[发明专利]一种电力系统蓄电池组并联用直流电源装置

说明书

本发明公开了一种电力系统蓄电池组并联用直流电源装置，本发明中：整流模块的输出端输出直流电至直流母线；电压采样模块VT以及电流采样模块CT采集的电压电流信号传输至控制板，控制板控制变流模块中的MOS管的通断；蓄电池的负极并联与直流母线的负极，蓄电池的正极经充放电部件与直流母线正极连接；监控模块通过电流传感器和电压传感器感应直流母线的信号，监控模块输出信号控制整流模块的启停以及输出电压调节。本发明通过将蓄电池组为两组及以上并联设置，可以是不同容量、新旧不同的蓄电池组并联使用，不仅易于扩容，也便于运维，通过设置充放电部件对蓄电池组进行充放电，通过监控模块对装置的电流电压进行监控。

技术领域

本发明属于电力电源技术领域，特别是涉及一种电力系统蓄电池组并联用直流电源装置。

背景技术

在我国的各类发电厂、变电站中，直流电源系统在电力、通信、信息领域均具有非常重要的作用，为控制、信号、保护、自动装置以及某些操作执行机构、事故照明等提供稳定的直流电源，为操作系统提供可靠的操作。由于直流电源独立于交流动力电源系统，不受交流电源系统事故的影响，具有安全可靠、运行维护方便等特点，得到了广泛的应用。

目前，变电站的蓄电池组(铅酸电池或镍镉电池)是按照标准DL/T5044进行配备的：220kV及以上等级变电站配备两组蓄电池，接线方式是一段母线并接一组蓄电池，母线之间由开关连接，互为后备电源；一般110kV及以下等级变电站配备一组蓄电池。对于配备一组蓄电池的变电站，在蓄电池核容放电过程中要求接入备用电池组，对运维人员的操作要求和依赖性较高。对于配备两组蓄电池的变电站，两组蓄电池正常运行时应分别独立运行。为了满足在运行中两段母线切换时不中断供电的要求，就会出现两组蓄电池短时直接并联的情况。标准DL/T5044-2014中对于两组电池并联有这样的描述：考虑到定期充、放电试验要求，为了转移直流负荷，对同一电压等级的两组蓄电池，当电压相差不大，即不超过直流电源系统标称电压的2％，且两组蓄电池型号相同、投运时间和运行环境相似时，其老化速度及特性比较接近，短时并联不会对电池组造成伤害。

随着国网“三型两网、世界一流”新战略的提出，国网公司下发《基建技术(2019)51号》文件，通知要求变电站通用设计对通信能力进行提升，其中通信电源部分，要求220KV及以下变电站由站内一体化电源系统实现，配置更大容量的蓄电池组。另外，电力操作电源系统中的蓄电池组都是独立配备的，一组电池配置一套充电装置，所以设备投运以后，随着运行时间的推移，即便相同型号的两组蓄电池，其老化速度及特性也会出现差异，蓄电池组容量衰减到一定程度后就发挥不了应有的储能作用，需要将其更换为新的蓄电池组。

为解决蓄电池组扩容和维护操作问题，通过对传统变电站直流电源系统运行方式的分析，提出了一种电力系统蓄电池组并联使用的直流电源装置，从而简化了直流电源系统之间备用切换的流程，方便电池组增容，提高了蓄电池组的利用率，降低了蓄电池的运维成本，保障了电力系统的安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力系统蓄电池组并联用直流电源装置，通过将蓄电池组为两组及以上并联设置，可以是不同容量、新旧不同的蓄电池组并联使用，不仅易于扩容，也便于运维，通过设置充放电部件对蓄电池组进行充放电，通过监控模块对装置的电流电压进行监控，并通过控制板控制充放电部件的运行；解决了容量不同，新旧不同的两组蓄电池并联使用的问题，能够限制蓄电池组破坏性放电。既大大地方便了装置的蓄电池扩容，又可便捷地对装置中的蓄电池组进行维护和更换，提高了蓄电池组的利用率，极大地降低了直流电源系统的运维成本；具有结构简单，性价比极高，使其极易于广泛地商业化应用于我国的各类发电厂、变电站中作为控制电源推广使用。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：