[实用新型]一种用于配网自动化终端的软包型超级电容器模组组件

说明书

一种用于配网自动化终端的软包型超级电容器模组组件，其特征在于：其包括多个串联连接的软包型超级电容器单体，多个所述超级电容器单体的正负极通过一块电芯连接PCB板相互连接；多个所述超级电容器单体通过设置在所述超级电容器单体一侧的均衡电路PCB板进行电压均衡控制；多个所述超级电容器单体、电芯连接PCB板和均衡电路PCB板形成的组件外部设置有绝缘环氧板，所述绝缘环氧板外部采用PVC热塑套管热缩封装。本实用新型能够在不改变现有环网柜柜体结构的情况下实现自动化改造。可以提供足够的放电功率，能量利用率高。超级电容器保证了备用电源系统运行的可靠性和免维护。低成本高效地实现了智能电网配网自动化终端的操作要求。

技术领域

本实用新型属于储能器件技术领域，特别是涉及一种用于配网自动化终端的软包型超级电容器模组组件。

背景技术

随着电网升级改造的推进，配网自动化近年来被提上日程。配电网的发展趋势是：强调引入分布式能源之后的双向潮流状态下的稳定控制、电能质量；强调用户交互，随着测点增多和实时性要求，后台软件将面临真正海量数据，移动互联技术更使得巡视、维护、检修与远程办公融为一体，随着用电环节的加大，用电保障要求的提高，电网运行水平随之需要提高，智能电网的进一步实施和发展，对故障的实时性响应要求提高，排除故障的及时性也需要电网运行人员的随时保障，因此在掉电之后备用电源的实际支持时间无须过长，在结合来电之后短时快速充电响应特征，采用超级电容作为电源的前提已完全具备。

由于同时控制设备数量庞大，传统的电池电源方案无法做到完全免维护，同时可靠性也不够，电网运行人员难以兼顾庞大数量的设备，保证设备的稳定性可靠性显得至关重要。

智能配电网发展对直流电源的要求：简洁、高效：使用与安装简单，运行高效

1. 可靠性高：器件与设备本身可靠性好，故障可预警。

2. 综合成本低：全寿命周期成本低，最好一次性投入成本也不高。

3. 寿命长：与配套系统同寿命。

4. 环境适应性强。

5. 免维护。

配网自动化终端安装在配电所、户外环网柜或柱上开关上，其中的电源不仅要供自身用电，还有供给通讯模块及控制回路、跳合开关等，要求电源系统实现不间断供电。因此，提供可靠的不间断电源是设计中首要考虑的问题。

现有配网自动化终端（FTU）均采用铅酸蓄电池作为后备电源，铅酸蓄电池的维护工作量大，维护成本高，维护不到位会造成备电失效，影响配网安全运行。一种电源系统方案是采用母线取电，加装铅酸电池组作为备用电源。 当电网正常时，通过 PT/CT 直接从电网母线取电经调谐后对配网自动化终端设备供电，当电网出现故障的时候则使用铅酸电池作为备用电源进行临时短时间供电。 但是使用铅酸电池备用电源存在很多问题 ：

1. 铅酸电池占地空间很大，在有些配网终端设备例如环网柜的电动化操作改造过程中无法安装在柜体内部，成本很高。

2. 利用铅酸电池作为配网终端设备的电动操作电源，电动操作所需功率高达500W 甚至更高，而电动操作的时间很短，因此高功率型电源比铅酸电池更有优势。

3. 铅酸电池作为备用电源维护成本高，而且铅酸电池循环寿命短。 根据现有电池技术水平，铅酸电池循环寿命最大为几千次。

4. 铅酸电池作为备用电池可靠性差。 以现在用的铅铅酸电池为例，其运行温度范围为 0—50℃。 而环网柜大多安装在户外，环境恶劣，尤其是在中北部地区，冬季温度经常在零下，电池的可靠性大打折扣。

5. 铅酸电池有污染。 现有环网柜备用电池以铅酸电池居多，污染不言而喻。电动操作备选电源之一是锂离子电池，锂离子电池能量密度较高，然而锂离子电池在循环寿命上存在缺陷，重要的是其在恶劣环境下的可靠性和安全性大大折扣。