[實(shí)用新型]變電站蓄電池組控制儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720911300.4
• 申請(qǐng)日: 2017-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN207134845U
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳疆;潘曉明;沈衛(wèi)剛;張永生;葉芳;肖洋;錢超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力公司蘇州供電公司
• 主分類號(hào): H02J7/04
• 分類號(hào): H02J7/04;H02J7/00;G01R31/36
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)變電站備用蓄電池組的充放電控制領(lǐng)域，具體涉及一種控制蓄電池組充放電的控制儀。

背景技術(shù)

變電站蓄電池組作為后備電源，具有使用頻率不高，深度充放電不頻繁，但對(duì)其可靠性要求高的特點(diǎn)。日常正常運(yùn)行時(shí)，其應(yīng)處于浮充狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生緊急狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)化為主電源對(duì)變電站內(nèi)核心重要設(shè)備供電。現(xiàn)階段變電站蓄電池組多采用串聯(lián)充放電的粗放管理方式對(duì)其進(jìn)行充放電維護(hù)，在計(jì)劃充放電檢修中，蓄電池?fù)p壞率較高。基于安全性、檢修便捷性考慮，蓄電池充放電管理需要簡便易行。為了防止蓄電池組中某一節(jié)發(fā)生故障導(dǎo)致端電壓下降而導(dǎo)致其它蓄電池組處于過充狀態(tài)，變電站蓄電池組的串聯(lián)充電電壓通常設(shè)定稍低于滿充電壓，這就導(dǎo)致單體蓄電池未能處于滿充狀態(tài)，從而導(dǎo)致蓄電池組使用壽命下降。現(xiàn)階段主流的充放電均衡管理策略分為基于電容式、基于電感式和基于DC/DC變換器式的三類均衡策略，該類控制策略追求實(shí)現(xiàn)單體蓄電池同時(shí)達(dá)到充放電的閾值電壓。前述這三類控制策略主要側(cè)重于實(shí)現(xiàn)單體蓄電池之間電壓的均衡控制，對(duì)于由于充電電壓設(shè)定較低引起的欠電狀態(tài)改善空間有限。串聯(lián)放電并聯(lián)充電的運(yùn)行模式，能較好的解決這一問題，但其存在充電電流較大，充電設(shè)備繁多，故障率較高以及在充電過程中發(fā)生變電站全站失電，蓄電池能否迅速可靠轉(zhuǎn)化為串聯(lián)輸出模式的問題。

現(xiàn)階段變電站蓄電池管理系統(tǒng)除具有蓄電池充放電功能外還具備蓄電池單體電壓監(jiān)視功能，蓄電池管理系統(tǒng)如圖1所示，AC/DC模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池組的充電，并在緊急狀態(tài)下與DC/DC模塊共同控制蓄電池提供可靠供電。ADC采樣模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)單體及蓄電池組整體電壓的監(jiān)視。這就為充分利用其電壓監(jiān)視功能實(shí)現(xiàn)充放電管理提供了便利。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種基于對(duì)蓄電池組和其中的單體蓄電池的電壓監(jiān)視功能，能夠改善由于充電電壓設(shè)定較低而引起問題，提高系統(tǒng)可靠性的變電站蓄電池組控制儀。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種變電站蓄電池組控制儀，與變電站中由n節(jié)單體蓄電池串聯(lián)構(gòu)成的蓄電池組相連接而控制所述蓄電池組，所述變電站蓄電池組控制儀包括將交流電轉(zhuǎn)換為直流電并輸出的電源變換模塊、連接所述電源變換模塊與所述蓄電池組的可控模塊、與所述蓄電池組相連接并用于對(duì)所述蓄電池組以及各所述單體蓄電池進(jìn)行電壓采樣的采樣單元、與所述采樣單元相連接的控制單元、與所述蓄電池組相連接的直流供電回路、經(jīng)所述可控模塊而與所述蓄電池組相連接的放電試驗(yàn)回路，所述控制單元分別與所述蓄電池組、所述電源變換模塊、所述可控模塊、所述直流供電回路、所述放電試驗(yàn)回路相連接；所述電源變換模塊具有連接第一導(dǎo)線的輸出正極和連接第二導(dǎo)線的輸出負(fù)極；

所述可控模塊包括n+1組子模塊，各組所述子模塊分別與所述蓄電池組中第1節(jié)所述單體蓄電池的正極、第n節(jié)所述單體蓄電池的負(fù)極、任意兩節(jié)所述單體蓄電池的串接點(diǎn)相連接；每組所述子模塊包括連接于所述第一導(dǎo)線和所述單體蓄電池之間并由所述控制單元控制的輸入控件、連接于所述單體蓄電池與所述第二導(dǎo)線之間并由所述控制單元控制的輸出控件；

所述直流供電回路與所述蓄電池組的正負(fù)極相連接；

所述放電試驗(yàn)回路連接于所述第一導(dǎo)線和所述第二導(dǎo)線之間，所述控制單元與所述放電試驗(yàn)回路相連接并控制所述放電試驗(yàn)回路的通斷。

優(yōu)選的，各所述輸入控件和各所述輸出控件均采用可控硅元件。

優(yōu)選的，所述變電站蓄電池組控制儀還包括經(jīng)所述可控模塊而與所述蓄電池組相連接的放電試驗(yàn)回路，所述放電試驗(yàn)回路連接于所述第一導(dǎo)線和所述第二導(dǎo)線之間，所述控制單元與所述放電試驗(yàn)回路相連接并控制所述放電試驗(yàn)回路的通斷。

優(yōu)選的，所述放電試驗(yàn)回路包括相串聯(lián)的電阻和與所述控制單元相連接以控制所述放電試驗(yàn)回路通斷的放電控制元件。

優(yōu)選的，所述電源變換模塊包括與交流電源相連接的AC/DC變換器、與所述AC/DC變換器相連接的DC/DC變換器。

優(yōu)選的，所述DC/DC變換器包括與所述AC/DC變換器相連接并具有輸出正極和輸出負(fù)極的第一直流變換器、與所述第一直流變換器的輸出正極相連接并控制所述第一直流變換器開斷的總控元件、與所述第一直流變換器的輸出正極相連接的分控元件、正極入口與所述分控元件相連接而負(fù)極入口與所述第一直流變換器的輸出負(fù)極相連接的第二直流變換器，所述蓄電池組的正極與所述總控元件相連接，所述蓄電池組的負(fù)極與所述第一直流變換器的輸出負(fù)極相連接，所述控制單元分別與所述總控元件和所述分控元件相連接，所述第二直流變換器的輸出分別連接所述第一導(dǎo)線和所述第二導(dǎo)線。