一種變電站直流系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變電站直流系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站直流系統(tǒng)為站內(nèi)控制系統(tǒng)、繼電保護(hù)、信號(hào)裝置、自動(dòng)裝置提供電源，在事故情況下仍能保持其供電，還可以供給事故照明、逆變電源等負(fù)荷，對(duì)變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行有著不可替代的作用。
[0003]直流系統(tǒng)中整流模塊作為其中重要的一環(huán)，完成AC/DC變換，為蓄電池充電，以及充各種負(fù)載供電，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最基本的功能。
[0004]目前，變電站直流系統(tǒng)包括“兩電兩充”接線方式和“兩電三充”接線方式。
[0005]“兩電兩充”接線方式是由兩組蓄電池配置兩套充電裝置，每組蓄電池及其充電裝置分別接入相應(yīng)的母線段，兩組蓄電池的直流電源系統(tǒng)應(yīng)滿足在正常運(yùn)行中兩段母線切換時(shí)不中斷供電的要求。某220kV乙變電站直流系統(tǒng)情況如下:系統(tǒng)配置二組額定容量為300Ah的免維護(hù)鉛酸蓄電池和兩套充電裝置，每套充電裝置由四臺(tái)220V/20A整流模塊并聯(lián)。正常運(yùn)行時(shí)，每段饋線負(fù)荷約在1A左右，蓄電池浮充電流約為0.3A左右。
[0006]“兩電三充”接線方式是由兩組蓄電池、兩套浮充電裝置和一套備用充電裝置構(gòu)成，是220kV及以上變電站常用的的方式。每組蓄電池及浮充電設(shè)備分別接入不同母線段，充電設(shè)備經(jīng)切換裝置可對(duì)兩組蓄電池進(jìn)行充電。某220kV甲變電站直流系統(tǒng)情況如下:系統(tǒng)配置二組300Ah免維護(hù)鉛酸蓄電池組和三套充電裝置，每套充電裝置由三臺(tái)220V/20A整流模塊并聯(lián)，。正常運(yùn)行時(shí)，每段饋線經(jīng)常性負(fù)荷15A左右，蓄電池浮充電流約為0.3A。
[0007]以上兩電三充、兩電兩充接線方式在正常運(yùn)行時(shí)充電裝置所有整流模塊全部啟動(dòng)，以確保安全，然而整組設(shè)備負(fù)載率低(兩電三充不到30%，兩電兩充不到15%)，模塊自身?yè)p耗所占的比重大，隱患較多:
[0008]1、整流模塊的均流性能較差，有的模塊空載運(yùn)行，有的模塊過(guò)載過(guò)熱，容易造成損壞報(bào)警，使用壽命不一致；
[0009]2、當(dāng)一臺(tái)模塊損壞時(shí)系統(tǒng)切除整組模塊的交流電源，由蓄電池組來(lái)帶全站負(fù)荷，若蓄電池組運(yùn)行年限長(zhǎng)，蓄電池組容量低，則難于滿足現(xiàn)場(chǎng)要求；
[0010]3、整流模塊故障后才能通過(guò)直流監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出故障信號(hào)，無(wú)法提前預(yù)警。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ]本發(fā)明的目的在于提供一種變電站直流系統(tǒng)，以在保證安全供電基礎(chǔ)上提升整流模塊的負(fù)載率。
[0012]為此，本發(fā)明提供了一種變電站直流系統(tǒng)，包括監(jiān)控單元、交流切換單元、多臺(tái)整流模塊、直流輸出采樣裝置、蓄電池模塊、蓄電池采樣裝置、調(diào)壓裝置、以及控制母線，整流模塊為高頻數(shù)字開(kāi)關(guān)電源，多臺(tái)整流模塊與監(jiān)控單元信號(hào)連接，其中，監(jiān)控單元用于接收直流輸出采樣裝置和蓄電池采樣裝置提供的檢測(cè)信號(hào)，用于在蓄電池模塊進(jìn)入浮充狀態(tài)時(shí)根據(jù)直流輸出采樣裝置提供的直流輸出值控制設(shè)定臺(tái)數(shù)的整流模塊進(jìn)行輪流休眠以使整流模塊工作在最佳負(fù)載率范圍，并且在檢測(cè)到浮充狀態(tài)退出或者檢測(cè)到浮充狀態(tài)的干擾條件時(shí)控制整流模塊退出休眠。
[0013]進(jìn)一步地，上述變電站直流系統(tǒng)還包括參數(shù)設(shè)定單元，用于設(shè)定控制參數(shù)，控制參數(shù)包括最佳負(fù)載率范圍和浮充狀態(tài)的干擾條件。
[0014]進(jìn)一步地，上述監(jiān)控單元為PLC監(jiān)控單元，多臺(tái)整流模塊通過(guò)RS485總線與PLC監(jiān)控單元信號(hào)連接，參數(shù)設(shè)定單元為帶有觸摸屏的終端，參數(shù)設(shè)定單元與PLC監(jiān)控單元通過(guò)RS485接口信號(hào)連接。
[0015]進(jìn)一步地，上述變電站直流系統(tǒng)為兩電兩充接線方式，包括第一組整流模塊、第二組整流模塊，直流輸出采樣裝置包括用于檢測(cè)第一組整流模塊的直流輸出值的第一采樣裝置和用于檢測(cè)第二組整流模塊的直流輸出值的第二采樣裝置，PLC監(jiān)控單元用于根據(jù)第一采樣裝置提供的直流輸出值控制第一組整流模塊中設(shè)定臺(tái)數(shù)的整流模塊進(jìn)行輪流休眠和根據(jù)第二采樣裝置提供的直流輸出值控制第二組整流模塊中設(shè)定臺(tái)數(shù)的整流模塊進(jìn)行輪流休眠。
[0016]進(jìn)一步地，上述PLC監(jiān)控單元根據(jù)第一組整流模塊和第二組整流模塊的直流輸出值分別判斷負(fù)載率，若負(fù)載率小于第一設(shè)定值則從每組整流模塊中輪流挑選一臺(tái)整流模塊進(jìn)行休眠，若負(fù)載率小于第二設(shè)定值則從每組整流模塊中輪流挑選兩臺(tái)整流模塊進(jìn)行休眠，第一設(shè)定值選擇范圍為50 %?60 %，第二設(shè)定值選擇范圍為40 %?30 %。
[0017]進(jìn)一步地，上述PLC監(jiān)控單元還用于根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)的直流輸出值調(diào)整整流裝置的休眠臺(tái)數(shù)。
[0018]進(jìn)一步地，上述變電站直流系統(tǒng)為兩電三充接線方式，包括第三組整流模塊、第四組整流模塊和第五組整流模塊，每組整流模塊包括三臺(tái)整流模塊，直流輸出采樣裝置包括用于檢測(cè)第三組整流模塊的直流輸出值的第三采樣裝置和用于檢測(cè)第四組整流模塊的直流輸出值的第四采樣裝置，PLC監(jiān)控單元根據(jù)第三采樣裝置的直流輸出值控制第三組整流模塊中設(shè)定臺(tái)數(shù)的整流模塊進(jìn)行休眠和根據(jù)第四采樣裝置的直流輸出值控制第四組整流模塊中設(shè)定臺(tái)數(shù)的整流模塊進(jìn)行休眠。
[0019]進(jìn)一步地，上述PLC監(jiān)控單元分別根據(jù)第三組整流模塊和第四組整流模塊的直流輸出值判斷每組整流模塊的負(fù)載率是否小于第三設(shè)定值，若小于第三設(shè)定值則從三臺(tái)整流模塊中輪流挑選一臺(tái)整流模塊進(jìn)行休眠，第三設(shè)定值選擇范圍為40 %?60 %。
[0020]進(jìn)一步地，上述PLC監(jiān)控單元在檢測(cè)到浮充狀態(tài)的干擾條件中的整流模塊損壞時(shí)，控制第五組整流模塊投入工作。
[0021]進(jìn)一步地，上述監(jiān)控單元用于實(shí)時(shí)檢測(cè)的直流輸出值并且在直流輸出值超出開(kāi)機(jī)閾值并且持續(xù)預(yù)定時(shí)間時(shí)作為浮充狀態(tài)的干擾條件，控制整流模塊退出休眠，參數(shù)設(shè)定單元還用于設(shè)定開(kāi)機(jī)閾值和預(yù)定時(shí)間。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的變電站直流系統(tǒng)，蓄電池僅在浮充狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)整流模塊的輪流休眠控制，浮充狀態(tài)退出或者浮充狀態(tài)受到干擾則退出休眠控制，如此保證了安全供電的需要，并且休眠的整流模塊的臺(tái)數(shù)根據(jù)直流輸出值換算得到的負(fù)載率進(jìn)行確定，使得整流模塊的負(fù)載率得以提升。
[0023]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0024]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明的變電站直流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖2是根據(jù)本發(fā)明的變電站直流系統(tǒng)的高頻數(shù)字開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖；
[0027]圖3是根據(jù)本發(fā)明的變電站直流系統(tǒng)的整流模塊休眠控制方法的流程圖；
[0028]圖4是根據(jù)本發(fā)明的變電站直流系統(tǒng)的整流模塊休眠控制方法的一優(yōu)選實(shí)施例的流程圖；以及
[0029]圖5是根據(jù)本發(fā)明的變電站直流系統(tǒng)的整流模塊休眠控制方法的流程圖的另一優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0031]圖1是根據(jù)本發(fā)明的變電站直流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，該變電站直流系統(tǒng)包括PLC監(jiān)控單元1、交流切換單元2、多臺(tái)整流模塊3、直流輸出采樣裝置4、蓄電池模塊5、蓄電池采樣裝置6、調(diào)