一种变电站直流供电系统及其维护方法技术方案

本申请公开了一种变电站直流供电系统及其维护方法，涉及电力技术领域，其中，直流供电系统包括蓄电池供电单元、控制单元和参数采集单元；控制单元用于控制蓄电池供电单元进行在线放电容量检测，有一组蓄电池组时，根据蓄电池组的输出电压是否快速降低至安全电压来判断检测是否正常；有两组或以上蓄电池组时，根据每组蓄电池组的输出电流是否低于其他组的10％及以上来判断检测是否正常；若检测正常，且测得的容量满足预设容量，检测结束；若检测异常，终止检测，并根据检测过程中蓄电池的端电压来查找落后蓄电池。本申请实现了对蓄电池供电单元容量的自动检测，同时判断了单个蓄电池质量，使得变电站的直流供电系统的安全性得到充分的保证。到充分的保证。到充分的保证。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站直流供电系统及其维护方法


[0001]本申请涉及电力
，更具体地，涉及一种变电站直流供电系统及其维护方法。

技术介绍

[0002]变电站中的直流供电系统是一种能向各种设备提供直流电源的可独立操作的电源设备，可为开关控制、室内照明(含事故照明)、通信设备以及系统监控等设备提供可靠的直流电源。如市电出现短时中断现象，可通过蓄电池组提供能源，从而保持直流系统正常供电。因蓄电池组是由多个单体蓄电池串联而成，出现任意一个单体蓄电池失效，就会使整组蓄电池失去备用能力。因此，在外部交流电中断的情况下，一旦蓄电池组失效，将导致变电所直流系统失电，所有调度、控制、保护、通信、照明将停止工作，变电站将面临瘫痪，可能造成重大损失的风险。
[0003]根据历史运行统计，变电站直流系统的蓄电池是直流系统失压、失效的核心原因，该原因产生是慢慢形成的过程，可以通过不断维护，及早发现，使问题消灭在萌芽状态。目前已有一些关于变电站中蓄电池维护的专利申请，但尚存在一些缺陷，例如专利申请“一种变电站用蓄电池状态评估方法及装置”(申请号为202010575567.7)中虽然提出了对变电站用蓄电池进行状态评估的方法，但在放电模式时的状态评估方法需要进行两次放电，且采集完成后还需要进行端电压变化率的计算，评估过程较为繁琐；又例如专利申请“蓄电池组不离线放电容量测试用保安装置及其测试方法”(申请号为201010106636.6)中虽然公开了在放电测试过程中利用蓄电池端电压来判断恢复充电的时刻，但并未针对单组蓄电池及多组蓄电池采用不同的判断方法，且并未在放电结束后查找异常蓄电池并进行更换。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种变电站直流供电系统及其维护方法，利用控制单元对蓄电池供电单元进行定期的在线放电容量检测，实现对蓄电池供电单元容量的自动检测，同时实现了对单个蓄电池质量的判断，使得变电站的直流供电系统的安全性得到充分的保证。
[0005]第一方面，本申请提供一种变电站直流供电系统，包括：供电单元、直流母线和控制单元，供电单元与直流母线电连接，控制单元与供电单元通信连接，供电单元用于向直流母线供电；
[0006]供电单元包括与直流母线电连接的蓄电池供电单元，蓄电池供电单元与控制单元通信连接，用于通过直流母线充电及放电；蓄电池供电单元包括与控制单元通信连接的至少一组蓄电池组，每组蓄电池组与直流母线电连接，蓄电池组包括多个串联的蓄电池；蓄电池组具有安全电压；
[0007]变电站直流供电系统还包括与蓄电池组一一对应且电连接的至少一个参数采集单元，参数采集单元与控制单元通信连接，用于实时采集相应蓄电池组中的电池参数，电池
参数包括相应蓄电池组的输出电流、输出电压及相应蓄电池组中每个蓄电池的端电压；
[0008]控制单元用于控制蓄电池供电单元进行周期性的在线放电容量检测，其中：
[0009]当蓄电池供电单元包括一组蓄电池组时，控制单元还用于根据蓄电池组的输出电压是否快速降低至接近或等于安全电压来判断在线放电容量检测是否正常进行；
[0010]当蓄电池供电单元包括两组或两组以上蓄电池组时，控制单元还用于根据每组蓄电池组的输出电流是否低于其他蓄电池组的输出电流的10％及以上来判断在线放电容量检测是否正常进行；
[0011]若在线放电容量检测正常进行，且测得的蓄电池供电单元的容量大于或等于预设容量，控制单元还用于控制在线放电容量检测结束，并控制蓄电池供电单元充电；
[0012]若在线放电容量检测异常进行，控制单元还用于终止在线放电容量检测，控制蓄电池供电单元充电，并根据在线放电容量检测过程中每个蓄电池的端电压来查找落后的蓄电池。
[0013]可选地，其中：
[0014]当蓄电池供电单元包括两组或两组以上蓄电池组时，若在线放电容量检测异常，控制单元还用于根据在线放电容量检测过程中每组蓄电池组的输出电流找出落后的蓄电池组，再根据落后的蓄电池组中每个蓄电池的端电压来查找落后的蓄电池。
[0015]可选地，其中：
[0016]供电单元还包括与直流母线电连接的第一供电单元，第一供电单元包括分别与控制单元通信连接的应急供电子单元、市电供电子单元和光伏供电子单元；变电站直流供电系统还包括用于将第一供电单元产生交流电或直流电转换为直流母线所需的直流电的转换单元，转换单元与第一供电单元及直流母线均电连接，转换单元包括分别与控制单元通信连接的整流子单元及第一直流转换子单元。
[0017]可选地，其中：
[0018]在供电过程中，蓄电池供电单元为浮充状态；在在线放电容量检测过程中，整流子单元的输出电压比蓄电池供电单元的输出电压低0.5V～1V。
[0019]可选地，其中：
[0020]控制单元通过控制蓄电池供电单元向直流母线放电，来进行在线放电容量检测；
[0021]蓄电池供电单元还具有标准电压，在在线放电容量检测结束或终止后，控制单元通过提高整流子单元的输出电压来向蓄电池供电单元充电，直至蓄电池供电单元的电压达到标准电压。
[0022]可选地，其中：
[0023]电池参数还包括相应蓄电池组中每个蓄电池的温度，控制单元还用于将每组蓄电池组的输出电流、及相应蓄电池组中每个蓄电池的端电压和温度与各自对应的预设参数范围实时进行对比，当相应电池参数超出预设参数范围时，控制单元还用于发出相应警示。
[0024]可选地，其中：
[0025]变电站直流供电系统还包括与直流母线电连接的负载单元，供电单元通过直流母线向负载单元供电；负载单元包括分别与直流母线电连接的开关控制操作电源、照明电源及通信电源，变电站直流供电系统还包括与通信电源及直流母线电连接的第二直流转换子单元。
[0026]可选地，其中：
[0027]变电站直流供电系统还包括与控制单元电连接的无线通讯单元，控制单元还用于通过无线通讯单元与维护中心通讯。
[0028]可选地，其中：
[0029]变电站直流供电系统还包括机柜，机柜包括多个嵌入式机框。
[0030]第二方面，本申请还提供一种应用于第一方面所描述的变电站直流供电系统的维护方法，维护方法包括：
[0031]控制蓄电池供电单元进行周期性的在线放电容量检测，其中：
[0032]当蓄电池供电单元包括一组蓄电池组时，根据蓄电池组的输出电压是否快速降低至接近或等于安全电压来判断在线放电容量检测是否正常进行；
[0033]当蓄电池供电单元包括两组或两组以上蓄电池组时，根据每组蓄电池组的输出电流是否低于其他蓄电池组的输出电流的10％及以上来判断在线放电容量检测是否正常进行；
[0034]若在线放电容量检测正常进行，且测得的蓄电池供电单元的容量大于或等于预设容量，结束在线放电容量检测，并向蓄电池供电单元充电；
[0035]若在线放电容量检测异常进行，终止在线放电容量检测，向蓄电池供电单元充电，并根据在线放电容量检测过程中每个蓄电池的端电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变电站直流供电系统，其特征在于，包括：供电单元、直流母线和控制单元，所述供电单元与所述直流母线电连接，所述控制单元与所述供电单元通信连接，所述供电单元用于向所述直流母线供电；所述供电单元包括与所述直流母线电连接的蓄电池供电单元，所述蓄电池供电单元与所述控制单元通信连接，用于通过所述直流母线充电及放电；所述蓄电池供电单元包括与所述控制单元通信连接的至少一组蓄电池组，每组所述蓄电池组与所述直流母线电连接，所述蓄电池组包括多个串联的蓄电池；所述蓄电池组具有安全电压；所述变电站直流供电系统还包括与所述蓄电池组一一对应且电连接的至少一个参数采集单元，所述参数采集单元与所述控制单元通信连接，用于实时采集相应所述蓄电池组中的电池参数，所述电池参数包括相应所述蓄电池组的输出电流、输出电压及相应所述蓄电池组中每个所述蓄电池的端电压；所述控制单元用于控制所述蓄电池供电单元进行周期性的在线放电容量检测，其中：当所述蓄电池供电单元包括一组所述蓄电池组时，所述控制单元还用于根据所述蓄电池组的输出电压是否快速降低至接近或等于所述安全电压来判断所述在线放电容量检测是否正常进行；当所述蓄电池供电单元包括两组或两组以上所述蓄电池组时，所述控制单元还用于根据每组所述蓄电池组的输出电流是否低于其他所述蓄电池组的输出电流的10％及以上来判断所述在线放电容量检测是否正常进行；若所述在线放电容量检测正常进行，且测得的所述蓄电池供电单元的容量大于或等于预设容量，所述控制单元还用于控制所述在线放电容量检测结束，并控制所述蓄电池供电单元充电；若所述在线放电容量检测异常进行，所述控制单元还用于终止所述在线放电容量检测，控制所述蓄电池供电单元充电，并根据所述在线放电容量检测过程中每个所述蓄电池的端电压来查找落后的所述蓄电池。2.根据权利要求1所述的变电站直流供电系统，其特征在于，当所述蓄电池供电单元包括两组或两组以上所述蓄电池组时，若所述在线放电容量检测异常，所述控制单元还用于根据所述在线放电容量检测过程中每组所述蓄电池组的所述输出电流找出落后的所述蓄电池组，再根据落后的所述蓄电池组中每个所述蓄电池的端电压来查找落后的所述蓄电池。3.根据权利要求1所述的变电站直流供电系统，其特征在于，所述供电单元还包括与所述直流母线电连接的第一供电单元，所述第一供电单元包括分别与所述控制单元通信连接的应急供电子单元、市电供电子单元和光伏供电子单元；所述变电站直流供电系统还包括用于将所述第一供电单元产生交流电或直流电转换为所述直流母线所需的直流电的转换单元，所述转换单元与所述第一供电单元及所述直流母线均电连接，所述转换单元包括分别与所述控制单元通信连接的整流子单元及第一直流转换子单元。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：李常卫，赵长煦，姜堃，
申请(专利权)人：北京动科瑞利文科技有限公司，
类型：发明
国别省市：