变电站新型智能直流电源系统及维护方法技术方案

本发明专利技术涉及一种变电站新型智能直流电源系统及维护方法，属于变电站直流电源系统技术领域；所述系统，包括直流母线及馈线、第一至第N蓄电池组、第一至第N蓄电池组开关、智能放电维护模块、补充充电模块、蓄电池巡检模块，第一至第N蓄电池组并联，第M蓄电池组通过第M蓄电池组开关挂在直流母线上；交流正常供电时通过直流母线给第一至第N蓄电池组充电，交流失电时第一至第N蓄电池组可同时给直流母线及馈线供电；第一至第N蓄电池组共用一个补充充电电源和智能放电负载，维护时，第M蓄电池组处于浮充状态断开第M蓄电池组开关，闭合第M放电开关、启动智能放电负载工作，第M蓄电池组放电，实现第M蓄电池组免维护放电。

New intelligent DC power system and maintenance method in Substation

The invention relates to a new intelligent DC power supply system and a maintenance method of a substation, belonging to the technical field of the DC power supply system of a substation; the system comprises a DC bus and a feeder, a first to nth battery group, a first to nth battery group switch, an intelligent discharge maintenance module, a supplementary charging module, a battery inspection module, a first to nth battery group in parallel, and a nth battery group in storage The pool group is hung on the DC bus through the M battery group switch; the first to n battery groups are charged through the DC bus when the AC power supply is normal, and the first to n battery groups can supply power to the DC bus and feeder at the same time when the AC power is lost; the first to n battery groups share a supplementary charging power supply and intelligent discharge load, and the M battery group is disconnected in the floating charging state during maintenance The m-th battery pack switch, close the m-th discharge switch, start the intelligent discharge load, and discharge the m-th battery pack to realize the maintenance free discharge of the m-th battery pack.

【技术实现步骤摘要】
变电站新型智能直流电源系统及维护方法
本专利技术涉及一种变电站新型智能直流电源系统及维护方法，属于变电站直流电源系统

技术介绍
直流电源系统是整个变电站站用电源系统的核心，是变电站安全运行的基础。多年电力系统运行经验证明，在变电站设备发生故障的关键时刻，直流电源系统如果出现异常或故障，必将造成主设备严重损坏或火灾、设备爆炸、电网大面积停电，甚至区域电网解列的严重后果。当前直流电源系统时常会出现因为蓄电池组开路导致整个直流电源失电的的事故发生，并且当前直流电源系统存在的最大问题为按照国网运检要求完成蓄电池核对性放电维护困难。目前变电站直流电源系统蓄电池组连接方式为蓄电池单组串联的方式，具体系统原理图如图1所示。采用蓄电池单组串联方式的直流电源系统因为单组串联蓄电池的连接方式，蓄电池组只能进行50％核对性放电维护，无法进行100％核对性放电维护。一旦蓄电池质量或运行状况出现问题必将造成系统事故发生，且单串联蓄电池组必须携带备用蓄电池到现场才可以进行放电维护，因此现有直流电源系统存在运行安全可靠性低，维护工作量大、维护困难的问题。中国专利201320884169.9，公开了一种具有紧急备用电源的变电站直流电源系统，一种具有紧急备用电源的变电站直流电源系统，设有交流母线和直流母线；所述交流母线通过一个交流电源转换开关与交流进线电源相连接；所述交流母线和直流母线通过若干条并联的充电模块线路相连接，每一条充电模块线路均依次串联着充电模块和直流接触器；所述的直流母线还连接有蓄电池组；其特征在于：所述的直流母线与蓄电池组之间的连接线路上串联有一个直流电源转换开关，且所述的蓄电池组并联设置两组，分别为常用蓄电池组和紧急备用蓄电池组；在蓄电池组与直流电源转换开关的连接线路上还设有一个直流电源检测装置，所述的直流电源检测装置的两个检测线端分别连接在常用蓄电池组、紧急备用蓄电池组与直流电源转换开关之间的连接线路上，所述的直流电源检测装置的控制线端与直流电源转换开关相连。蓄电池组共2组，分别为第1组蓄电池和第2组蓄电池，接入直流电源检测装置和直流电源转换开关。正常情况下，只有一组蓄电池经过直流电源转换开关接入直流电源母线。直流电源检测装置检测直流母线和两组蓄电池组的电压情况，并将相应信号送至直流电源转换开关。若直流电源母线电压正常且两组蓄电池组均正常，则直流电源转换开关自动选择蓄电池组1；若直流电源母线电压正常而有1蓄电池组不正常，则直流电源转换开关自动选择正常的那组蓄电池组；若直流电源母线的电压出现过压、欠压、失电而两组蓄电池组均正常，则直流电源转换开关自动选择蓄电池组1；若直流电源母线电源电压出现过压、欠压、失电而两组蓄电池组中只有1组正常，则直流转换开关自动选择正常的那组蓄电池组。若直流电源母线电压正常，两组蓄电池组中任一蓄电池组出现电池欠压，则切换至该组进行充电，充电完毕自动在接入该组蓄电池。这样直流电源母线上的两组蓄电池组总有一组退出运行，不接入直流电源系统，而作为特殊情况下的紧急备用电源，实现了两组蓄电池组互为备用。直流电源检测装置检测到直流母线电压消失，则说明2回交流电源和1组直流蓄电池出现故障，直流电源转换开关投入紧急备用蓄电池组，保证直流母线电压恢复。由于紧急备用蓄电池组在直流电源系统正常运行时不接入直流母线，不受电网系统运行的任何影响，保证了紧急备用蓄电池组的安全性，大大提高直流电源系统的可靠性。但是，仅仅实现在变电站直流电源故障时能提供可靠的紧急备用电源，依然存在维护工作量大、维护困难的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种变电站新型智能直流电源系统及维护方法，解决现有单串联蓄电池组可靠性低、维护困难的问题。本专利技术所述变电站新型智能直流电源系统，包括直流母线及馈线，还包括第一至第N蓄电池组、第一至第N蓄电池组开关、智能放电维护模块、补充充电模块、蓄电池巡检模块，第一至第N蓄电池组并联，第M蓄电池组通过第M蓄电池组开关挂在直流母线上；智能放电维护模块包括智能放电负载和第一至第N放电开关，智能放电负载通过第M放电开关连接至第M蓄电池组；补充充电模块包括补充充电电源和第一至第N充电开关，补充充电电源通过第M充电开关连接至第M蓄电池组；蓄电池巡检模块包括电压采集单元、开关控制单元和智能监控主机，电压采集单元用于采集第一至第N蓄电池组单节电池的电压，开关控制单元用于第一至第N蓄电池组开关、第一至第N放电开关、第一至第N充电开关的开关量采集和开闭执行，智能监控主机用于电压采集单元、开关控制单元的数据监测和指令下达，智能监控主机还用于启动、停止智能放电负载工作；其中N为正偶数，1≤M≤N。交流正常供电时通过直流母线给第一至第N蓄电池组充电，交流失电时第一至第N蓄电池组可同时给直流母线及馈线供电。第一至第N蓄电池组共用一个补充充电电源和智能放电负载，维护时，第M蓄电池组处于浮充状态断开第M蓄电池组开关，闭合第M放电开关、启动智能放电负载工作，第M蓄电池组放电，实现第M蓄电池组免维护放电；第M蓄电池组放电结束闭合第M充电开关，补充充电电源给第M蓄电池组充电，实现第M蓄电池组的补充充电。通过蓄电池巡检模块自动控制第M蓄电池组充、放电，实现直流电源系统蓄电池组的100％免维护核对性充放电。优选的，第一至第N放电开关互锁，第一至第N充电开关互锁。同时只能有一个放电开关闭合，也同时只能有一个充电开关闭合，同时只能对一个蓄电池组进行维护，在交流失电时非维护蓄电池组可同时给直流母线及馈线供电。优选的，还包括第一至第N二极管，第M二极管和第M蓄电池组开关并联。第M二极管和第M蓄电池组开关组成第M不间断供电模块，系统正常运行时第一至第N蓄电池组开关闭合，此时直流母线通过第M蓄电池组开关给蓄电池组充电，交流失电时第M蓄电池组通过第M蓄电池组开关给直流母线及馈线供电；进行放电维护时断开第M蓄电池组开关，直流母线不再给第M蓄电池组充电，交流失电时第M蓄电池组可以通过第M二极管给直流母线及馈线供电，实现不间断供电。优选的，N＝2，M＝1或2。本专利技术所述变电站新型智能直流电源维护方法，应用于上述变电站新型智能直流电源系统，第M蓄电池组维护方法包括以下步骤：步骤S1，智能监控主机监测第M蓄电池组是否浮充，若是进入步骤S2；步骤S2，智能监控主机给开关控制单元下发指令控制第M蓄电池组开关断开；步骤S3，智能监控主机监测到第M蓄电池组开关断开后，给开关控制单元下发指令控制第M放电开关闭合；步骤S4，智能监控主机监测到第M放电开关闭合后，启动智能放电负载工作、实现第M蓄电池组的放电功能；步骤S5，智能监控主机监测第M蓄电池组是否达到放电截止条件，若是停止智能放电负载工作、完成第M蓄电池组的放电功能，给开关控制单元下发指令控制第M放电开关断开；步骤S6，智能监控主机监测到第M放电开关断开后，给开关控制单元下发指令控制第M充电开关闭合、实现第M蓄电池组的充电功能；步骤S7，智能监控主机监本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站新型智能直流电源系统，包括直流母线及馈线，其特征在于：还包括第一至第N蓄电池组、第一至第N蓄电池组开关、智能放电维护模块、补充充电模块、蓄电池巡检模块(5)，第一至第N蓄电池组并联，第M蓄电池组通过第M蓄电池组开关挂在直流母线上；智能放电维护模块包括智能放电负载(3)和第一至第N放电开关，智能放电负载(3)通过第M放电开关连接至第M蓄电池组；补充充电模块包括补充充电电源(4)和第一至第N充电开关，补充充电电源(4)通过第M充电开关连接至第M蓄电池组；蓄电池巡检模块(5)包括电压采集单元、开关控制单元和智能监控主机，电压采集单元用于采集第一至第N蓄电池组单节电池的电压，开关控制单元用于第一至第N蓄电池组开关、第一至第N放电开关、第一至第N充电开关的开关量采集和开闭执行，智能监控主机用于电压采集单元、开关控制单元的数据监测和指令下达，智能监控主机还用于启动、停止智能放电负载(3)工作；其中N为正偶数，1≤M≤N。/n

【技术特征摘要】
1.一种变电站新型智能直流电源系统，包括直流母线及馈线，其特征在于：还包括第一至第N蓄电池组、第一至第N蓄电池组开关、智能放电维护模块、补充充电模块、蓄电池巡检模块(5)，第一至第N蓄电池组并联，第M蓄电池组通过第M蓄电池组开关挂在直流母线上；智能放电维护模块包括智能放电负载(3)和第一至第N放电开关，智能放电负载(3)通过第M放电开关连接至第M蓄电池组；补充充电模块包括补充充电电源(4)和第一至第N充电开关，补充充电电源(4)通过第M充电开关连接至第M蓄电池组；蓄电池巡检模块(5)包括电压采集单元、开关控制单元和智能监控主机，电压采集单元用于采集第一至第N蓄电池组单节电池的电压，开关控制单元用于第一至第N蓄电池组开关、第一至第N放电开关、第一至第N充电开关的开关量采集和开闭执行，智能监控主机用于电压采集单元、开关控制单元的数据监测和指令下达，智能监控主机还用于启动、停止智能放电负载(3)工作；其中N为正偶数，1≤M≤N。


2.根据权利要求1所述变电站新型智能直流电源系统，其特征在于：第一至第N放电开关互锁，第一至第N充电开关互锁。


3.根据权利要求1或2所述变电站新型智能直流电源系统，其特征在于：还包括第一至第N二极管，第M二极管和第M蓄电池组开关并联。


4.根据权利要求3所述变电站新型智能直流电源系统，其特征在于：智能监控主机监测电压采集单元采集的第M蓄电池组单节电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立臣，王书堂，尹宝林，成明，杨弘光，
申请(专利权)人：智洋创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37