[实用新型]基于铁锂电池的变电站直流电源应急系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统变电站用直流电源的应急系统，具体来说是一种基于磷酸亚铁锂离子电池组的变电站直流电源应急系统，以在电网重大事故或重大自然灾害时，满足变电站对直流电源和检查测试仪器用电源的需求，在正常情况下作为变电站蓄电池单组配置时的临时备用电池组，满足对蓄电池组需要脱离直流母线进行定期核对性放电的要求。

背景技术

电力系统变电站用直流电源是输变电设备的保护和控制及通信的工作电源,其蓄电池组供变电站保护、控制、事故照明等事故用电。但在电网重大事故，特别是重大自然灾害时，会造成蓄电池组无法正常工作，为使电网尽快恢复会采取临时送电方案，这时要求对输变电设备进行必要的检测，同时这些设备的保护和控制及通信是需要直流电源为其提供电源。另外DL/T724-2000《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》中，对单组蓄电池的核对性放电要求不能退出运行，为了进行全容量的放电测试也需要有后备电池组临时替代，使其完成容量测试。该系统及方法已被本实用新型人运用到对变电站单组蓄电池的核对性放电测试和事故应急预案演练中。

国内目前有质子交换膜燃料电池的变电站应急电源系统，但基于燃料电池的技术成熟性、运行维护等因素，在电力系统开展应用存在难度。其他基本为UPS、EPS电源和照明应急电源，尚不能作为电力系统变电站的直流电源应急系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于磷酸亚铁锂离子电池组的变电站直流电源应急系统，旨在能用于电网重大事故，特别是重大自然灾害时的直流应急电源以及正常时作为单组蓄电池配置的核对性放电测试时的后备电源。

本新型的目的是这样实现的：

一种基于磷酸亚铁锂离子电池组的变电站直流电源应急系统，由以下便携式分体结构单元组成，且便携式分体结构单元之间采用快速插接方式连接；

铁锂电池组单元：由磷酸亚铁锂离子电池组成；

配电控制开关单元：由160A空气开关K3和25A空气开关K4组成，空气开关K3的两个进端用作通过快速插拔电缆分别与铁锂电池组单元的正、负输出端连接，空气开关K4的两个进端分别与空气开关K3的两个出端连接，空气开关K3的两个出端用作通过快速插拔电缆输出直流电；

逆变器单元：由逆变器组成，逆变器的两个输入端分别通过快速插拔电缆与配电控制开关单元中空气开关K4的两个出端连接；逆变器的两个输出端用作通过快速插拔电缆输出220V交流电；

充电控制单元：由32A交流空气开关K1、63A空气开关K2、整流器以及内置电池管理系统的监控器组成；交流空气开关K1的进端用作通过快速插拔电缆输入220V交流电，交流空气开关K1的出端与整流器的输入端连接，整流器的正、负输出端分别与空气开关K2的两个进端连接，空气开关K2的两个出端用作通过快速插拔电缆分别与铁锂电池组单元的正、负输出端连接，监控器一方面通过通讯线与整流器连接，另一方面以串口方式通过四芯快速插拔通讯线与铁锂电池组单元连接；

上述配电控制开关单元中空气开关K3的一个进端上还串接有用作放电保护的直流接触器JZ1；上述充电控制单元中空气开关K2的一个出端上还串接有用作充电保护的另一直流接触器JZ2。

上述磷酸亚铁锂电池型号为FP3291152，整流器型号为HD22020-3，监控器型号为BMJ-FPC，逆变器型号为TP630E-N-U。

上述铁锂电池组单元、配电控制开关单元、逆变器单元以及充电控制单元均采用插框式结构，且铁锂电池组单元插框的顶部有凸销以及底部有与该凸销相适配的凹孔；还具有供上述所有单元插框对应插入安装的电源箱。

本实用新型基于铁锂电池的变电站直流电源应急系统及使用方法，是以磷酸亚铁锂离子电池组、基于CAN总线监测系统、高频开关电源整流充电模块/逆变模块及快速插接电缆等组成，采用积木式的分体结构，按充电逆变、电池组、配电控制形成插框结构的便携式单元，应急使用主要是电池组（电池插框）、配电控制单元（开关插框）及快速插接电缆，根据功能需求实现现场快速组装。