[实用新型]智能化变电站分布式直流电源子系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能化变电站分布式直流电源子系统。

背景技术

目前智能变电站要求二次设备分层分布式布置且设备就地安装。当主变侧保护测控、低压侧保护测控、合并单元等设备距离直流电源屏较远时，直流电源需增加分电屏并使用大量电缆给设备供电。目前站用直流电源已成为一个规模很庞大的系统，馈线多达几百路以覆盖整站的直流用电设备。若采用常规直流电源系统，则直流供电回路势必过长过多。这将增加引入诸如

1、母线多次分段后断路器级差配合困难，级差配合不合理出现越级跳闸将故障范围扩大化。

2、接地隐患增多。直流母线窜入交流、直流母线互窜、正负母线同时接地及多点接地，分布电容大易导致保护设备误动等多种故障隐患的可能。这也是当前220kV及以上电压等级的站用直流电源系统的常见故障点。

当然常规直流电源系统还存在：

3、蓄电池长期运行在浮充备用状态，蓄电池的性能很难做出正确评价。

4、系统设计庞杂、故障多。直流母线失电后，全站设备瘫痪。

5、一段母线只依赖于一组蓄电池，设计可靠性不高。

6、直流故障后，若主要部件如电池、充电模块、监控装置等发生故障，工作人员需要给电池拆线，很难及时快速地修复直流电源系统。

中国专利（申请号：2011101300550，专利名称：分布式直流电源不间断供电系统），该专利公开了一种分布式直流电源不间断供电系统，包括直流母线和若干分布在各个场合的直流电源子系统，所述若干个直流电源子系统均连接于直流母线上构成供电网络，每个直流电源子系统包括：交流输入单元、能量供给单元、储能装置和多路直流输出回路，也提到了储能装置包括铅酸电池和锂电池。但是该专利没有涉及电池可以模块化设计，更没有提到如何检测直流母线是否混入交流、没有涉及蓄电池单体温度的采集和内阻的采集、没有解决如何维护蓄电池组的整组寿命、保证锂蓄电池组的性能、没有涉及将光伏发电设备和风力发电设备供给的电能转换为稳定的站用直流电源，从而实现绿色能源节能降耗。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种智能化变电站分布式直流电源子系统，它具有根据变电站的格局规划和用电设备的设计容量将直流电源分成若干个各自独立运行的小系统且能与用电设备就近布置，每个分布式直流电源子系统规模较小、结构简单、安全可靠，能更好的保证本区间直流电源供电稳定性及安全性优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种智能化变电站分布式直流电源子系统，包括电源监测装置，所述电源监测装置通过现场总线分别与系统状态监测装置和供电系统连接，所述供电系统还与采用模块化设计且支持即插即用的蓄电池组连接，所述蓄电池组的每组模块内包含若干个蓄电池。

进一步的，所述电源监测装置还通过现场总线与直流绝缘监测装置连接。

进一步的，所述电源监测装置还通过现场总线与蓄电池监测系统连接，所述蓄电池监测系统与蓄电池组连接。

进一步的，所述电源监测装置还通过现场总线与蓄电池维护系统连接，所述蓄电池维护系统与蓄电池组连接。

所述系统状态监测装置包括模拟量采集模块、开关量采集模块或故障检测模块。

所述系统状态监测装置是直流系统的常规配置单元，通过现场总线如RS485与电源监测装置连接。

所述模拟量采集模块用于交流进线及直流母线上的电压、电流等模拟量采样。

所述开关量采集模块用于直流馈线开关状态及脱扣状态的采样。

所述故障检测模块用于避雷器故障、输出侧熔丝、防雷空开跳闸等状态的检测。

所述直流绝缘监测装置包括母线绝缘检测模块、支路绝缘检测模块或交流混入检测模块。

所述直流绝缘监测装置用于监测直流母线窜入交流，直流母线互窜，正负母线同时接地等故障。采用漏电流法检测馈线的对地绝缘状况不会对母线注入低频交流信号，保证母线健壮稳定。单母线设计不存在直流母线互窜故障并通过专用电路能实现上述反错涉及的故障检测。

所述母线绝缘检测模块用于检测直流模块对地绝缘电阻。

所述支路绝缘检测模块用于检测直流馈线对地绝缘电阻。

所述交流混入检测模块用于检测直流母线是否混入交流。

所述蓄电池监测系统包括蓄电池电压检测模块、蓄电池组温度检测模块或蓄电池组内阻检测模块。

蓄电池监测系统与蓄电池维护系统协同工作，所述蓄电池监测系统用于用于监测本系统内单体电池的电压、温度、内阻等数据，

所述蓄电池电压检测模块用于采集蓄电池单体电压。