CN102185373A - 分布式直流电源不间断供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种占用场地空间小、当系统内某一部分出现故障时而不至于影响其他设备的正常供电的分布式直流电源不间断供电系统。该分布式直流电源不间断供电系统将站场内庞大的集中式直流电源系统按照各功能柜对直流电源的需求，拆分成满足本功能柜对电源容量和电压等级要求的若干个直流电源子系统。每个子系统包括有交流输入单元、储能单元、能量供给单元、多路直流输出回路以及通信单元等部分，各子系统通过柜顶的直流母线或电缆相互的联系起来，构成直流供电网络。本发明能保证在发电厂、变电站（所）站同一场所内某个子系统发生故障时，站场内的其它子系统通过直流母线向其供电，不至于影响到其他设备的正常供电。

Description

分布式直流电源不间断供电系统

技术领域

本发明涉及一种分布式直流电源不间断供电系统。

背景技术

在发电站、变电站（所）等场所内，往往布置有高压开关柜、低压配电柜、继电保护柜、自动化控制柜等各种电气功能柜，这些电气功能柜需要直流电源进行供电；上百年来传统的方式是采用集中式直流电源供电方式，在发电站、变电站（所）等站场内需要布置庞大的集中式直流电源系统，占用大量的场地空间，而且当集中式直流电源系统出现微小故障时，其中下属供电的所有设备、电气功能柜等都要受到影响，严重影响日常生产和生活，这就是上述集中式直流电源系统的缺陷所在。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种占用场地空间小、当系统内某一部分出现故障时而不至于影响其他设备的正常供电的分布式直流电源不间断供电系统。

本发明所采用的技术方案是：本发明涉及的一种分布式直流电源不间断供电系统，包括直流母线和若干个分布在各个场合的直流电源子系统，所述若干个直流电源子系统均连接于直流母线上构成供电网络；每个直流电源子系统均包括：

交流输入单元，用于输入交流电；

将输入的交流电转换为直流电的能量供给单元，并与所述直流母线连接；

用于储存直流电的储能装置；

多路直流输出回路，连接于所述储能单元并和直流母线导通，用于对外供电；以及

通信单元，与站场内的上位机通讯连接。

进一步，所述若干个直流电源子系统是分布于同一站场内的各个需直流供电的功能电气柜内。

进一步，所述储能装置可以为阀控式密封铅酸电池或锂离子电池的化学电源。

进一步，所述储能装置也可以为电解电容器或超级电容的物理电源。

进一步，上述方案中的能量供给单元是为化学电源供电的由高频开关电源组成的充电装置或充放电装置，或者是为物理电源供电的整流装置。

进一步，所述通信单元通过RS485或CAN总线或以太网口与站场内的上位机联网通讯。

进一步，在所述能量供给单元与直流母线之间设置有防止电流倒灌的逆向阻断器件。

进一步，所述逆向阻断器件具体为晶体二极管。

本发明的另一技术方案为：一种分布式直流电源不间断供电系统，它包括直流母线和若干个分布在各个场合的直流电源子系统，所述若干个直流电源子系统均连接于直流母线上构成供电网络；每个直流电源子系统中均包括有：

交流输入单元，用于输入交流电；

将输入的交流电转换为直流电的能量供给单元，并与所述直流母线连接；

多路直流输出回路，与直流母线连通，用于对外供电；以及

通信单元，与站场内的上位机通讯连接；

所述分布式直流电源不间断供电系统还包括用于储存上述各个直流电源子系统电能的储能装置，所述储能装置集中布置于直流母线上。

本发明的有益效果是：本发明突破了上百年以来传统的集中式直流电源供电方式，利用分布式直流电源不间断供电系统，解决了目前站场内庞大的集中式直流电源系统占用了大量的场地空间，也避免了由于直流电源系统的微小故障，影响到所有设备的可靠供电的需求。本发明提供的方案安全可靠，能保证在平时发电厂、变电站（所）站同一场所内某个子系统发生故障时，站场内的其它子系统通过柜顶或电缆连在一起的直流母线向其供电，不至于影响到其他设备的正常供电。此外站场内的子系统各自可以根据设备在站内的重要性配备不同容量的电源。

附图说明

图1是本发明的系统构成框图。

具体实施方式

本发明的方案中公开了一种用于发电厂、变电站（所）等，需要直流不间断供电的分布式直流电源不间断供电系统。该分布式直流电源不间断供电系统由多个分布在发电厂、变电站（所）同一场所内的高压开关柜、低压配电柜、继电保护柜、自动化控制等需直流供电的柜体内的各直流电源子系统组成，每个子系统均有完善的保安电源的特性，可以方便灵活地不间断地就地解决站场内各类装置的直流供电需求。具体见图1所示的系统框图，该系统包括直流母线3和若干个分布在不同电气功能柜的直流电源子系统1、2、……、N，所述若干个直流电源子系统1、2、……、N均连接于直流母线3上构成供电网络；每个直流电源子系统均包括有交流输入单元9、能量供给单元7、储能装置6或10、多路直流输出回路8以及通信单元4。其中交流输入单元9接外部交流电源用于输入交流电，能量供给单元7进行交直流转换得到各个设备所需的电源，此处的能量供给单元7可以是为化学电源供电的由高频开关电源组成的充电装置或充放电装置，或者是为物理电源供电的整流装置等，这些都是现有技术里交直流转换模块中的常用手段。储能装置设置在各个子系统中，连接于上述的能量供给单元7，用于储存电能，可以是阀控式密封铅酸电池或锂离子电池的化学电源6，或者是电解电容器或超级电容的物理电源10，各个子系统可以根据各自设备的不同需求来配置不同的电源容量。多路直流输出回路8连接所述储能装置，用于对外供电，包括各个输出不同电压等级的回路101至10N。在所述能量供给单元7与直流母线3之间设置有防止电流倒灌的逆向阻断器件5，一般采用单向导通的晶体二极管等。所述通信单元4通过RS485或CAN总线或以太网口与站场内的上位机联网通讯，通过联网通讯来监测各个子系统的工作状态，当某一个电气功能柜中的直流电源子系统出现故障时，站场内的上位机控制发出指令，其它直流电源子系统可以通过柜顶或电缆连在一起的直流母线3向该电气功能柜中的设备供电，保证其正常工作。

作为上述方案的另一种变形，上述储能装置6或10不必分布于每个直流电源子系统中，而是集中布置于所述直流母线3上，其它特征与上述方案相同；此外任何未脱离本发明的本质作出的等同变形，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分布式直流电源不间断供电系统，其特征在于：包括直流母线和若干个分布在各个场合的直流电源子系统，所述若干个直流电源子系统均连接于直流母线上构成供电网络；每个直流电源子系统均包括：

交流输入单元，用于输入交流电；

将输入的交流电转换为直流电的能量供给单元，并与所述直流母线连接；

用于储存直流电的储能装置；

多路直流输出回路，连接于所述储能单元并和直流母线导通，用于对外供电；以及

   通信单元，与站场内的上位机通讯连接。

2.根据权利要求1所述的分布式直流电源不间断供电系统，其特征在于：所述若干个直流电源子系统是分布于同一站场内的各个需直流供电的功能电气柜内。

3.根据权利要求1所述的分布式直流电源不间断供电系统，其特征在于：所述储能装置为阀控式密封铅酸电池或锂离子电池的化学电源。

4.根据权利要求1所述的分布式直流电源不间断供电系统，其特征在于：所述储能装置为电解电容器或超级电容的物理电源。

5.根据权利要求1所述的分布式直流电源不间断供电系统，其特征在于：所述能量供给单元是为化学电源供电的由高频开关电源组成的充电装置或充放电装置，或者是为物理电源供电的整流装置。

6.根据权利要求1所述的分布式直流电源不间断供电系统，其特征在于：所述通信单元通过RS485或CAN总线或以太网口与站场内的上位机联网通讯。

7.根据权利要求1所述的分布式直流电源不间断供电系统，其特征在于：在所述能量供给单元与直流母线之间设置有防止电流倒灌的逆向阻断器件。

8.根据权利要求7所述的分布式直流电源不间断供电系统，其特征在于：所述逆向阻断器件为晶体二极管。

9.一种分布式直流电源不间断供电系统，其特征在于：包括直流母线和若干个分布在各个场合的直流电源子系统，所述若干个直流电源子系统均连接于直流母线上构成供电网络；每个直流电源子系统中均包括有：

交流输入单元，用于输入交流电；

将输入的交流电转换为直流电的能量供给单元，并与所述直流母线连接；

多路直流输出回路，与直流母线连通，用于对外供电；以及

   通信单元，与站场内的上位机通讯连接；

   所述分布式直流电源不间断供电系统还包括用于储存上述各个直流电源子系统电能的储能装置，所述储能装置集中布置于直流母线上。