[發明專利]一種變電站用智能交直流一體化電源系統

在審

• 申請號: 202111140217.9
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113852201A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 王健新;熊蘊;張真卿;李峻嶺;吳昊;任維銀;張欣
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司連云港供電分公司;連云港智源電力設計有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02H7/26
• 代理公司: 北京中仟知識產權代理事務所(普通合伙) 11825
• 代理人: 周慶佳

本發明公開了一種變電站用智能交直流一體化電源系統,該系統利用系統化技術對交直流一體化電源系統進行設計，將站用電源系統對變電站站用交流、直流、逆變、通信部分并結合工程實際，將智能變電站所有控制部分模塊化、單元化，該系統由充電模塊、直流進線及饋線、交流進線及饋線、降壓模塊、逆變電源、蓄電池模塊構成，整體裝置在直流饋線開關中完成直流饋線的監控部分設置，變電站供電部分智能化、一體化、網絡化，該系統解決了站用電源2次設計復雜的問題以及施工2次線多和跨屏2次電纜多的問題。同時減少了屏柜數量，完成了照明系統和監控系統的智能互聯，可以為變電站建設和運行成本減少50％以上。

技術領域

發明涉及變電站的領域,尤其涉及一種變電站用智能交直流一體化電源系統。

背景技術

變電站內部供電系統的穩定運行是供電可靠的前提。近年來，隨著互聯網與自動化技術的發展，數字化與智能化設備被大量的應用于變電站中，為提高電源管理的可靠性具有積極的意義。傳統變電站電源系統由直流部分、交流部分、UPS、通信系統等構成。各個子系統的設計制造到現場的安裝調試由不同的生產廠家對應負責，后期運行維護也由相應的專業人員負責檢修。隨著智能變電站系統的成熟發展，較多智能變電站在投運后逐步提出了交直流一體化電源設計。

在智能變電站設計運行中，將傳統變電站各個子系統完成統一化設計、統一化安裝配置、統一化監測控制。利用直流變換器直接接入直流母線代替了通信蓄電池組，應用智能終端，合并單元等裝置，利用龐大的交換機組。因此，改變傳統變電站的不足，使智能變電站的電源更加可靠、合理。此外，技術更加先進，減少人力資源投入，完成自動化設計具有現代化的意義。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺點與不足,本發明提供一種變電站用智能交直流一體化電源系統。

本發明所利用的技術方案是，該系統利用系統化技術對交直流一體化電源系統進行設計，將站用電源系統對變電站站用交流、直流、逆變、通信部分并結合工程實際，將智能變電站所有控制部分模塊化、單元化，該系統由充電模塊、直流部分交流進線、降壓模塊、逆變電源、蓄電池模、功率模塊、饋線開關構成，整體裝置在直流饋線開關中完成直流饋線的監控部分設置，變電站供電部分智能化、一體化、網絡化；

該系統各個電源形成統一管理維護，實時監督各部分是否有損壞產生，所述監控部分利用以太網以雙絞線為傳輸介質，并利用IEC61850作為通信協議，將智能開關模塊應用于全站站用電源開關的控制當中，將開關、各類傳感器以及功能集成電路集成一體，該智能開關模塊內的所有1次回路開關和2次回路開關互相隔離，保證2次側回路的監測功能不受1次側回路的干擾，該智能變電站交流進線3回，進線開關分別分布于3個屏柜中；

所述智能開關模塊完成進線開關和母線電壓電流的監測數據采集，同時將進線和母線的統一控制，智能開關模塊的布置方式利用3面屏柜完成所有進線和母線的控制與監測；

所述饋線開關利用開關、各類傳感器和功能集成電路集中的智能模塊化設計，在這種方式下，單個交流開關模塊同時管控多個開關，單個開關柜內的開關容量增大，減少占用饋線屏柜的數量，利用智能模塊化設計后，饋線屏柜數量為4面，進線屏柜數量為3面，所需總屏柜數量僅為7面，同時這種模塊化的開關系統將所有站內開關的遠程控制以及進線、母線的實時監測。

進一步地，所述饋線開關由輸出接口及標準通信接口構成，該部分對各廠家、各型號開關規格參數主要通過集成設計技術的使用完成匯總過程，適用各品牌開關的安裝，利用軟銅牌連接部分一次線，以確保開關與模塊間靈活可靠的連接。

進一步地，所述饋線開關使用PCB板走線作為二次電纜，在饋線開關內部集成電流傳感器、電壓及溫度檢測功能，完成對電流/壓、溫度參數的實時采集過程，通過各模塊的智能采集單元完成模擬量數據到數字信號的轉換過程后再將其上傳至總監控處理分析，根據RS485通訊協議，同時能夠匯總電流、電壓、溫度、功率數據，模塊具有較高的通用性，便于生產和后期維護，為大數據計算提供支撐。