象，国内有关人员提出了在直流系统检修期间，增加备用电源的解决方案，但该方案仅局限于配置为单电单充的110kV及以下电压等级变电站直流系统，无法适用在两电三充配置的直流系统中。

因此，有必要提出一种带防止误操作的两电三充闭锁方法。

发明内容

针对克服现有技术存在的不足，本发明提供一种变电站直流系统的防误闭锁控制系统及方法，利用两电三充各回路状态量检测、防误闭锁逻辑判断、直流接触器自动控制的闭锁方式，实现两组蓄电池组、三组充电模块与两段直流母线智能连接、保证直流系统稳定运行。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变电站直流系统的防误闭锁控制系统，变电站直流系统为由第一蓄电池组、第二蓄电池组、充电模块一、充电模块二和充电模块三组成的两电三充系统；

第一蓄电池组通过第一蓄电池组接触器与直流1段母线连接，第二蓄电池组通过第二蓄电池组接触器与直流1段母线连接；充电模块一通过充电模块一接触器与直流1段母线连接，充电模块二通过充电模块二接触器与直流2段母线连接，充电模块三通过充电模块三总隔离开关分别与充电模块三1路接触器和充电模块三2路接触器连接，并分别与直流1段母线、直流2段母线连接，直流1段母线和直流2段母线通过直流双母线联络隔离开关相连；

微处理器通过模数转换芯片与6个电流检测芯片相连，6个电流检测芯片电流输入通道分别与充电模块一接触器、充电模块二接触器、第一蓄电池组接触器、第二蓄电池组接触器、充电模块三1路接触器、充电模块三2路接触器正电源电缆线串接；

微处理器还分别通过6个光耦驱动模块与充电模块一接触器、充电模块二接触器、第一蓄电池组接触器、第二蓄电池组接触器、充电模块三1路接触器、充电模块三2路接触器的线圈连接，所述6个接触器线圈另一端互相短接。

进一步，电流检测芯片采用霍尔式电流检测芯片。

进一步，所述的霍尔式电流检测芯片输出的6路电压模拟信号通过模数转换芯片转换为12位数字信号，该信号被微处理器接收。

进一步，微处理器、模数转换芯片和电流检测芯片工作电压采用DC5V，光耦驱动模块的工作电压采用DC24V。

一种变电站直流系统的防误闭锁控制方法，通过电流检测芯片采集充电模块一接触器、充电模块二接触器、第一蓄电池组接触器、第二蓄电池组接触器、充电模块三1路接触器、充电模块三2路接触器电流，当采集各回路电流信号，微处理器判断出每组直流接触器逻辑状态0或1后，微处理器开始进行逻辑闭锁处理，闭锁逻辑有三种，分别为蓄电池组闭锁、充电模块闭锁和蓄电池组充电模块双重闭锁；

蓄电池组闭锁，定义为两组蓄电池组不能同时脱离直流母线，即逻辑状态不能同时为0；

充电模块联锁，定义为两组充电模块不能同时脱离直流母线，即逻辑状态不能同时为0；两组充电模块任一组脱离母线，第三组充电模块自动投入，即当充电模块一脱离直流母线，则充电模块三1路接触器投入；当充电模块二脱离直流母线，则充电模块三2路接触器投入；

蓄电池组充电模块双重闭锁，定义为蓄电池组和充电模块不能同时脱离直流母线。