[发明专利]一种变电站用高可靠性直流电源及检验方法

说明书

本发明公开了一种变电站用高可靠性直流电源及检验方法。为了克服现有技术直流电源系统电池组串联，可靠性差；充放电实验不能完全发现电池故障隐患的问题；本发明采用包括母线、AC/DC模块、断路器和直流负载；电池模块，包括若干并联的电池组；双向DC/DC模块，设置在直流母线与电池模块之间，间接控制电池模块的充放电；监控单元，监测电池模块的数据，根据数据判断电池模块的状态，控制双向DC/DC模块的输出电压；上位机，与监控单元通过通信协议连接，接收、储存监测数据，远程下发控制命令。保证直流系统供电，避免电池组单只落后效应，提高可靠性；电池组更滑流程简单；能够实现直流电源的100%额定容量核对性放电，完全发现故障隐患。

技术领域

本发明涉及一种变电站直流电源系统领域，尤其涉及一种变电站用高可靠性直流电源及其充放电实验方法。

背景技术

直流系统电源是变电站内继电保护及自动控制等装置的供电电源，蓄电池组作为直流系统正常工作的惟一备用电源是直流系统的核心组成部分,其供电可靠性对电力系统的安全运行起着重要的作用。

目前，直流系统的供电方案为：380V交流电转化为110V或220V直流电给系统供电，同时有一组蓄电池备用，当交流异常时，由蓄电池组供电。备用电源只有一个蓄电池组，交流异常时，若该蓄电池组也发生故障，直流系统就将失去电源。且电池更换时流程复杂。蓄电池组为电池串联，单节故障就会造成整组故障，即单只落后效应。充放电试验时各项指标不能实时采集，实时监控功能不完善，蓄电池的运行状态及性能变化趋势不能完全掌握，不能及时预警，排除故障隐患。且只能进行50%额定容量的核对性放电，不能完全发现电池故障隐患，维护效率低，影响蓄电池组使用寿命。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种变电站直流电源系统”，其公告号“CN203481883U”，包括蓄电池模块组，所述蓄电池模块组包括多个并联的蓄电池模块，每个所述蓄电池模块包括AC/DC充电模块、磷酸铁锂蓄电池组和DC/DC升压模块；所述变电站直流电源系统还包括供电电流调整模块、充放电电流调整模块、保护装置和电池管理模块；所述供电电流调整模块、充放电电流调整模块、保护装置、电池管理模块均与所述蓄电池模块组电性连接。该电源系统虽然采用并联电池模块的结构，但在交流失电，蓄电池供电过程中存在控制环节，存在较大的供电电压延时，对于对电压要求极高的继保装置而言存在隐患。且AC/DC与DC/DC均无法提供继保装置短路时的断路器开断电流。

发明内容

本发明主要解决现有技术直流电源系统电池组串联，可靠性差；充放电实验不能完全发现电池故障隐患的问题；提供一种变电站用高可靠性直流电源，提高直流系统的可靠性，减弱直流电源系统单只落后效应的问题，备用电源与主电源切换时延时低，以及提供一种直流电源的检验方法，能够实现直流电源的100%额定容量核对性放电，完全发现故障隐患。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明包括母线、AC/DC模块、断路器和直流负载；AC/DC模块输入端的母线为交流母线，AC/DC模块输出端的母线为直流母线，直流母线包括若干直流出线，每个直流出线均连接直流负载，断路器设置在直流出线上；

所述的直流电源还包括：

电池模块，包括若干并联的电池组；

带隔离的双向DC/DC模块，设置在直流母线与电池模块之间，间接控制电池模块的充放电；

监控单元，监测电池模块的电压、电流和温度数据，根据数据判断电池模块的状态，控制双向DC/DC模块的输出电压；

上位机，与监控单元通过通信协议连接，接收、储存监测数据，远程下发控制命令。