[发明专利]基于移动式电池储能装置的配电网中压线路直流热力融冰电路及方法

摘要

本发明涉及一种基于移动式电池储能装置的配电网中压线路直流热力融冰电路，包括双向变流器、电池储能系统、直流变换器、AC开关、DC开关；所述双向变流器的交流端经所述AC开关连接至所述配电网中压线路直流热力融冰电路的电源输入端，所述双向变流器的直流端与所述电池储能系统的正负极并接，所述直流变换器的输入端也与所述电池储能系统的正负极并接，所述直流变换器的输出端经所述DC开关连接至所述配电网中压线路直流热力融冰电路的输出端，用以连接至覆冰线路；所述电池储能系统、双向变流器、直流变换器、AC开关、DC开关集成于半挂式移动式车厢。本发明装置简单，可供应急直流热力融冰。

主权项

一种基于移动式电池储能装置的配电网中压线路直流热力融冰电路的方法，其特征在于：所述配电网中压线路直流热力融冰电路包括双向变流器、电池储能系统、直流变换器、AC开关、DC开关；所述双向变流器的交流端经所述AC开关连接至所述配电网中压线路直流热力融冰电路的电源输入端，所述双向变流器的直流端与所述电池储能系统的正负极并接，所述直流变换器的输入端也与所述电池储能系统的正负极并接，所述直流变换器的输出端经所述DC开关连接至所述配电网中压线路直流热力融冰电路的输出端，用以连接至覆冰线路；所述电池储能系统、双向变流器、直流变换器、AC开关、DC开关集成于半挂式移动式车厢；所述直流变换器为对称双桥臂串联直流变换器，包括缓冲电路、LC滤波电路以及两个对称桥臂；所述方法包括以下步骤：步骤S1：在开展融冰作业前，通过柔性电缆将AC开关的出口端子连接至0.4kV交流电源，闭合AC开关，将所述电池储能系统充满电；在充满电之后，断开AC开关，拆除所述柔性电缆；步骤S2：将覆冰线路退出运行，通过铜铝并沟线夹将一进一回柔性电缆连接覆冰线路的A、B两相接入端，覆冰线路的A、B两相的末端通过短接线进行短接，测量覆冰线路作业线路的直流阻抗，并核算加载直流热力融冰电流后直流变换器输出端的输出电压不得超过其最高工作电压；步骤S3：将一进一回柔性电缆的一端连接至直流变换器的出口端子，闭合DC开关，启动直流变换器，将直流变换器的输出电流值设置成直流热力融冰电流值；每次加载电流值稳定时，观察覆冰线路接入点、短接点、观测点的温升，如果导线温度超过40度、导线接头温度超过导线温度10度时进行重点关注；如果导线温度超过50度、温差持续升高且超过15度时立即减少加载电流，并停止作业；步骤S4：当直流变换器的输入端电压大于输出端电压时，所述直流变换器自动工作于buck模式，第一桥臂工作于buck模式，第二桥臂的开关管S4处于持续截止状态，通过控制第一桥臂的开关管S1的占空比D1，实现降压工作，输入输出电压关系为：；其中，V0为所述直流变换器的输出端电压，Vi为所述直流变换器的输入端电压；当所述直流变换器的输入端电压接近等于输出端电压时，直流变换器自动工作于直通模式，第一桥臂的开关管S1处于持续闭合状态，第二桥臂的开关管S4处于持续截止状态，输入输出电压关系为：；；当所述直流变换器的输入端电压小于输出端电压时，直流变换器自动工作于boost模式，第一桥臂的开关管S1处于持续闭合状态，第二桥臂工作于boost模式，通过控制第二桥臂的开关管S4的占空比D4，实现升压工作，输入输出电压关系为：；步骤S5：完成A、B两相融冰作业后，关闭直流变换器，断开DC开关，对三相线路进行充分放电，然后将A、B、C三相的末端短接， DC开关的出口端子连接至B相的柔性电缆转移连接至C相首端，开展一进两回C相融冰作业，闭合DC开关，启动直流变换器，将直流变换器的输出电流值设置成直流热力融冰电流值，同样在每次加载电流值稳定时，观察覆冰线路接入点、短接点、观测点的温升，如果导线温度超过40度、导线接头温度超过导线温度10度时进行重点关注；导线温度超过50度、温差持续升高且超过15度时则立即减少加载电流，并停止作业；步骤S6：完成C相融冰作业后，三相线路的融冰作业均已完成，关闭直流变换器，断开DC开关，对三相线路进行充分放电，拆除融冰作业接线，将三相线路恢复至退出运行时状态。