CN110380506A - 一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池*** - Google Patents
一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN110380506A CN110380506A CN201910667746.0A CN201910667746A CN110380506A CN 110380506 A CN110380506 A CN 110380506A CN 201910667746 A CN201910667746 A CN 201910667746A CN 110380506 A CN110380506 A CN 110380506A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parallel connection
- battery
- power
- power supply
- parallel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 108010066114 cabin-2 Proteins 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000021384 green leafy vegetables Nutrition 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/06—Arrangements for supplying operative power
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
- H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/20—End-user application control systems
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***，包括独立设置在220kV预制舱内的第一并联直流电源子***，独立设置在110kV预制舱内的第二并联直流电源子***，以及独立设置在二次设备室内的第三并联直流电源子***；其中，第一并联直流电源子***包含两套并联型直流电源，分别为220kV智能控制柜内二次设备和220kV断路器操作机构冲击负荷供电，两套并联型直流电源***之间设置联络刀闸，且每套直流电源***按两段母线所有负荷考虑；本发明开辟了一个全新的直流***，能够自动实现对电池进行在线核容维护，实现全生命周期管理。
Description
技术领域
本发明属于变电站直流电源***设计技术领域，尤其是涉及一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***。
背景技术
直流电源***运行的可靠性直接关系到变电站的安全可靠运行。变电站直流电源***为变电站的继电保护、控制***、信号***、自动装置、UPS和事故照明等提供电源。变电站直流***中的蓄电池组是为二次设备提供电源保障的最后一道防线，其重要性不言而喻。正因为蓄电池组是直流电源供电的最后一道防线，因此蓄电池组质量性能的好坏在一定程度上决定着变电站直流电源网络运行的质量。随着国家电网智能化的推进，通过大力发展新型高效节能、先进环保、资源循环利用的技术和装备，提高电网技术装备水平，也促进了电力***变电站直流电源***的发展。
目前现有的站用直流***采用电池串联的方式给直流母线供电，串联方式存在蓄电池单个故障影响整组输出，蓄电池部分损坏导致整组报废，存在蓄电池不能在线核容等缺陷。因此，需要研究一种新的直流电源***。
公开号为CN108878759A的发明申请公开了一种适用于变电站蓄电池组的布局结构与连接头，所述蓄电池组分为两行阵列排布；每一行中的蓄电池串联连接，并且第一行中的最后一个蓄电池与第二行中对应的蓄电池串联连接；所述蓄电池与蓄电池之间通过无头螺丝、单头螺丝的90°铜鼻子、软铜线和外六角内螺纹螺母串联连接；所述无头螺丝为两个，其中一个无头螺丝连接在蓄电池与外六角内螺纹螺母的下端之间，另一个无头螺丝连接在外六角内螺纹螺母的上端与单头螺丝的90°铜鼻子的螺纹孔之间；所述软铜线连接在单头螺丝的90°铜鼻子末端。该发明提供了一种适用于变电站蓄电池组的布局结构与连接头，更换单节蓄电池比较简单。然而，该发明中的蓄电池组采用的是电池串联方式，串联方式存在蓄电池单个故障影响整组输出，蓄电池部分损坏导致整组报废，存在蓄电池不能在线核容等缺陷。
授权公告号为CN203481883U的实用新型专利公开了一种变电站直流电源***，包括蓄电池模块组，所述蓄电池模块组包括多个并联的蓄电池模块，每个所述蓄电池模块包括AC/DC充电模块、磷酸铁锂蓄电池组和DC/DC升压模块；所述变电站直流电源***还包括供电电流调整模块、充放电电流调整模块、保护装置和电池管理模块；所述供电电流调整模块、充放电电流调整模块、保护装置、电池管理模块均与所述蓄电池模块组电性连接。该实用新型能够解决蓄电池整组串联、整组供电方式下单只蓄电池性能落后、连接线松动、电池均流因素影响整组蓄电池的可靠性，以及不能在线更换维护单节电池，电池冗余配置不经济的问题。然而，该实用新型的蓄电池模块依然采用的是电池串联方式。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***，开辟了一个全新的直流***，能够自动实现对电池进行在线核容维护，实现全生命周期管理。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***，包括独立设置在220kV预制舱内的第一并联直流电源子***，独立设置在110kV预制舱内的第二并联直流电源子***，以及独立设置在二次设备室内的第三并联直流电源子***；
第一并联直流电源子***包含两套并联型直流电源，分别为220kV智能控制柜内二次设备和220kV断路器操作机构冲击负荷供电，两套并联型直流电源***之间设置联络刀闸，且每套直流电源***按两段母线所有负荷考虑；
第二并联直流电源子***包含两套并联型直流电源，分别为110kV智能控制柜内二次设备、110kV断路器操作机构冲击负荷供电，两套并联型直流电源***之间设置联络刀闸，且每套直流电源***按两段母线所有负荷考虑；
第三并联直流电源子***包含四套并联型直流电源，其中两套并联型直流电源为二次设备室内站控层设备、主变间隔层设备、事故照明负荷供电，而另外两套并联型直流电源为全站通讯负荷、UPS负荷供电。
进一步地，第一并联直流电源子***包含两套并联型直流电源，每套并联型直流电源包含10个并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池，每套并联型直流电源中的10个并联智能电池组件安装在2个并联电池组件柜内，且每个并联电池组件柜内安装有5个并联智能电池组件。
进一步地，第二并联直流电源子***包含两套并联型直流电源，每套并联型直流电源包含6个并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池，且安装在1个并联电池组件柜内。
进一步地，在第三并联直流电源子***中，为二次设备室内站控层设备、主变间隔层设备、事故照明负荷供电的每套并联型直流电源包含21个并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池。
进一步地，在第三并联直流电源子***中，为全站通讯负荷、UPS负荷供电的每套并联型直流电源包含29个并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池。
进一步地，在第一并联直流电源子***中，每套并联型直流电源还包含40只馈线开关组件和1个直流监控器。
进一步地，在第二并联直流电源子***中，每套并联型直流电源还包含40只馈线开关组件和1个直流监控器。
进一步地，在第三并联直流电源子***中，为二次设备室内站控层设备、主变间隔层设备、事故照明负荷供电的每套并联型直流电源还包含40只馈线开关组件和1个直流监控器。
进一步地，每个并联智能电池组件包括AC/DC电路，AC/DC电路的输入端接入AC220V交流电，AC/DC电路输出端连接DC/DC输出变换器和DC/DC充电变换器，12V蓄电池的正负极分别通过一只保护电阻与DC/DC充电变换器并联连接，DC/DC输出变换器输出端连接防止冲击储能电路，防止冲击储能电路的输出端输出DC220V/110V直流电，AC/DC电路、DC/DC充电变换器、DC/DC输出变换器和防止冲击储能电路均与CPU智能电路信号连接用于信号的采集控制。
本发明的有益效果是：
目前现有的站用直流***采用电池串联的方式给直流母线供电，串联方式存在蓄电池单个故障影响整组输出，蓄电池部分损坏导致整组报废，存在蓄电池不能在线核容等缺陷。而且，相对于传统的104只单体电池串联模式，整串电池整体性能受制于最弱的一支电池性能，而且整体可靠性是“与”的关系，串联越多，可靠性越差。并联电源***的应用开辟了一个全新的直流***，***可自动实现对电池进行在线核容维护，实现全生命周期管理，在实际应用中将产生非常好的使用效果。能大大的延长蓄电池的使用寿命及提升旧蓄电池的使用率，这些都能给用户带来巨大的经济效益，并大大的降低了蓄电池给环境带来的压力，为地球环境带了更多的绿色。而且并联电池***是整体可靠性理论上是“或”的关系，并联越多，可靠性越高。直流***电池采用串联方式，受一致性影响，新旧电池不能混用，一只或几只损坏必须整组更换。并联智能直流电源***每节电池相对独立，不仅可以针对一只或几只缺陷电池进行更换，而且可以实现新旧电池混用，提高了电池的利用率。
虽然从理论上能够说明并联电池***的可靠性高于传统的，但是针对预制舱式变电站的特点，简单的并联电池***还不能够满足其需求，比如不同预制仓之间如何设置，以及单个预制舱内如何进行布置都是本领域目前没有解决的难题，发明人经过深入的研究发现，按照负荷性质分组，配置不同并联用智能电池模块组，减少负荷间干扰，提高直流电源可靠性。如将开关操作电源与保护测控装置电源分成不同电源段，由不同多智能电池模块并联冗余方式分别供电，减少因开关操作产生的冲击对保护测控装置运行的影响，根据负荷大小不同，就地设置，可以解决因直流馈线线路长带来的各种问题。
当变电站需要突破终期规模进行扩建时，传统直流***无法完成自身容量的扩充，只能全部更换，这势必会造成检修周期和费用的大幅度提高。而本发明中的并联智能电池***可以根据变电站扩建规模的需要，增加相应的模块组件，扩建方式灵活。并联智能电池直流***可以在线进行蓄电池充放电管理，可以方便地对蓄电池进行全容量在线核容，能够对充电模块热插拔，对蓄电池在线更换，极大的简化了直流***的维护，减小了***的维护工作量。而传统直流***不具备在线管理每一只蓄电池的能力，不具备在线更换的能力。本发明能够进行蓄电池在线核容管理，实现蓄电池的在线检修、不停电更换，极大的减少了运行单位的维护工作量，降低能源消耗、运维成本、安全性更高。此外，灵活的配置方式可减少直流屏柜数量，降低二次设备室使用面积。
本发明针对目前现有的站用直流***采用电池串联的方式给直流母线供电，串联方式存在蓄电池单个故障影响整组输出，蓄电池部分损坏导致整组报废，存在蓄电池不能在线核容等缺陷，提供一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***，包括独立设置在220kV预制舱内的第一并联直流电源子***，独立设置在110kV预制舱内的第二并联直流电源子***，以及独立设置在二次设备室内的第三并联直流电源子***；其中，第一并联直流电源子***包含两套并联型直流电源，分别为220kV智能控制柜内二次设备和220kV断路器操作机构冲击负荷供电，两套并联型直流电源***之间设置联络刀闸，且每套直流电源***按两段母线所有负荷考虑；第二并联直流电源子***包含两套并联型直流电源，分别为110kV智能控制柜内二次设备、110kV断路器操作机构冲击负荷供电，两套并联型直流电源***之间设置联络刀闸，且每套直流电源***按两段母线所有负荷考虑；第三并联直流电源子***包含四套并联型直流电源，其中两套并联型直流电源为二次设备室内站控层设备、主变间隔层设备、事故照明负荷供电，而另外两套并联型直流电源为全站通讯负荷、UPS负荷供电。本发明取消了需要单独设置的蓄电池室，通过蓄电池的并联使用，消除不同蓄电池之间的配组问题，减少蓄电池维护工作量，使直流***具备较高的可靠性、灵活性。本发明开辟了一个全新的直流***，能够自动实现对电池进行在线核容维护，实现全生命周期管理。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明中第一并联直流电源子***接入I段直流母线的布置图；
图3为本发明中第一并联直流电源子***接入II段直流母线的布置图；
图4为本发明中第二并联直流电源子***接入I段直流母线的布置图；
图5为本发明中第二并联直流电源子***接入II段直流母线的布置图；
图6为本发明中第三并联直流电源子***接入I段直流母线的布置图；
图7为本发明中第三并联直流电源子***接入II段直流母线的布置图；
图8为本发明中并联智能电池组件的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1所示，一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***，包括独立设置在220kV预制舱内的第一并联直流电源子***1，独立设置在110kV预制舱内的第二并联直流电源子***2，以及独立设置在二次设备室内的第三并联直流电源子***3。
如图2和图3所示，第一并联直流电源子***1包含两套并联型直流电源，分别为220kV智能控制柜内二次设备和220kV断路器操作机构冲击负荷供电，两套并联型直流电源***之间设置联络刀闸，且每套直流电源***按两段母线所有负荷考虑。
第一并联直流电源子***1包含两套并联型直流电源，每套并联型直流电源包含10个并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池，每套并联型直流电源中的10个并联智能电池组件安装在2个并联电池组件柜内，且每个并联电池组件柜内安装有5个并联智能电池组件。
在第一并联直流电源子***1中，每套并联型直流电源还包含40只馈线开关组件和1个直流监控器。
如图4和图5所示，第二并联直流电源子***2包含两套并联型直流电源，分别为110kV智能控制柜内二次设备、110kV断路器操作机构冲击负荷供电，两套并联型直流电源***之间设置联络刀闸，且每套直流电源***按两段母线所有负荷考虑。
第二并联直流电源子***2包含两套并联型直流电源，每套并联型直流电源包含6个并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池，且安装在1个并联电池组件柜内。
在第二并联直流电源子***2中，每套并联型直流电源还包含40只馈线开关组件和1个直流监控器。
如图6和图7所示，第三并联直流电源子***3包含四套并联型直流电源，其中两套并联型直流电源为二次设备室内站控层设备、主变间隔层设备、事故照明负荷供电，而另外两套并联型直流电源为全站通讯负荷、UPS负荷供电。
在第三并联直流电源子***3中，为二次设备室内站控层设备、主变间隔层设备、事故照明负荷供电的每套并联型直流电源包含21个并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池。
在第三并联直流电源子***3中，为全站通讯负荷、UPS负荷供电的每套并联型直流电源包含29个并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池。
在第三并联直流电源子***3中，为二次设备室内站控层设备、主变间隔层设备、事故照明负荷供电的每套并联型直流电源还包含40只馈线开关组件和1个直流监控器。
如图8所示，每个并联智能电池组件包括AC/DC电路4，AC/DC电路4的输入端接入AC220V交流电，AC/DC电路4输出端连接DC/DC输出变换器5和DC/DC充电变换器6，12V蓄电池7的正负极分别通过一只保护电阻8与DC/DC充电变换器6并联连接，DC/DC输出变换器5输出端连接防止冲击储能电路9，防止冲击储能电路9的输出端输出DC220V/110V直流电，AC/DC电路4、DC/DC充电变换器6、DC/DC输出变换器5和防止冲击储能电路9均与CPU智能电路10信号连接用于信号的采集控制。
当第一并联直流电源子或第二并联直流电源子***或第三并联直流电源子***需要进行蓄电池核容时，本发明的***监控单元向该并联直流电源子***中一个并联智能电池组件下发核容指令，该并联智能电池组件的智能电路控制其转为蓄电池供电状态，并动态调节实现蓄电池以0.1C恒流放电。同时累记蓄电池放电容量直至核容完毕，并自动转为交流供电状态，为蓄电池充电。该蓄电池充电完成后自动开始另一个并联智能电池组件的核容。
下面分别详细给出第一并联直流电源子***、第二并联直流电源子***和第三并联直流电源子***的配置。
(一)第一并联直流电源子***的配置计算
220kV预制舱二次设备配置及负荷统计，如下表所示，表中单位为瓦(W)：
表1：220kV保护、测控装置负荷统计
表2：220kV预制舱其他二次设备负荷统计
| 设备名称 | 单台功耗 | 数量 | 合计 |
| 电能表 | 2 | 6 | 12 |
| 220时间同步 | 50 | 1 | 50 |
| 220故障录波 | 100 | 2 | 200 |
| 220站控层交换机 | 30 | 4 | 120 |
| 220过程层交换机 | 30 | 16 | 480 |
| 合计 | 862 |
表3：220kV过程层二次设备负荷统计
根据220kV变电站二次设备舱的布置与负荷分布特点，进行220kV预制舱的负荷统计及电池容量选择计算，如表4：
1)每套并联型直流电源中的并联智能电池组件数量选择
根据“国家电网公司依托工程设计新技术推广应用成果汇编(2017年版)SXYM-TBB2-04的计算方法，确定直流***事故下2小时的持续放电电流，由于电源组件具备短时输出最大功率功能(60s内输出2倍额定功率)，可不考虑冲击负荷。满足正常工作时的经常性负荷、满足事故状态下事故负荷和冲击负荷的需要即可。组件数量按N+1原则(N≤6时)或N+2(N≥7时)冗余配置。
根据《电力工程直流***设计手册》及220kV舱负荷统计表，该舱2小时长期负荷电流为13.35A。单个组件输出最大功率为500W，出于安全余量的考虑，建议每个组件工作在80％负荷以下。
根据电流计算，每套并联型直流电源中的并联智能电池组件数量N＝13.35*220/(500*0.8)＝7.34；
每套并联型直流电源中的并联智能电池组件数量选择10。
2)电池容量选择
由于组件均流的作用，每个电池提供1/N的负荷功率。
单个蓄电池放电电流：Is＝(Px÷N÷η)÷U；
其中：Px为直流负荷实际容量；N为直流***选择模块数量，
η为电池的放电效率，取值0.85；U蓄电池额定电压，取值12V。
蓄电池容量：Cc＝Krel×(Is÷KC)；
其中：Krel为可靠系数，取1.40；KC为容量换算系数，经咨询厂家(深圳泰昂)，并根据《电力工程直流***设计手册》(DL/T 5044-2014)，铅酸电池取0.429。
单个蓄电池放电电流Is＝(13.35*220÷10÷0.85)÷12＝28.79A；
蓄电池容量Cc＝1.4*(28.79÷0.429)＝93.95Ah；
蓄电池容量选择150Ah。
3)设备配置及布置
第一并联直流电源子***设置2套并联型直流电源，具体配置如下：
#1 I段并联电池组件柜(内含5只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#2 I段并联电池组件柜(内含5只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#3 II段并联电池组件柜(内含5只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#4 II段并联电池组件柜(内含5只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#5 I段馈线及监控柜(内含40只馈线开关组件，直流监控器)。
#6 II段馈线及监控柜(内含40只馈线开关组件，直流监控器)。
采用上述得到第一并联直流电源子***具体配置的方法分别得到第二并联直流电源子***和第三并联直流电源子***具体配置如下：
(二)第二并联直流电源子***的配置计算
110kV预制舱的负荷统计及电池容量选择计算，结果如下：
表5：110kV二次设备舱负荷统计表
1)每套并联型直流电源中的并联智能电池组件数量选择
同样计算方法，根据《电力工程直流***设计手册》及110kV舱负荷统计表，该舱2小时长期负荷电流为8.01A。
根据电流计算，每套并联型直流电源中的并联智能电池组件数量N＝8.01*220/400＝4.4；
每套并联型直流电源中的并联智能电池组件数量选择6。
2)电池容量选择
单个蓄电池放电电流Is＝(8.01*220÷6÷0.85)÷12＝28.79A；
蓄电池容量Cc＝1.4*(28.79÷0.429)＝93.95Ah；
蓄电池容量选择150Ah。
3)第二并联直流电源子***设置1套并联型直流电源，具体配置如下：
#1 I段并联电池组件柜(内含6只并联电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#2 II段并联电池组件柜(内含6只并联电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#3 I段馈线及监控柜(内含40只馈线开关组件，直流监控器)。
#4 II段馈线及监控柜(内含40只馈线开关组件，直流监控器)。
(三)第三并联直流电源子***的配置计算
除UPS及通信负荷外，二次设备室的负荷统计及电池容量选择计算结果如下：
表6：二次设备室负荷统计表
1)每套并联型直流电源中的并联智能电池组件数量选择
根据《电力工程直流***设计手册》及负荷统计表，2小时长期负荷电流为33.24A。
根据电流计算，每套并联型直流电源中的并联智能电池组件数量N＝33.24*220/400＝18.28；
每套并联型直流电源中的并联智能电池组件数量选择21。
2)电池容量选择
单个蓄电池放电电流Is＝(33.24*220÷21÷0.85)÷12＝34.14A；
蓄电池容量Cc＝1.4*(34.14÷0.429)＝111.41Ah；
蓄电池容量选择150Ah。
3)二次设备室设置2套并联型直流电源，具体配置如下：
#1 I段并联电池组件柜(内含7只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#2 I段并联电池组件柜(内含7只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#3 I段并联电池组件柜(内含7只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#4 II段并联电池组件柜(内含7只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#5 II段并联电池组件柜(内含7只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#6 II段并联电池组件柜(内含7只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#7 I段直流馈线及监控柜(内含40只馈线开关组件，直流监控器)。
#8 II段直流馈线及监控柜(内含40只馈线开关组件，直流监控器)。
UPS及通信负荷统计及电池容量选择计算结果如下：
表7：UPS及通信负荷统计表
1)每套并联型直流电源中的并联智能电池组件数量选择
根据《电力工程直流***设计手册》及负荷统计表，2小时长期负荷电流为49.09A。
根据电流计算，每套并联型直流电源中的并联智能电池组件数量N＝49.09*220/400＝27；
每套并联型直流电源中的并联智能电池组件数量选择29。
2)电池容量选择
单个蓄电池放电电流Is＝(49.09*220÷29÷0.85)÷12＝36.51A；
蓄电池容量Cc＝1.4*(36.51÷0.429)＝119.15Ah；
蓄电池容量选择150Ah。
3)UPS及通信部分设置2套并联型直流电源，具体配置如下：
#1 I段并联电池组件柜(内含8只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#2 I段并联电池组件柜(内含8只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#3 I段并联电池组件柜(内含8只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#4 I段并联电池组件柜(内含5只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#5 II段并联电池组件柜(内含8只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#6 II段并联电池组件柜(内含8只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#7 II段并联电池组件柜(内含8只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)；
#8 II段并联电池组件柜(内含5只并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池)。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***，其特征在于：包括独立设置在220kV预制舱内的第一并联直流电源子***，独立设置在110kV预制舱内的第二并联直流电源子***，以及独立设置在二次设备室内的第三并联直流电源子***；
所述第一并联直流电源子***包含两套并联在一起的并联型直流电源，分别为220kV智能控制柜内二次设备和220kV断路器操作机构冲击负荷供电，两套并联型直流电源***之间设置联络刀闸，且每套直流电源***按两段母线所有负荷考虑；
所述第二并联直流电源子***包含两套并联在一起的并联型直流电源，分别为110kV智能控制柜内二次设备、110kV断路器操作机构冲击负荷供电，两套并联型直流电源***之间设置联络刀闸，且每套直流电源***按两段母线所有负荷考虑；
所述第三并联直流电源子***包含四套并联型直流电源，其中两套并联型直流电源并联在一起为二次设备室内站控层设备、主变间隔层设备、事故照明负荷供电，而另外两套并联型直流电源并联在一起为全站通讯负荷、UPS负荷供电。
2.根据权利要求1所述的一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***，其特征在于：第一并联直流电源子***包含两套并联型直流电源，每套并联型直流电源包含10个并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池，每套并联型直流电源中的10个并联智能电池组件安装在2个并联电池组件柜内，且每个并联电池组件柜内安装有5个并联智能电池组件。
3.根据权利要求1所述的一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***，其特征在于：第二并联直流电源子***包含两套并联型直流电源，每套并联型直流电源包含6个并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池，且安装在1个并联电池组件柜内。
4.根据权利要求1所述的一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***，其特征在于：在第三并联直流电源子***中，为二次设备室内站控层设备、主变间隔层设备、事故照明负荷供电的每套并联型直流电源包含21个并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池。
5.根据权利要求1所述的一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***，其特征在于：在第三并联直流电源子***中，为全站通讯负荷、UPS负荷供电的每套并联型直流电源包含29个并联智能电池组件，配12V/150Ah蓄电池。
6.根据权利要求2所述的一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***，其特征在于：在第一并联直流电源子***中，每套并联型直流电源还包含40只馈线开关组件和1个直流监控器。
7.根据权利要求3所述的一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***，其特征在于：在第二并联直流电源子***中，每套并联型直流电源还包含40只馈线开关组件和1个直流监控器。
8.根据权利要求4所述的一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***，其特征在于：在第三并联直流电源子***中，为二次设备室内站控层设备、主变间隔层设备、事故照明负荷供电的每套并联型直流电源还包含40只馈线开关组件和1个直流监控器。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池***，其特征在于：每个并联智能电池组件包括AC/DC电路， AC/DC电路的输入端接入AC220V交流电， AC/DC电路输出端连接DC/DC输出变换器和DC/DC充电变换器，12V蓄电池的正负极分别通过一只保护电阻与DC/DC充电变换器并联连接， DC/DC输出变换器输出端连接防止冲击储能电路，防止冲击储能电路的输出端输出DC220V/110V直流电， AC/DC电路、DC/DC充电变换器、DC/DC输出变换器和防止冲击储能电路均与CPU智能电路信号连接用于信号的采集控制。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910667746.0A CN110380506A (zh) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | 一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910667746.0A CN110380506A (zh) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | 一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110380506A true CN110380506A (zh) | 2019-10-25 |
Family
ID=68255191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910667746.0A Pending CN110380506A (zh) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | 一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110380506A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112787394A (zh) * | 2020-11-28 | 2021-05-11 | 国网河南省电力公司经济技术研究院 | 一种带预制舱的变电站直流母线型分布式并联直流电源*** |
| CN113572183A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-10-29 | 许继电源有限公司 | 一种站用蓄电池智能维护电路及维护方法 |
| CN114006364A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-01 | 国网河南省电力公司经济技术研究院 | 一种220kV模块化变电站直流***馈线开关配置方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204089340U (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 福建省电力勘测设计院 | 用于预制舱式组合设备的变电站分布式一体化电源装置 |
| CN106849298A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-06-13 | 福建省电力勘测设计院 | 用于变电站预制舱的分布式交直流电源模块 |
| CN206517121U (zh) * | 2017-03-16 | 2017-09-22 | 福建省电力勘测设计院 | 用于变电站预制舱的分布式直流电源模块 |
| CN107846075A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-03-27 | 国网上海市电力公司 | 一种模块化分布式并联电池直流*** |
-
2019
- 2019-07-23 CN CN201910667746.0A patent/CN110380506A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204089340U (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 福建省电力勘测设计院 | 用于预制舱式组合设备的变电站分布式一体化电源装置 |
| CN106849298A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-06-13 | 福建省电力勘测设计院 | 用于变电站预制舱的分布式交直流电源模块 |
| CN206517121U (zh) * | 2017-03-16 | 2017-09-22 | 福建省电力勘测设计院 | 用于变电站预制舱的分布式直流电源模块 |
| CN107846075A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-03-27 | 国网上海市电力公司 | 一种模块化分布式并联电池直流*** |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112787394A (zh) * | 2020-11-28 | 2021-05-11 | 国网河南省电力公司经济技术研究院 | 一种带预制舱的变电站直流母线型分布式并联直流电源*** |
| CN113572183A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-10-29 | 许继电源有限公司 | 一种站用蓄电池智能维护电路及维护方法 |
| CN114006364A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-01 | 国网河南省电力公司经济技术研究院 | 一种220kV模块化变电站直流***馈线开关配置方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102916481A (zh) | 一种直流微网***及其能量管理方法 | |
| CN103219766B (zh) | 非浮充锂电型站用直流电源*** | |
| CN202260610U (zh) | 一种直流***双电源自动切换装置 | |
| CN110380506A (zh) | 一种用于预制舱式组合设备的分布式并联蓄电池*** | |
| CN103117595B (zh) | 分布式直流独立供电*** | |
| CN203377670U (zh) | 分散式智能直流电源 | |
| CN103580052B (zh) | 一种用于主动配电网的复合储能电站及其配电方法 | |
| CN110350562A (zh) | 一种储能电站 | |
| WO2022028116A1 (zh) | 一种220kV智慧能源站站用直流电源*** | |
| CN108347067A (zh) | 一种含有电池储能和发电机的微网架构和控制方法 | |
| CN206272312U (zh) | 一种具有并联电池模块的直流电源*** | |
| CN104578433A (zh) | 一种可切换的电力储能***及其使用方法 | |
| CN107846075A (zh) | 一种模块化分布式并联电池直流*** | |
| CN203326621U (zh) | 非浮充锂电型站用直流电源*** | |
| CN111082421A (zh) | 一种基于能量路由器的交直流微网***及其保护方法 | |
| CN109167111A (zh) | 抑制环流产生的磷酸铁锂备用蓄电池组充电方法 | |
| CN203119615U (zh) | 分布式直流独立供电*** | |
| CN209488190U (zh) | 联合站电力*** | |
| CN207743761U (zh) | 一种模块化分布式并联电池直流*** | |
| CN203522341U (zh) | 一种可切换的电力储能*** | |
| CN202602351U (zh) | 一种用于住宅的分时供电储能*** | |
| CN106300632B (zh) | 直流不间断远程供电*** | |
| CN111463786B (zh) | 一种多配电变压器的用电企业内部柔性组网*** | |
| CN208158135U (zh) | 一种含有电池储能和发电机的微网架构 | |
| CN203119616U (zh) | 智能化变电站分布式直流电源子*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191025 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |