[發明專利]一種模塊化分布式并聯電池直流系統

在審

• 申請號: 201711329948.1
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN107846075A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 安益;孫斌;徐擎士;王堅;陳晨;秦嘉南;季蕾;施浩
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: H02J11/00
• 分類號: H02J11/00;H02J7/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙)31249
• 代理人: 朱成之

技術領域

本發明涉及一種模塊化分布式并聯電池直流系統。

背景技術

如圖1所示，傳統變電站的直流系統由充電組件、蓄電池組、電池巡檢儀、絕緣監測儀、直流監控系統和饋線單元組成。通過蓄電池串聯疊加獲得母線電壓，所有負荷集中在同一直流母線上，由于直流饋線屏集中布置于控制室，需要大量的電纜到直流負載。另外，由于蓄電池的安裝方式采用集中布置，超過300AH的蓄電池組需專門設置獨立的蓄電池室，并配置防爆空調。這種布置方式的可靠性不高，受限于單節蓄電池的好壞，蓄電池需進行離線維護，人工操作蓄電池組退出運行，并做全容量核容試驗，至少需要花費2人2~3天工時，耗費時間長。

發明內容

本發明提供一種模塊化分布式并聯電池直流系統，將直流系統采用模塊化分布式就近布置，并采用蓄電池間接并聯方式，大大減少了直流電纜使用量，降低了直流絕緣故障的幾率，提高了直流系統供電的可靠度。

為了達到上述目的，本發明提供一種模塊化分布式并聯電池直流系統，包含：二次設備室直流系統模塊和110kV及10kV配電裝置直流系統模塊，二次設備室直流系統模塊和110kV及10kV配電裝置直流系統模塊的直流母線之間設置有母聯開關；

所述的二次設備室直流系統模塊和110kV及10kV配電裝置直流系統模塊都分別包含：

多個并聯的智能電池組件，其一端連接直流母線，另一端連接交流配電單元；

直流監控系統模塊，其連接直流母線；

智能饋線單元，其連接直流母線。

所述的智能電池組件包含：

蓄電池；

AC/DC電路，其電性連接DC/DC電路和充電DC/DC電路，用于將220V交流電壓轉換為直流電壓，一方面為蓄電池充電，另一方面經過升壓轉換成DC110V；

DC/DC電路，其電性連接AC/DC電路、充電DC/DC電路和放電DC/DC電路，用于將AC220V交流電壓整流成的直流電壓進行升壓，轉換成滿足要求的110V直流電壓；

充電DC/DC電路，其電性連接蓄電池、AC/DC電路和DC/DC電路，用于控制交流電源對蓄電池充電；

放電DC/DC電路，其電性連接蓄電池和DC/DC電路，用于控制蓄電池放電；

CPU，其電性連接蓄電池、AC/DC電路、DC/DC電路、充電DC/DC電路和放電DC/DC電路，用于對直流系統運行實施全面監測和控制。

所述的智能電池組件還包含：濾波電路，其電性連接DC/DC電路和放電DC/DC電路，用于濾除諧波。

所述的直流監控系統模塊進一步包含：

直流監控系統，其連接直流母線；

絕緣監測儀，其連接直流母線。

每個智能饋線單元上安裝有饋線開關。

本發明將直流系統采用模塊化分布式就近布置，并采用蓄電池間接并聯方式。由于分布式就近布置，縮短了負荷到直流饋線屏的距離，蓄電池的并聯使用使得多段直流母線避免負載之間的相互干擾，從而大大減少了直流電纜使用量，降低了直流絕緣故障的幾率，多段直流母線相互支援，提高了直流系統供電的可靠度。全模塊化設計，減少了二次接線，縮短了供貨周期，增加了安裝密度，且實現了饋線開關在線運行維護，避免停電運行維護。蓄電池間接并聯使用實現了蓄電池全隔離，單體異常不會影響直流母線，不受限于單節蓄電池的好壞，提高了系統的可靠性。

附圖說明

圖1是背景技術中傳統變電站的直流系統的結構示意圖。

圖2是本發明提供的一種模塊化分布式并聯電池直流系統的結構示意圖。

圖3是單個并聯電池組件原理示意圖。

具體實施方式

以下根據圖2和圖3，具體說明本發明的較佳實施例。

如圖2所示，本發明提供一種模塊化分布式并聯電池直流系統，包含：二次設備室直流系統模塊1和110kV及10kV配電裝置直流系統模塊2，這兩個模塊的直流母線之間設置有母聯開關3，正常情況下，母聯開關3斷開，二次設備室直流系統模塊1和110kV及10kV配電裝置直流系統模塊2分列運行，當某一段母線檢修或多個模塊數量損壞時，可通過閉合母聯開關3，實現兩段母線之間相互支援。

所述的二次設備室直流系統模塊1和110kV及10kV配電裝置直流系統模塊2都分別包含：

多個并聯的智能電池組件4，其一端連接直流母線，另一端連接交流配電單元；

直流監控系統模塊，其連接直流母線；