[發(fā)明專利]一種變電站直流系統(tǒng)的防誤閉鎖控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711227719.9
• 申請(qǐng)日: 2017-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN107846074A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 和健;李柯娜;陳公來;張軍;鄭勇;薛大勇;潘緒振;劉紅苗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)陜西省電力公司檢修公司;西安科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J11/00
• 分類號(hào): H02J11/00;H02J9/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 強(qiáng)宏超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于變電站設(shè)備控制領(lǐng)域，具體涉及一種變電站直流系統(tǒng)的防誤閉鎖控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

330kV及以上電壓等級(jí)變電站直流系統(tǒng)一般采用兩電三充配置，包括兩組蓄電池、三組充電模塊，二者組合起來為變電站內(nèi)開關(guān)、UPS電源、重要通訊裝置等提供可靠的工作電源。目前，變電站直流系統(tǒng)兩電三充回路中蓄電池組、充電模塊與直流母線采用隔離開關(guān)連接的方式，這些隔離開關(guān)之間無加裝機(jī)械或電氣聯(lián)鎖裝置，會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象：

1)刀閘標(biāo)簽偶然脫落，更新標(biāo)簽過程出現(xiàn)標(biāo)簽名稱錯(cuò)誤，運(yùn)維人員意外拉開一組蓄電池隔離開關(guān)，導(dǎo)致該組蓄電池長期脫離直流母線。

2)人員直流專業(yè)薄弱，對(duì)部分刀閘作用認(rèn)識(shí)不足，在一組蓄電池組隔離開關(guān)故障的情況下，若另一組蓄電池組隔離開關(guān)故障，將造成兩組蓄電池組同時(shí)脫離直流母線。

3)任一組直流充電模塊故障，但是備用充電模塊不自動(dòng)投入，導(dǎo)致剩余一組充電模塊過負(fù)荷工作，影響充電模塊使用壽命。

4)變電站站用變低壓脫口不帶延時(shí)，在站用交流電源失去后，若因兩組蓄電池隔離開關(guān)偶然斷開，將出現(xiàn)交、直流電源缺失，保護(hù)拒動(dòng)，故障越級(jí)的后果。

其中，第4種現(xiàn)象是最嚴(yán)重的，也曾在某電力公司出現(xiàn)過由此引發(fā)的事故。

針對(duì)蓄電池組、充電模塊不設(shè)置防誤閉鎖功能，導(dǎo)致出現(xiàn)的以上現(xiàn)象，國內(nèi)有關(guān)人員提出了在直流系統(tǒng)檢修期間，增加備用電源的解決方案，但該方案僅局限于配置為單電單充的110kV及以下電壓等級(jí)變電站直流系統(tǒng)，無法適用在兩電三充配置的直流系統(tǒng)中。

因此，有必要提出一種帶防止誤操作的兩電三充閉鎖方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種變電站直流系統(tǒng)的防誤閉鎖控制系統(tǒng)及方法，利用兩電三充各回路狀態(tài)量檢測、防誤閉鎖邏輯判斷、直流接觸器自動(dòng)控制的閉鎖方式，實(shí)現(xiàn)兩組蓄電池組、三組充電模塊與兩段直流母線智能連接、保證直流系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種變電站直流系統(tǒng)的防誤閉鎖控制系統(tǒng)，變電站直流系統(tǒng)為由第一蓄電池組、第二蓄電池組、充電模塊一、充電模塊二和充電模塊三組成的兩電三充系統(tǒng)；

第一蓄電池組通過第一蓄電池組接觸器與直流1段母線連接，第二蓄電池組通過第二蓄電池組接觸器與直流1段母線連接；充電模塊一通過充電模塊一接觸器與直流1段母線連接，充電模塊二通過充電模塊二接觸器與直流2段母線連接，充電模塊三通過充電模塊三總隔離開關(guān)分別與充電模塊三1路接觸器和充電模塊三2路接觸器連接，并分別與直流1段母線、直流2段母線連接，直流1段母線和直流2段母線通過直流雙母線聯(lián)絡(luò)隔離開關(guān)相連；

微處理器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與6個(gè)電流檢測芯片相連，6個(gè)電流檢測芯片電流輸入通道分別與充電模塊一接觸器、充電模塊二接觸器、第一蓄電池組接觸器、第二蓄電池組接觸器、充電模塊三1路接觸器、充電模塊三2路接觸器正電源電纜線串接；

微處理器還分別通過6個(gè)光耦驅(qū)動(dòng)模塊與充電模塊一接觸器、充電模塊二接觸器、第一蓄電池組接觸器、第二蓄電池組接觸器、充電模塊三1路接觸器、充電模塊三2路接觸器的線圈連接，所述6個(gè)接觸器線圈另一端互相短接。

進(jìn)一步，電流檢測芯片采用霍爾式電流檢測芯片。

進(jìn)一步，所述的霍爾式電流檢測芯片輸出的6路電壓模擬信號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字信號(hào)，該信號(hào)被微處理器接收。

進(jìn)一步，微處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和電流檢測芯片工作電壓采用DC5V，光耦驅(qū)動(dòng)模塊的工作電壓采用DC24V。

一種變電站直流系統(tǒng)的防誤閉鎖控制方法，通過電流檢測芯片采集充電模塊一接觸器、充電模塊二接觸器、第一蓄電池組接觸器、第二蓄電池組接觸器、充電模塊三1路接觸器、充電模塊三2路接觸器電流，當(dāng)采集各回路電流信號(hào)，微處理器判斷出每組直流接觸器邏輯狀態(tài)0或1后，微處理器開始進(jìn)行邏輯閉鎖處理，閉鎖邏輯有三種，分別為蓄電池組閉鎖、充電模塊閉鎖和蓄電池組充電模塊雙重閉鎖；

蓄電池組閉鎖，定義為兩組蓄電池組不能同時(shí)脫離直流母線，即邏輯狀態(tài)不能同時(shí)為0；

充電模塊聯(lián)鎖，定義為兩組充電模塊不能同時(shí)脫離直流母線，即邏輯狀態(tài)不能同時(shí)為0；兩組充電模塊任一組脫離母線，第三組充電模塊自動(dòng)投入，即當(dāng)充電模塊一脫離直流母線，則充電模塊三1路接觸器投入；當(dāng)充電模塊二脫離直流母線，則充電模塊三2路接觸器投入；

蓄電池組充電模塊雙重閉鎖，定義為蓄電池組和充電模塊不能同時(shí)脫離直流母線。