一种直流操作电源系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及了一种直流操作电源系统及其控制方法，该直流操作电源系统包括：第一DC/DC变换器，其输入端连接所述第一直流母线，其输出端连接所述第二直流母线；第二DC/DC变换器，其输入端连接所述第二直流母线，其输出端连接所述第一直流母线；监控器，用于分别控制所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器的输出电压大于或等于所述第一直流母线或所述第二直流母线的最低允许工作电压，且小于所述第一直流母线或所述第二直流母线的正常工作电压。实施本发明专利技术的技术方案，可有效的提高直流操作电源系统的可靠性，降低直流母线中断、失电的概率。

DC operating power supply system and control method thereof

The invention relates to a DC operation power supply system and its control method, including the DC operation power supply system: the first DC/DC converter, the input end is connected to the first DC bus, the output end is connected to the DC bus second; second DC/DC converter, the input end is connected with the output end of the DC bus second. Connecting the first DC bus; monitor for the minimum allowable working voltage output voltage control of the first DC/DC converter and the DC/DC converter second is greater than or equal to the first DC bus or the second DC bus, normal working voltage and the DC bus is smaller than the first or the second DC bus the. The technical scheme of the invention can effectively improve the reliability of the DC operating power supply system, and reduce the probability of the interruption of the DC bus and the loss of power.

【技术实现步骤摘要】
一种直流操作电源系统及其控制方法
本专利技术涉及电力电子领域，尤其涉及一种直流操作电源系统及其控制方法。
技术介绍
电力系统中直流操作电源系统的主要作用是通过直流母线为系统设备供电，当交流电网正常时，由交流电网通过转换之后为直流母线提供电能；当交流电网发生掉电故障时，由直流操作电源系统中的蓄电池组为直流母线提供电能。直流母线上的系统设备均为重要设备，用于保证电力系统正常运行。对于包含两个蓄电池组两段直流母线的直流操作电源系统，在交流电网失电故障和一组蓄电池组故障同时发生时，故障的蓄电池组所对应的直流母线必然失电，从而导致该段直流母线上的设备停止工作，影响电力系统的正常运行。直流母线上的继电保护设备停止运行，极有可能造成整个变电站的灾难性事故。因此，如何有效防止直流母线失电是衡量直流操作电源系统是否可靠的重要指标之一。目前电力系统常用的直流操作电源系统的电路结构如图1所示，该直流操作电源系统配置两组充电机、两个蓄电池组(两个蓄电池组通过母联开关K0互为备用)、两段动力母线，两段动力母线分别通过降压装置形成两段控制母线、一组母联开关和一台监控器。假设交流电网和其中一组蓄电池同时故障，由于母联开关K0需要专业人员手动操作合闸，因此在母联开关K0闭合之前，故障的蓄电池组所对应的动力母线和控制母线将同时失电，从而造成该动力母线和该控制母线上的系统设备掉电。变电站的继电保护设备是由控制母线供电的，继电保护设备一旦失电，再次上电后需要10分钟以上才能恢复正常的保护功能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述无法有效防止直流母线失电的缺陷，提供一种直流操作电源系统及其控制方法，能有效防止直流母线失电。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种直流操作电源系统，包括：分别与第一直流母线连接的第一蓄电池组及第一充电机、分别与第二直流母线连接的第二蓄电池组及第二充电机，所述直流操作电源系统还包括：第一DC/DC变换器，其输入端连接所述第一直流母线，其输出端连接所述第二直流母线；第二DC/DC变换器，其输入端连接所述第二直流母线，其输出端连接所述第一直流母线；监控器，用于分别控制所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器的输出电压大于或等于所述第一直流母线或所述第二直流母线的最低允许工作电压，且小于所述第一直流母线或所述第二直流母线的正常工作电压。优选地，还包括：设置在互为备用的第一直流母线和第二直流母线之间的母联开关，而且，所述监控器，还用于分别对第一DC/DC变换器/第二DC/DC变换器的输出电压及输出电流、所述第一直流母线/所述第二直流母线的电压进行实时监测，并在判断所述第一直流母线的当前电压小于等于所述第二DC/DC变换器的输出电压，且所述第二DC/DC变换器的输出电流超过阈值时，或，所述第二直流母线的当前电压小于等于所述第一DC/DC变换器的输出电压，且所述第一DC/DC变换器的输出电流超过阈值时，控制所述母联开关闭合。优选地，所述监控器，还用于在判断所述第一直流母线的当前电压小于等于所述第二DC/DC变换器的输出电压，且所述第二DC/DC变换器的输出电流超过阈值时，或，所述第二直流母线的当前电压小于等于所述第一DC/DC变换器的输出电压，且所述第一DC/DC变换器的输出电流超过阈值时，输出告警信息。优选地，所述监控器，还用于在判断所述第一直流母线的当前电压小于等于所述第二DC/DC变换器的输出电压，且所述第二DC/DC变换器的输出电流超过阈值时，或，所述第二直流母线的当前电压小于等于所述第一DC/DC变换器的输出电压，且所述第一DC/DC变换器的输出电流超过阈值时，上传故障信息。优选地，所述监控器分别与所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器通过RS485或CAN总线连接。优选地，所述第一直流母线包括第一动力母线和第一控制母线，所述第一充电机和所述第一蓄电池组连接所述第一动力母线，所述第二直流母线包括第二动力母线和第二控制母线，所述第二充电机和所述第二蓄电池组连接所述第二动力母线；而且，所述直流操作电源系统还包括：连接在所述第一动力母线和所述第一控制母线之间的第一降压装置；连接在所述第二动力母线和所述第二控制母线之间的第二降压装置。优选地，所述第一降压装置和所述第二降压装置分别为硅链。优选地，所述母联开关在故障排除后断开。本专利技术还构造一种直流操作电源系统的控制方法，包括：控制第一DC/DC变换器的输出电压大于或等于第一直流母线或第二直流母线的最低允许工作电压，且小于第一直流母线或第二直流母线的正常工作电压，其中，第一DC/DC变换器的输入端连接第一直流母线，其输出端连接第二直流母线；控制第二DC/DC变换器的输出电压大于或等于第一直流母线或第二直流母线的最低允许工作电压，且小于第一直流母线或第二直流母线的正常工作电压，其中，第二DC/DC变换器的输入端连接第二直流母线，其输出端连接第一直流母线。优选地，还包括：分别对第一DC/DC变换器/第二DC/DC变换器的输出电压及输出电流、所述第一直流母线/所述第二直流母线的电压进行实时监测；在判断所述第一直流母线的当前电压小于等于所述第二DC/DC变换器的输出电压，且所述第二DC/DC变换器的输出电流超过阈值时，或，所述第二直流母线的当前电压小于等于所述第一DC/DC变换器的输出电压，且所述第一DC/DC变换器的输出电流超过阈值时，控制母联开关闭合，其中，所述母联开关设置在互为备用的第一直流母线和第二直流母线之间。实施本专利技术的技术方案，由于在两段直流母线之间分别设置第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器，且监控器控制两个DC/DC变换器的输出电压在直流母线的最低允许工作电压与正常工作电压之间。所以，当交流电网和其中一段直流母线上的蓄电池组故障时，其中一个DC/DC变换器便可从另一侧直流母线取电，并为失电的直流母线供电，因此，可有效的提高直流操作电源系统的可靠性，降低直流母线中断、失电的概率。进一步地，在交流电网和其中一段直流母线上的蓄电池组故障时，监控器即可判断出故障侧的直流母线的当前电压小于等于相应的DC/DC变换器的输出电压，且该DC/DC变换器的输出电流也急剧增加，直至超过阈值，此时，监控器可控制设置在两段直流母线之间的母联开关闭合，由另一侧的蓄电池组同时为两段直流母线供电。这样，不但有效的提高直流操作电源系统的可靠性，还对两个DC/DC变换器的功率及传输效率降低了要求，从而节省了系统成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：图1是现有技术的一种直流操作电源系统的电路结构图；图2是本专利技术直流操作电源系统实施例一的电路结构图；图3是本专利技术直流操作电源系统实施例二的电路结构图；图4是本专利技术直流操作电源系统的控制方法实施例一的流程图。具体实施方式图2是本专利技术直流操作电源系统实施例一的电路结构图，该实施例的直流操作电源系统为包含两段直流母线的直流操作电源系统，且具体包括：监控器U1、第一蓄电池组B1、第一充电机Z1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流操作电源系统，包括：分别与第一直流母线连接的第一蓄电池组及第一充电机、分别与第二直流母线连接的第二蓄电池组及第二充电机，其特征在于，所述直流操作电源系统还包括：第一DC/DC变换器，其输入端连接所述第一直流母线，其输出端连接所述第二直流母线；第二DC/DC变换器，其输入端连接所述第二直流母线，其输出端连接所述第一直流母线；监控器，用于分别控制所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器的输出电压大于或等于所述第一直流母线或所述第二直流母线的最低允许工作电压，且小于所述第一直流母线或所述第二直流母线的正常工作电压。

【技术特征摘要】
1.一种直流操作电源系统，包括：分别与第一直流母线连接的第一蓄电池组及第一充电机、分别与第二直流母线连接的第二蓄电池组及第二充电机，其特征在于，所述直流操作电源系统还包括：第一DC/DC变换器，其输入端连接所述第一直流母线，其输出端连接所述第二直流母线；第二DC/DC变换器，其输入端连接所述第二直流母线，其输出端连接所述第一直流母线；监控器，用于分别控制所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器的输出电压大于或等于所述第一直流母线或所述第二直流母线的最低允许工作电压，且小于所述第一直流母线或所述第二直流母线的正常工作电压。2.根据权利要求1所述的直流操作电源系统，其特征在于，还包括：设置在互为备用的第一直流母线和第二直流母线之间的母联开关，而且，所述监控器，还用于分别对第一DC/DC变换器/第二DC/DC变换器的输出电压及输出电流、所述第一直流母线/所述第二直流母线的电压进行实时监测，并在判断所述第一直流母线的当前电压小于等于所述第二DC/DC变换器的输出电压，且所述第二DC/DC变换器的输出电流超过阈值时，或，所述第二直流母线的当前电压小于等于所述第一DC/DC变换器的输出电压，且所述第一DC/DC变换器的输出电流超过阈值时，控制所述母联开关闭合。3.根据权利要求2所述的直流操作电源系统，其特征在于，所述监控器，还用于在判断所述第一直流母线的当前电压小于等于所述第二DC/DC变换器的输出电压，且所述第二DC/DC变换器的输出电流超过阈值时，或，所述第二直流母线的当前电压小于等于所述第一DC/DC变换器的输出电压，且所述第一DC/DC变换器的输出电流超过阈值时，输出告警信息。4.根据权利要求2所述的直流操作电源系统，其特征在于，所述监控器，还用于在判断所述第一直流母线的当前电压小于等于所述第二DC/DC变换器的输出电压，且所述第二DC/DC变换器的输出电流超过阈值时，或，所述第二直流母线的当前电压小于等于所述第一DC/DC变换器的输出电压，且所述第一DC/DC变换器的输出电流超过阈值时，上传故障信息。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凤仁，张文勇，
申请(专利权)人：深圳奥特迅电力设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44