[發明專利]一種用于電力融合終端設備的不間斷供電電源

在審

• 申請號: 202011033679.6
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112271809A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 盛萬興;史常凱;段祥駿;段青;沙廣林;符金偉;吳國平;張琳
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/34
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供一種用于電力融合終端設備的不間斷供電電源，包括開關電源模塊、超級電容后備電源模塊和直流母線；開關電源模塊一端連接交流系統，其另一端連接直流母線；所述超級電容后備電源模塊與直流母線連接；本發明通過超級電容后備電源模塊放電實現電力融合終端設備的不間斷供電，提高了供電可靠性，且超級電容后備電源模塊的使用壽命較長，無需頻繁更換，成本低；在交流系統供電消失、開關電源模塊供電不足或供電故障時，超級電容后備電源模塊自動無縫投入并維持電力融合終端設備正常工作不少于4分30秒，保證電力融合終端設備至少與主站通信3次，開關電源模塊停止供電后立即上報停電事件給主站，方便主站對電力融合終端設備的控制。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，具體涉及一種用于電力融合終端設備的不間斷供電電源。

背景技術

電力融合終端設備在交流供電電壓出現偏差、三相四線供電任斷兩相、電源接地故障、交流供電不足或消失情況下，電力融合終端設備會出現不能正常工作或損壞情況。

目前的電力融合終端設備在交流較低電壓176至190V時會出現不能正常工作的情況，導致電力融合終端設備的供電電源啟動不正常，而在230至265V低壓較高電壓時電力融合終端設備又會出現燒壞的情況。

由于電力融合終端設備供電和交流測量一體化，其裝設于變壓器JP柜、配電室配電變壓器低壓母線出口等位置。在配電變壓器低壓母線發生接地故障使得三相四線輸入間出現線電壓，導致開關電源模塊中的主開關管燒壞，最終開關電源模塊損壞，不能正常工作。

在開關電源模塊交流供電不足、消失或交流系統供電消失時，現有的電力融合終端設備的供電電源僅通過電池模塊放電實現電力融合終端設備臨時供電，可靠性低，且電池模塊的使用壽命較短，需要頻繁更換，成本高。

發明內容

為了克服上述現有技術中可靠性低且成本高的不足，本發明提供一種用于電力融合終端設備的不間斷供電電源，包括開關電源模塊、超級電容后備電源模塊和直流母線；

所述開關電源模塊一端連接交流系統，其另一端連接直流母線；所述超級電容后備電源模塊與直流母線連接；

所述開關電源模塊用于在交流系統供電正常、供電不足、任斷兩相或供電故障時通過直流母線為電力融合終端設備供電且為超級電容后備電源模塊供電；

所述超級電容后備電源模塊用于在交流系統供電消失時通過直流母線為電力融合終端設備不間斷供電。

所述超級電容后備電源模塊包括Boost電路和與Boost電路連接的超級電容單元。

在交流系統供電正常、供電不足、任斷兩相或供電故障時，所述直流母線通過所述Boost電路為超級電容單元充電。

交流系統供電消失時，所述超級電容單元通過所述Boost電路為電力融合終端設備不間斷供電。

所述超級電容單元包括串聯的多個超級電容；

所述Boost電路用于在超級電容放電時，將超級電容輸出的電壓升壓，并通過直流母線提供給電力融合終端設備，還用于在超級電容充電時，將來自于直流母線的電壓傳輸給超級電容。

所述開關電源模塊包括電磁兼容保護回路、高壓整流電路、電解電容電路、高頻變壓器和低壓整流電路；

所述電磁兼容保護回路、高壓整流電路、電解電容電路、主開關電路、高頻變壓器和低壓整流電路依次串聯，所述低壓整流電路通過反饋電路與主開關電路連接，同時所述主開關電路與高壓整流電路連接。

所述電磁兼容保護回路用于在交流系統供電正常、供電不足、任斷兩相或供電故障時保護開關電源模塊，使開關電源模塊在電力工作環境和電磁影響下能正常工作；