[发明专利]一种基于蓄电池组切换的发电厂综合直流系统

说明书

本发明公开了一种基于蓄电池组切换的发电厂综合直流系统，属电力系统发电工程领域。传统发电厂内有220V、110V、48V多套直流系统，其中220V、110V直流系统双套配置，48V直流系统单套配置。每套直流系统均配置整流模块和蓄电池，直流系统设备需定期维护，存在蓄电池重复配置、运行和维护工作量大、单一元件故障影响范围广等问题，经济性差等缺点。本发明提出了一种结合了超级电容和快速开关，基于蓄电池组切换的发电厂综合直流系统，可以对外提供不同电压等级的直流输出，降低蓄电池和充电模块等设备的重复投资，减少多套直流系统的维护工作量。

技术领域

本发明涉及一种基于蓄电池组切换的发电厂综合直流系统，属于电力系统变电工程领域，主要应用于发电企业厂内的直流系统。

背景技术

目前，发电厂内有220V、110V、48V多套直流系统，其中220V、110V直流系统双套配置，以提高供电可靠性，48V直流系统单套配置。每套直流系统均配置整流模块和蓄电池，直流系统设备需定期维护，开展蓄电池核容试验、直流系统绝缘检查、纹波系数测试等维护工作。发电厂直流系统存在蓄电池重复配置、运行和维护工作量大、单一元件故障影响范围广等问题，经济性差等缺点。

随着电力系统的技术发展，特别是超级电容和快速开关的普遍应用，为整合发电厂内多套直流系统提供了技术基础，可以采用将多套整流模块和蓄电池组共用，输出不同直流电压供给不同直流负荷的方式，当整流模块或蓄电池组故障，利用快速开关实现蓄电池组的切换，利用超级电容保证切换过程中直流输出不间断。

发明内容

本发明的目的在于整合发电企业内220V、110V、48V多套直流系统，降低蓄电池和充电模块等设备的重复投资，减少多套直流系统的维护工作量。提出了一种结合了超级电容和快速开关，基于蓄电池组切换的发电厂综合直流系统，可以对外提供不同电压等级的直流输出。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于蓄电池组切换的发电厂综合直流系统，其特征在于，将发电厂动力直流系统、控制保护直流系统、通讯直流系统整合，共用蓄电池组；所述综合直流系统中蓄电池组共用，当任一蓄电池组故障退出运行时，通过快速开关实现蓄电池组切换，不影响220V动力直流、110V控制直流、48V通讯直流母线供电；直流系统充电模块安装于每组蓄电池，蓄电池组切换过程由超级电容短时供电，直流母线电压供电连续不间断。

蓄电池组为#1、#2、#3三组110V蓄电池组串联，#1、#2、#3组蓄电池分别配置充电模块，每组蓄电池电压为110V；其中#1、#2组蓄电池供电220V直流I母，#2、#3组蓄电池供电220V直流II母，#1组蓄电池供电110V直流I母，#3组蓄电池供电110V直流II母，#1、#3组110V蓄电池提取两路48V电源供通讯直流母线，经电源切换开关供电48V直流母线。

进一步的，当任一蓄电池组退出运行时，220V直流系统供电正常；220V动力直流系统实现两路电源冗余供电，#2组蓄电池为220V直流母线I母和II母公用蓄电池组，当#1组或#3组蓄电池故障或检修时，立即断开故障或检修蓄电组，220V直流I母和II母的联络开关闭合，220V动力直流母线电压正常；当#2组蓄电池故障时，220V直流通过快速开关切换至#1和#3蓄电池组，220V动力直流母线电压正常。

进一步的，当任一蓄电池退出运行时，110V直流系统供电正常；110V直流系统实现蓄电池组备用，当#1组或#3组蓄电池故障或检修时，通过快速开关切换至#2组蓄电池，保证110V控制直流母线I母和II母电压稳定。

进一步的，当任一蓄电池退出运行时，48V直流系统供电正常；48V通讯直流实现两路电源冗余供电，两路48V通讯直流电源提取自#1、#3蓄电池组，通过电源切换开关，对48V通讯直流母线供电；当#1或#3蓄电池组退出运行时，自动切换至另一路电源。

进一步的，所述直流系统充电模块安装于每组蓄电池出口，直流系统充电模块不安装于直流母线，而是安装于蓄电池组出口位置，当蓄电池组退出运行时，对应的充电模块同步退出运行。