[實用新型]變電站分布式直流電源系統

有效

• 申請號: 201920308981.4
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN209434878U
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 楊愛晟;王中杰;馮霆;王立新;李策;陶文彪;白更生;孫凱;郭瑋;李明
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司晉中供電公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J7/34;H02J7/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

本實用新型涉及一種變電站分布式直流電源系統,屬于變電站直流備電電源系統。系統包括多個組串電池單元，每個組串電池單元包含備電電池組、主動充電執行模塊、被動放電執行模塊、組串電池監測維護模塊及組串電池管理單元組成。其中組串電池管理單元負責單體電池電壓、組串電池電壓、組串電池電流、組串電池溫度、環境溫度數據采集及分布式電源各工作狀態轉換控制。本實用新型采用組串電池容量分散布置工作方式，實現了電池自動均衡、全容在線自動維護、電池配置至少兩組并聯，為電池單體提供了安全的電氣環境，組串電池接入方便，備電功能冗余性強，可靠性高。

技術領域

本發明屬于變電站直流備電電源系統，具體涉及一種變電站分布式直流電源系統。

背景技術

直流備電電源系統是變電站系統的一個重要組成部分，不受發電機，廠用電及運行方式的影響而獨立運行，在外部交流電斷電的情況下，為一些重要負荷、繼電保護及監控裝置、遠動通訊裝置提供不間斷直流電源，并為事故現場提供照明電源。

隨著變電站直流系統智能化、數字化及自動化水平的提高，對變電站直流系統的性能、安全性和免維護性提出了更高的要求，大多數變電站電池組采用單組串電池全容配置，在日常核容時僅能進行半電核容，在3到5年后電池組的木桶短板效應會越來越明顯，對于變電站的日常運行產生較大的不確定性，需要再次更換電池組。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種變電站分布式直流電源系統，用于解決當前變電站直流電源系統電池組不易維護、安全服役時間短的問題。

為達到以上目的，本發明提供一種變電站分布式直流電源系統，包括由至少2個組串電池單元并聯形成的備電模式，組串電池單元各類模塊根據母線及組串電池狀態并聯在變電站直流系統母線上，所述組串電池單元包括組串電池開關、備電電池組、主動充電執行模塊、被動放電執行模塊、組串電池監測維護模組及組串電池管理單元，被動放電執行模塊和主動充電執行模塊并聯后的一端與組串電池開關連接，被動放電執行模塊和主動充電執行模塊并聯后的另一端與組串監測維護模塊和組串電池并聯后的一端串聯，組串監測維護模塊和組串電池并聯后的另一端接地；

所述組串電池管理單元負責單體電池電壓、組串電池電壓、組串電池電流、組串電池溫度、開關狀態，母線狀態、環境溫度數據采集及各工作狀態轉換控制，每個組串電池單元通過組串電池管理單元獨立完成充電、放電、浮充、維護操作，組串監測維護模塊對電池組的運行溫度、母線電壓、電池組電壓、電池組電流、電池單體電壓進行實時監控，保證分布式電源系統穩定、可靠運行，

優選的，組串電池開關可為手動空氣開關或電控類操作開關。

優選的，備電電池組根據變電站直流母線容量需求設定，組串電池可為鉛酸組串電池或鋰組串電池或鉛酸組串電池與鋰組串電池混合方式。

優選的，主動充電執行模塊包括受控充電開關、防沖擊模塊，所述主動充電執行模塊能夠根據組串電池組的狀態通過受控充電開關開始充電，通過防沖擊模塊防止組串電池電壓與母線電壓不匹配。

優選的，被動充電執行模塊在分布式電源向母線放電時能夠根據電量自動分配放電時長，保證各電池串均衡、有序放電。

優選的，組串電池監測維護模組包括組串電池維護模塊、組串電池信息采集模塊、單體電池主動均衡模塊、單體電池信息監測模塊，所述組串電池監測維護模組負責實施對整個電池組的日常維護及信息采集功能。

優選的，組串電池管理單元根據電池狀態對電池組進行合理的狀態調節及控制，將組串電池單元的各項狀態、動作、告警信息通過差分通信方式上傳匯總。

優選的，所述防沖擊模塊具有自主恒流功能，使分布式電源多組串電池組始終處于安全的工作狀態下。

本發明有益效果：