[发明专利]一种220kV智慧能源站站用直流电源系统

说明书

一种220kV智慧能源站站用直流电源系统，包括通过AC/DC变流器Ⅰ联接的交流微网380/220V母线和直流微网750V母线，所述交流微网380/220V母线通过AC/DC变流器Ⅱ给站用直流220V母线Ⅰ供电，所述直流微网750V母线通过DC/DC变流器Ⅰ给站用直流220V母线Ⅱ供电，所述站用直流220V母线Ⅰ和站用直流220V母线Ⅱ通过直流联络开关相联；所述交流微网380/220V母线上设有交流馈线柜和MW级磷酸铁锂储能，所述直流微网750V母线上设有超级电容Ⅰ。利用本发明，可复用MW磷酸铁锂调峰储能系统，取消站用铅酸蓄电池、取消常规UPS电源，配置小容量超级电容稳定站用直流母线电压，在提升整个系统的可靠性和稳定性的同时，减少了占地、节省了投资，减少了运维工作量，对环境更友好，充分发挥了多站融合的优势。

技术领域

本发明涉及智慧能源站的电源系统，具体涉及一种220kV智慧能源站站用直流电源系统。

背景技术

国家“新基建”简分为7大领域，包括5G基站建设、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等，表明电力企业数字化、智能化的时代马上就要到来。5G基站大规模建设能带来用电量大增，电动汽车用电是国家电网公司比较容易把控的增量售电市场，大数据中心也是早已“盛名在外”的耗电大户，可以一定程度缓解发电供给过剩的情况，故而将电力企业、5G基站、大数据中心、充电桩和车联网、人工智能和工业互联网等紧紧联系在一起的“多站融合”智慧能源站建设，其1+N里，1是以变电站为中心，N可以按需包括数据中心站、充换电站、储能站、5G基站等。

开展“多站融合”智慧能源站建设，可以充分挖掘和利用变电站现有资源价值，对内对外提供增值业务服务，推动能源流、业务流和数据流的“三流合一”，实现“资源共享，风险共担，利益共赢，万物互联”，创建能源共享互济新业态。

常规变电站一体化电源系统将站用直流电源系统、交流不间断电源系统、电力用逆变电源系统以及通信用电源系统各部分统一组装成为整体，并使用铅酸蓄电池来充当后备电源。在高频开关、蓄电池、交流电源、通信电源、监控系统等技术方面已经非常成熟，变电站采用一体化电源系统，通信直流系统和站用直流系统合并, 已经过近十年的运行验证，积累了丰富的运行经验，也为广大运维人员所熟悉和接受； 220kV变电站直流电源系统采用单母分段接线，配置3组充电模块，2组铅酸蓄电池分别挂在两段母线上。单一变电站从基建和运维的角度出发，一体化电源系统优化整合的空间和必要性不大。

但常规直流系统的铅酸蓄电池在正常运行时，铅酸蓄电池组正常情况下处于浮充状态，加大了运行监视、维护的难度，很多问题难以及时发现。电池间的不一致性，造成多次充电后不同电池过充、欠充加剧，致使整个电池组容量不断下降。当电池的实际容量下降到额定容量90%以下时，电池进入衰退期，容量下降到80%时，电池进入急剧衰退期。蓄电池后备供电时间将大大缩短，厂家标称的寿命需要在规定的运行温度、标准的充放电方式（包括负载大小）下进行，实际上这些条件只有在实验室才能达到。多年的运行经验证实，铅酸蓄电池的实际寿命与标注寿命还是有很大差距的。实际工程应用中，一般4~5年就需要更换。酸蓄电池受其先天条件的制约，存在着循环寿命差、高低温性能差、充放电过程敏感、深度放电性能容量恢复困难、环境污染的问题。

随着“多站融合”智慧能源站建设，变电站的性质及其内部的结构都发生了翻天覆地的变化，随之而来的就是传统的设备、系统架构、运维模式的优化更新。

“多站融合”智慧能源站包含变电站、数据中心、集中式储能电站等元素。全站构建了交直流混联微网，在此基础上，全站直流电源系统急需一种更加优化的解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种可复用MW级调峰储能系统的220kV智慧能源站站用直流电源系统。