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        一種基于均流系統的并聯型直流屏方案
        時間:2021-03-22 08:45:45 點擊次數:1461

        隨著國家電網的大力發展和智能電網概念的提出,對直流操作電源系統提出了更高的要求,現有直流屏系統適用性靈活性不強,只能集中式供電、占地面積大等缺點已越來越無法滿足現代電力發展的需求,同時,又隨著現代電力監控技術的大力發展,電力系統故障停電時間一般不超過2h,因此,傳統直流屏能量浪費和成本浪費的情況越來越嚴重。在這樣的大環境下,本文提出了一種并聯均流型,配置靈活性高、節能、環保、安全的直流操作系統,為電力系統的發展貢獻一份力量。

        1傳統直流屏系統組成和工作原理

        1.1系統的組成

        傳統直流屏系統,一般由交流輸人單元充電單元、微機監控單元、電壓調整單元.絕緣監察單元、電池巡顯單元、直流饋電單元,以及蓄電池組等組成。

        1.2系統的工作原理

        系統的工作原理,如圖1所示。

         

        從圖1我們可以看出:蓄電池組必須由18~20節蓄電池組成,控母和合母的輸出電壓不一樣,控制模塊的電壓通過降壓回路降為220 V輸入到控母,給控制回路供電,充電模塊輸出的電壓為250 V左右,一是,給電池進行充電;二是,直接輸入到合母,給合母回路供電。所以,控母和合母是不可互用的,用戶在使用時,必須注意分清負載該接入控母還是合母,具備一定的不安全性。電池采用串聯的方式,因此,當某一個電池出現問題的時候,整個供電系統能量減弱或者無法提供能量,同時,采用串聯的方式不能實現對單個電池進行活化的功能,無法最大程度提高電池的壽命。所以,傳統直流屏隨著電力系統的發展,無論是從成本控制,還是節能環保概念上,都已慢慢體現出它的弊端,必須有一種新型的產品來更好的取代它。

        2基于均流系統的并聯型直流屏基本工作原理及

        應用

        2.1基于均流系統的并聯型直流屏系統組成

        基于均流系統的并聯型直流屏由交流輸入單元、智能均流電源單元.微機監控單元、直流饋電單元,以及蓄電池組等組成。蓄電池組一般只需4~8節電池(220 V直流系統),可根據負載情況配置。

        2.2基于均流系統的并聯型直流屏系統基本工作原理

        基于均流系統的并聯型直流屏系統基本工作原理,如圖2所示。

         

        2.2.1交流輸入單元

        由于電池的數量的減少,所需充電電流大大減弱,所以本文所闡述的基于均流系統的并聯型直流屏無需采用380V三相供電方式,既簡化了供電方式,又降低了交流輸入的能量要求,比傳統直流屏至少減少了50%的能量需求。

        2.2.2智能均流電源模塊單元

        智能均流電源模塊,包含了整流回路、 DSP控制回路、充電回路、升壓回路、均流回路等單元,工作原理,如圖3所示。

         

        交流輸人后經過整流,PFC功率因素調整,降壓輸出直流220 VDC給負載供電,同時,給充電回路提供能源給電池充電,電池(兩節)通過升壓回路轉換成直流220 VDC,通過零切換回路給負載供電,各個智能均流電源模塊通過均流母線連接到公共輸出母線,每個智能均流電源模塊平均扭負負載所需的電流,同時又起到在線備用的效果,使得模塊壽命更長,系統更安全。傳統直流屏的充電模塊采用的是后備用方式,1臺出現問題,1臺才開始工作,這樣必然會造成壽命受到一定的影響。

        2.2.3 電池組單元

        基于均流系統的并聯型直流屏不再采用多節電池(18)直接串聯的方式進行后備,而是兩個串聯后,經過智能均流電源模塊單元轉換后并聯輸出(最多48節電池),單個電池組可通過智能均流電源模塊單元進行活化和管理,解決了傳統直流屏無法對單個電池進行管理和活化,大大提高了電池的壽命。同時,電池數量的減少,既降低了成本,又更加環保。

         

        直流饋電單元

        傳統直流屏控母和合母由于電壓不一致,負載要嚴格區分,比如 ,微機保護.指示燈等必須接入控母,斷路器分合閘、儲能電機等負載必須接人合母。本文所闡述的技術控母和合母的電壓等級一致,并聯輸出,可互用,方便用戶的使用。傳統直流屏、并聯型直流屏饋電方式,如圖5所示。

         

        2.4基于均流系統的并聯型直流屏的應用

        由于基于均流系統的并聯型直流屏采用并聯均流技術,可根據負載情況對模塊和電池數量進行增減,因此,它既適用于開關柜及負載數量較大的場合,如發電廠、變電站等,又適用于開關柜及負載數量較小的場合,如小型開閉所用戶終端等,為用戶提供一種性價比極高,配置靈活的新型電力設備。

         

        3結語

        通過上述對比,本文所提出的技術方案與傳統技術相比,在保證了為控制母線和合閘母線可靠供電的前提下,節省了蓄電池的使用數量,避免了蓄電池的閑置浪費,節省了成本;同時,避免了因單節蓄電池損壞造成的整個蓄電池組無法正常提供直流電源的缺陷。又可根據實際需要,靈活設置蓄電池的配置數量和選擇電池參數,市場應用范圍更廣。采用多電源并聯供電方式為控制母線或合闡母線供電,有效保證了供電的可靠性,維修檢測也更為方便。

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