CN105680559A - 一种变电站直流系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站直流系统，包括监控单元、交流切换单元、多台整流模块、直流输出采样装置、蓄电池模块、蓄电池采样装置、调压装置、以及控制母线，整流模块为高频数字开关电源，其中，监控单元用于在蓄电池模块进入浮充状态时根据直流输出采样装置提供的直流输出值控制设定台数的整流模块进行轮流休眠以使整流模块工作在最佳负载率范围，并且在检测到浮充状态退出或者检测到浮充状态的干扰条件时控制整流模块退出休眠。根据本发明,蓄电池模块仅在浮充状态下实现整流模块的轮流休眠控制，浮充状态退出或者受到干扰则退出休眠控制，如此既提升整流模块的负载率，又保证了安全供电的需要。

Description

一种变电站直流系统

技术领域

本发明涉及一种变电站直流系统。

背景技术

变电站直流系统为站内控制系统、继电保护、信号装置、自动装置提供电源，在事故情况下仍能保持其供电，还可以供给事故照明、逆变电源等负荷，对变电站安全稳定运行有着不可替代的作用。

直流系统中整流模块作为其中重要的一环，完成AC/DC变换，为蓄电池充电，以及充各种负载供电，实现系统最基本的功能。

目前，变电站直流系统包括“两电两充”接线方式和“两电三充”接线方式。

“两电两充”接线方式是由两组蓄电池配置两套充电装置，每组蓄电池及其充电装置分别接入相应的母线段，两组蓄电池的直流电源系统应满足在正常运行中两段母线切换时不中断供电的要求。某220kV乙变电站直流系统情况如下：系统配置二组额定容量为300Ah的免维护铅酸蓄电池和两套充电装置，每套充电装置由四台220V/20A整流模块并联。正常运行时，每段馈线负荷约在10A左右，蓄电池浮充电流约为0.3A左右。

“两电三充”接线方式是由两组蓄电池、两套浮充电装置和一套备用充电装置构成，是220kV及以上变电站常用的的方式。每组蓄电池及浮充电设备分别接入不同母线段，充电设备经切换装置可对两组蓄电池进行充电。某220kV甲变电站直流系统情况如下：系统配置二组300Ah免维护铅酸蓄电池组和三套充电装置,每套充电装置由三台220V/20A整流模块并联，。正常运行时，每段馈线经常性负荷15A左右，蓄电池浮充电流约为0.3A。

以上两电三充、两电两充接线方式在正常运行时充电装置所有整流模块全部启动，以确保安全，然而整组设备负载率低(两电三充不到30％，两电两充不到15％)，模块自身损耗所占的比重大，隐患较多：

1、整流模块的均流性能较差，有的模块空载运行，有的模块过载过热，容易造成损坏报警，使用寿命不一致；

2、当一台模块损坏时系统切除整组模块的交流电源，由蓄电池组来带全站负荷，若蓄电池组运行年限长，蓄电池组容量低，则难于满足现场要求；

3、整流模块故障后才能通过直流监控系统发出故障信号，无法提前预警。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变电站直流系统，以在保证安全供电基础上提升整流模块的负载率。

为此，本发明提供了一种变电站直流系统，包括监控单元、交流切换单元、多台整流模块、直流输出采样装置、蓄电池模块、蓄电池采样装置、调压装置、以及控制母线，整流模块为高频数字开关电源，多台整流模块与监控单元信号连接，其中，监控单元用于接收直流输出采样装置和蓄电池采样装置提供的检测信号，用于在蓄电池模块进入浮充状态时根据直流输出采样装置提供的直流输出值控制设定台数的整流模块进行轮流休眠以使整流模块工作在最佳负载率范围，并且在检测到浮充状态退出或者检测到浮充状态的干扰条件时控制整流模块退出休眠。

进一步地，上述变电站直流系统还包括参数设定单元，用于设定控制参数，控制参数包括最佳负载率范围和浮充状态的干扰条件。

进一步地，上述监控单元为PLC监控单元，多台整流模块通过RS485总线与PLC监控单元信号连接，参数设定单元为带有触摸屏的终端，参数设定单元与PLC监控单元通过RS485接口信号连接。

进一步地，上述变电站直流系统为两电两充接线方式，包括第一组整流模块、第二组整流模块，直流输出采样装置包括用于检测第一组整流模块的直流输出值的第一采样装置和用于检测第二组整流模块的直流输出值的第二采样装置，PLC监控单元用于根据第一采样装置提供的直流输出值控制第一组整流模块中设定台数的整流模块进行轮流休眠和根据第二采样装置提供的直流输出值控制第二组整流模块中设定台数的整流模块进行轮流休眠。

进一步地，上述PLC监控单元根据第一组整流模块和第二组整流模块的直流输出值分别判断负载率，若负载率小于第一设定值则从每组整流模块中轮流挑选一台整流模块进行休眠，若负载率小于第二设定值则从每组整流模块中轮流挑选两台整流模块进行休眠，第一设定值选择范围为50％～60％，第二设定值选择范围为40％～30％。

进一步地，上述PLC监控单元还用于根据实时检测的直流输出值调整整流装置的休眠台数。

进一步地，上述变电站直流系统为两电三充接线方式，包括第三组整流模块、第四组整流模块和第五组整流模块，每组整流模块包括三台整流模块，直流输出采样装置包括用于检测第三组整流模块的直流输出值的第三采样装置和用于检测第四组整流模块的直流输出值的第四采样装置，PLC监控单元根据第三采样装置的直流输出值控制第三组整流模块中设定台数的整流模块进行休眠和根据第四采样装置的直流输出值控制第四组整流模块中设定台数的整流模块进行休眠。

进一步地，上述PLC监控单元分别根据第三组整流模块和第四组整流模块的直流输出值判断每组整流模块的负载率是否小于第三设定值，若小于第三设定值则从三台整流模块中轮流挑选一台整流模块进行休眠，第三设定值选择范围为40％～60％。

进一步地，上述PLC监控单元在检测到浮充状态的干扰条件中的整流模块损坏时，控制第五组整流模块投入工作。

进一步地，上述监控单元用于实时检测的直流输出值并且在直流输出值超出开机阈值并且持续预定时间时作为浮充状态的干扰条件，控制整流模块退出休眠，参数设定单元还用于设定开机阈值和预定时间。

根据本发明的变电站直流系统，蓄电池仅在浮充状态下实现整流模块的轮流休眠控制，浮充状态退出或者浮充状态受到干扰则退出休眠控制，如此保证了安全供电的需要，并且休眠的整流模块的台数根据直流输出值换算得到的负载率进行确定，使得整流模块的负载率得以提升。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的变电站直流系统的结构框图；

图2是根据本发明的变电站直流系统的高频数字开关电源的结构框图；

图3是根据本发明的变电站直流系统的整流模块休眠控制方法的流程图；

图4是根据本发明的变电站直流系统的整流模块休眠控制方法的一优选实施例的流程图；以及

图5是根据本发明的变电站直流系统的整流模块休眠控制方法的流程图的另一优选实施例的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明的变电站直流系统的结构框图。如图1所示，该变电站直流系统包括PLC监控单元1、交流切换单元2、多台整流模块3、直流输出采样装置4、蓄电池模块5、蓄电池采样装置6、调压装置7、控制母线(KM1、KM2)8、以及控制母线采样装置9。

交流切换单元用于从两条交流供电线路L1、L2中择一选取一条用于供给多台整流模块。

多台整流模块分为两组或三组，在图1中，多台整流模块分为两组，每组整流模块采用4台并联的整流模块。多台整流模块通过RS485总线与PLC监控单元信号连接。

在本发明中，该整流模块为高频数字开关电源，如图2所示，包括输入电路、功率变换电路、输出电路、控制电路，其中，输入电路主要由EMI滤波电路、PFC电路和整流电路组成，功率变换电路主要由逆变电路和高频变压器组成，输出电路主要由整流电路、滤波电路、输出EMI电路组成，控制电路主要由PWM控制电路、均流电路、保护电路、辅助电源电路等组成，并在微控制单元(MCU)控制下工作。

整流模块中DC/AC逆变和高频变电器电路为核心电路部分，逆变电路采用全控型功率开关器件，如GTR、MOSFET、IGBT等，并可以选择不同的拓扑结构，常用有正激电路、反激电路、半桥电路、全桥电路、推挽电路等。

交流输入首先进行防雷处理和EMI(电磁干扰)滤波,然后经整流和无源PFC(无源功率因数校正)转换成直流，然后经DC/AC电路转换成高频交流后，通过高频变压器隔和整流滤波、电磁干扰滤波回路、防反接保护回路等输出直流电。

控制母线KM1、KM2供馈线1至馈线n的多支馈线连接，从控制母线上取电。

PLC监控单元在本发明中还用于整流模块的休眠控制，根据直流输出采样装置检测的直流输出值和蓄电池取样装置检测的充电信号来控制整流模块的休眠。具体地，PLC监控单元用于根据蓄电池采样装置提供的充电信号对蓄电池模块的充电状态进行判断，若判定为浮充状态时，则根据直流输出采样装置提供的直流输出值控制设定台数的整流模块进行轮流休眠以使工作的整流模块在负载率设定范围内工作，以及在检测到退出浮充状态或者检测到浮充状态的干扰条件时控制休眠的整流模块退出休眠。

触摸屏10通过RS485接口与PLC监控单元连接，在本发明的休眠控制中，触摸屏显示直流系统的各种信息，如整流系统、蓄电池、控制母线电压、电流参数，系统开关状态信息、故障情况等，并用于设置各休眠参数。触摸屏通过RS485通信接口与综合自动化系统11通讯。

根据本发明的变电站直流系统，蓄电池仅在浮充状态下实现整流模块的轮流休眠控制，退出浮充状态或者浮充状态受到干扰则退出休眠控制，如此保证了安全供电的需要，并且休眠的整流模块的台数根据直流输出值换算得到的负载率进行确定，使得整流模块的负载率得以提升。

根据本发明直流系统的第一优选实施例，采用两电三充接线方式，该直流系统包括220V/20A的第三组整流模块、220V/20A的第四组整流模块、220V/20A的第五组整流模块，直流输出采样装置分别用于检测第三组整流模块的直流输出值和第四组整流模块的直流输出值，PLC监控单元根据第三组整流模块的直流输出值控制第三组整流模块中设定台数的整流模块进行休眠以使工作的整流模块在负载率设定范围内工作；PLC监控单元根据第四组整流模块的直流输出值控制第四组整流模块中设定台数的整流模块进行休眠以使工作的整流模块在负载率设定范围内工作。

在第一优选实施例中，直流输出采样装置包括第一采样装置和第二采样装置，以分别检测第一组整流模块的直流输出值和第二组整流模块的直流输出值。

在第一优选实施例中，PLC监控单元先根据第三组整流模块和第四组整流模块的直流输出值判断每组整流模块的负载率是否小于第一设定值，若小于第一设定值则从3台220V/20A整流模块中轮流挑选一台整流模块进行休眠，第一设定值选择范围为30％～40％。

根据本发明直流系统的第二优选实施例，在两电两充接线方式的直流系统的优选实施例中，包括4台220V/20A的第一组整流模块、4台220V/20A的第二组整流模块，蓄电池模块包括两组蓄电池(每组300Ah)，上述两电两充接线方式的直流系统直流输出采样装置分别对第一组整流模块的直流输出值和第二组整流模块的直流输出值分别采样，PLC监控单元根据第一组整流模块的直流输出值控制第一组整流模块中设定台数的整流模块进行轮流休眠以使工作的整流模块在负载率设定范围内工作；PLC监控单元用于根据第二组整流模块的直流输出值控制第二组整流模块中设定台数的整流模块进行轮流休眠以使工作的整流模块在负载率设定范围内工作。

在第二优选实施例中，直流输出采样装置包括第三采样装置和第四采样装置，以分别检测第三组整流模块的直流输出值和第四组整流模块的直流输出值。

在第二优选实施例中，PLC监控单元先根据第一组整流模块和第二组整流模块的直流输出值判断各自的负载率，若负载率小于第二设定值则从4台整流模块中轮流挑选一台整流模块进行休眠，若负载率小于第三设定值则从4台整流模块中轮流挑选两台整流模块进行休眠，第二设定值选择范围为50％～60％，第三设定值选择范围为40％～30％。

PLC监控单元优选采用西门子S7-200型PLC，S7-200有两路RS-485接口，一路接口与8台数字高频整流模块通讯，构成485总线，采用ModbusRTU规约，校验计算程序在S7-200中编程。另一路RS-485接口连接触摸屏，触摸屏通过RS485通信接口与综合自动化系统通讯。

图3是根据本发明的变电站直流系统的整流模块休眠控制方法的流程图。如图3所示，本发明的整流模块的休眠控制方法包括以下步骤：对蓄电池模块的充电状态进行检测的步骤S01；在充电状态为浮充状态时，根据接线方式、最低运行台数、以及检测得到的整流模块的直流输出值来确定休眠的整流模块的台数的步骤S03；控制确定台数的整流模块轮流进行休眠的步骤S05；以及根据浮充状态退出或者检测到浮充状态的干扰条件控制休眠的整流模块退出休眠的步骤S07。

其中，对蓄电池模块的充电状态进行的检测，由充电规则和蓄电池取样单元反馈的取样值二者确定。

关于在充电状态为浮充状态时，根据接线方式、最低运行台数、以及检测得到的整流模块的直流输出值来确定休眠的整流模块的台数的步骤，下面举例说明：

若接线方式为两电三充接线方式，每组整流模块有3台整流模块，每组整流模块的最低运行台数规定为2台，则休眠的整流模块的台数为1台，根据直流输出值判断每组整流模块的负载率小于第一设定值时启动休眠，第一设定值选择范围为30％～40％。例如整流模块的最佳工作范围是负载率40％至80％之间，若通过直流输出值计算得到的整组整流模块的负载率小于40％，则休眠一台整流模块，该直流输出值也称为关机阈值。

若接线方式为两电两充接线方式，每组整流模块的最低运行台数为2台，确定休眠的整流模块的台数为1台或2台，根据直流输出值判断每组整流模块的负载率，若小于第二设定值时启动一台整流模块休眠，若小于第三设定值时启动两台整流模块休眠，第二设定值选择范围为50％～60％，第三设定值选择范围为40％～30％。

控制确定台数的整流模块轮流休眠，好处是让每台整流模块的工作时长趋于一致，以便有基本相同的使用寿命。

根据浮充状态退出或者浮充状态的干扰条件控制休眠的整流模块退出休眠，其中，浮充状态退出包括浮充状态定时到时、蓄电池均充等；浮充状态的干扰条件包括整流模块故障、联络开关合闸、休眠手动关闭、交流切换单元异常、以及直流输出值超出开机阈值并持续预定时间。这些可由PLC根据各取样单元反馈的信息来判定。

根据本发明的变电站直流系统的整流模块休眠控制方法，蓄电池模块仅在浮充状态下实现整流模块的轮流休眠控制，退出浮充状态或者浮充状态受到干扰则退出休眠控制，如此保证了安全供电的需要，并且休眠的整流模块的台数根据直流输出值换算得到的负载率进行确定，使得整流模块的负载率得以提升。

图4是根据本发明的变电站直流系统的整流模块休眠控制方法的一优选实施例的流程图。如图4所示，包括以下步骤：检测蓄电池模块的充电状态的步骤S11；判断蓄电池模块是否处于浮充状态的步骤S13；启动休眠方式的步骤S15，并且由触摸屏参数设置辅助完成的步骤S17；确定休眠的整流模块的台数的步骤S19；控制确定台数的整流模块轮流进行休眠的步骤S21；是否检测到浮充状态退出或者浮充状态受到干扰的步骤S23；若是，执行控制休眠的整流模块退出休眠的步骤S25；若否，执行实施检测直流输出值的步骤S22，以重新确定休眠的整流模块的台数。

关于步骤S11，对选电池模块的充电状态的检测可通过蓄电池采样装置提供的充电信号，并结合充电规则确定。

直流系统的充电规则如下：初次充电时，充电设备以蓄电池10h放电率电流(0.1CA)对蓄电池进行恒流均充，电压达到整定值(2.35×n，n为蓄电池组节数)时，充电方式转换成恒压均充模式；随着蓄电池的逐渐饱和，充电电流逐渐减小，当达到设定值(如0.06CA)时，继续恒压均充3小时，转换成浮充方式，以较低的恒定电压(2.25×n，n为蓄电池组节数)对蓄电池组进行充电。变电站直流系统正常浮充运行过程中，每隔720小时，转入一次恒流充电状态运行，对蓄电池进行有效的活化。

关于步骤S13，在检测蓄电池模块的充电状态的基础上，可直接判断出蓄电池是否处于浮充状态。

关于步骤S15，该步骤让操作人员选择是否启动休眠控制方法，该步骤由触摸屏参数设置的步骤S17辅助完成，可供设置的参数例如接线方式、最低运行台数、启动休眠时的直流输出值的阈值。

关于步骤S19，该步骤根据接线方式、最低运行台数、以及检测得到的整流模块的直流输出值来确定休眠的整流模块的台数，例如两电三充接线方式，每组整流模块的最低运行台数为2台，确定休眠的整流模块的台数为1台，直流输出值的关机阈值为48A。例如两电两充接线方式，每组整流模块的最低运行台数为2台，确定休眠的整流模块的台数为1台或2台，直流输出值的关机阈值为36A。若直流输出值低于关机阈值则进行休眠控制。

关于步骤S21，该步骤允许每台整流模块轮流休眠，可使各整流模块具有寿命一致性。

关于步骤S22，该步骤对每组整流模块的直流输出值进行实时检测，以确定休眠的整流模块的台数，在该步骤中，提供了修改休眠台数的控制手段。将其应用在两电两充接线方式的直流系统上，将会进一步提高控制效率。具体地，例如一开始每组整流模块休眠一台整流模块，随着系统的稳定运行，每组整流模块可休眠两台整流模块，从而提高直流系统的运行效率，该步骤允许根据随负载实时调整休眠台数，解决了控制效率的提高和安全性降低之间的矛盾。

关于步骤S23，在该步骤中，浮充状态的干扰条件包括：整流模块故障、联络开关合闸、休眠手动关闭、以及交流切换单元异常。其中，浮充状态由直流系统的充电规则确定，例如720小时，若间隔720小时则退出浮充状态。整流模块故障可由整流模块通过RS-485总线反馈给PLC监控单元。联络开关合闸和休眠手动关闭和交流切换单元异常是典型的浮充状态受到干扰的判据。

关于步骤S25，在检测到浮充状态退出或受浮充状态的干扰条件后，立即执行该步骤。

根据本优选实施例的整流模块休眠控制方法，蓄电池模块仅在浮充状态下实现整流模块的轮流休眠控制，退出浮充状态或浮充状态受到干扰则退出休眠控制，如此保证了安全供电的需要，并且休眠的整流模块的台数根据直流输出值换算得到的负载率进行确定，使得整流模块的负载率得以提升。

图5是根据本发明的变电站直流系统的整流模块休眠控制方法的流程图的另一优选实施例的流程图。该休眠控制方法特别适用两电三充接线方式，包括以下步骤：蓄电池充电状态检测的步骤S31；判断是否进入浮充状态的步骤S33；启动休眠方式的步骤S35，该步骤由触摸屏参数设置的步骤S37辅助完成；接下来判断直流输出值是否小于关机阈值的步骤S39；若是则轮流挑选整流模块一、整流模块二和整流模块三休眠的步骤S41；休眠延时启动的步骤S43；接下来判断浮充状态是否退出的步骤S45；以及若判定退出浮充状态则执行使休眠的模块退出休眠的步骤S49；以及若判定未退出浮充状态，则继续判断浮充状态是否受到干扰的步骤S47；若是，则执行步骤S49。若判定直流输出值大于开机阈值则继续判断该直流输出值是否持续预定时间的步骤S51；

与图4所示的优选实施例相比，本优选实施例将直流输出值大于开机阈值并持续预定时间作为浮充状态受到干扰的判据之一，防止了休眠的整流模块被频繁扰动。开机阈值持续的预定时间可设定为1分钟～5分钟，根据具体的直流系统的特性确定。

开机阈值的确定方法如下：整流模块的最佳工作范围是负载率40％至80％之间，若通过直流输出值计算得到的整组工作的整流模块的负载率高于80％，则使休眠的整流模块唤醒工作，对应的该直流输出值也称为开机阈值。采用开机阈值和关机阈值作为启动休眠和退出休眠的依据，具有休眠扰动小，同时供电安全的优点。

两电三充接线方式的直流系统应用实例：

某220kV甲变电站充电装置整流模块经过技改，更换为智能型整流模块。整流模块休眠方法成功应用于该站。甲变电站直流系统中央监控单元人机界面采用台达公司的DOP-B触摸屏，整流模块采用深圳英科瑞公司的GF220-20智能模块。功能测试如下：

1)数据通信检验：系统能够通过监控装置通讯接口及时准确的收到每台整流模块故障信息，给出声音报警的同时系统自动弹出报警画面，数据记入历史数据库中；系统能够快速稳定的接收到每台整流模块的电压电流遥测信息，并与模块自身显示数值一致。

2)模块开关机控制试验：根据负荷电流大小，当负荷小于模块总输出80％时，自动停止一台模块工作，当负荷大于80％时，模块全部启动；整组充电装置中，其中一台充电模块出现故障时，模块全部启动；当蓄电池组均充条件达到时，模块全部启动；两组充电装置，其中一组充电装置失电，联络开关闭合时，另一组充电装置全部启动。

3)数据库检验：用户能够通过人机交互界面的操作按钮或者菜单快速方便的查看系统设备的运行数据(历史数据和实时数据)，操作方便快捷。

经过实测，单台整流模块空载运行功耗约350W，忽略模块自带散热风扇能耗，采用休眠技术后两台整流模块全年可节约电量6000多度，经济效益可观。同时可以延长充电装置整流模块维护周期，降低运维成本。

两电两充接线方式的直流系统应用实例：

某220kV乙变电站充电装置高频开关电源为深圳新能力JIAN-MC22020风冷模块，运行年限较长，模块易损坏，智能化与可靠性较低，该站充电装置经过技改，整流模块更换为数字模块，型号为艾默生公司的HD220-20风冷模块。乙站直流系统人机界面采用台达公司的DOP-B触摸屏。通过升级扩展PLC与触摸屏的控制程序，实现整流模块的热备份并在该站应用。功能测试如下：

1)遥信遥测检验：监控系统通讯接口可以及时准确的收到每台整流模块保护信号(交流过、欠压，缺相，输出过、欠压，模块过温等信号)和故障信号，给出声音报警的同时系统自动弹出报警画面，数据记入历史数据库中；系统能够快速稳定的接收到每台整流模块的输出电压电流等遥测信息，并与模块自身显示数值一致。

2)遥控遥调试验：根据负荷电流大小和监控系统的命令，控制模块的开/关机,均/浮充转换。当负荷小于模块总输出40％时，自动停止两台模块工作，当负荷大于60％时，启动其中一台模块，负荷大于80％时，模块全部启动；整组充电装置中，其中一台充电模块出现故障时，模块全部启动；当蓄电池组均充条件满足时，模块全部启动；两组充电装置，其中一组充电装置失电，联络开关闭合时，另一组充电装置全部模块启动。根据设置的参数，监控系统可以准确的调节整流模块的输出电压及输出电流限流点。

3)图形界面及数据库检验：用户能够通过人机交互界面的触摸按键查看整流模块运行状态并对其参数进行控制。触摸屏能正确记录动态数据并储存历史数据。

整流模块热备份方式下运行一段时间，发现在较低负荷下模块间的均流有明显改善。未采用热备份方式前，充电装置负载率10％-20％，效率较低。经过实测，单台整流模块运行功耗约300W，如果忽略模块自带散热风扇能耗，采用热备份方式后站内两组充电装置四台模块休眠运行，粗略估算全年可节约电量一万多度，经济效益可观。同时可以延长整流模块维护周期，降低运维成本。

需要指出的是，上述各实施例中的PLC监控单元可由单片机等其他监控设备来替代，上述触摸屏可由其他带有参数设定功能的终端设备例如手机替代。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站直流系统，包括监控单元、交流切换单元、多台整流模块、直流输出采样装置、蓄电池模块、蓄电池采样装置、调压装置、以及控制母线，其特征在于，所述整流模块为高频数字开关电源，所述多台整流模块与所述监控单元信号连接，

其中，所述监控单元用于接收所述直流输出采样装置和所述蓄电池采样装置提供的检测信号，用于在蓄电池模块进入浮充状态时根据直流输出采样装置提供的直流输出值控制设定台数的整流模块进行轮流休眠以使整流模块工作在最佳负载率范围，并且在检测到浮充状态退出或者检测到浮充状态的干扰条件时控制整流模块退出休眠。

2.根据权利要求1所述的变电站直流系统，其特征在于，还包括参数设定单元，用于设定控制参数，所述控制参数包括最佳负载率范围和所述浮充状态的干扰条件。

3.根据权利要求2所述的变电站直流系统，其特征在于，所述监控单元为PLC监控单元，所述多台整流模块通过RS485总线与所述PLC监控单元信号连接，所述参数设定单元为带有触摸屏的终端，所述参数设定单元与所述PLC监控单元通过RS485接口信号连接。

4.根据权利要求3所述的变电站直流系统，其特征在于，所述变电站直流系统为两电两充接线方式，包括第一组整流模块、第二组整流模块，所述直流输出采样装置包括用于检测所述第一组整流模块的直流输出值的第一采样装置和用于检测所述所述第二组整流模块的直流输出值的第二采样装置，所述PLC监控单元用于根据第一采样装置提供的直流输出值控制所述第一组整流模块中设定台数的整流模块进行轮流休眠和根据第二采样装置提供的直流输出值控制所述第二组整流模块中设定台数的整流模块进行轮流休眠。

5.根据权利要求4所述的变电站直流系统，其特征在于，所述PLC监控单元根据所述第一组整流模块和所述第二组整流模块的直流输出值分别判断负载率，若负载率小于第一设定值则从每组整流模块中轮流挑选一台整流模块进行休眠，若负载率小于第二设定值则从每组整流模块中轮流挑选两台整流模块进行休眠，所述第一设定值选择范围为50％～60％，所述第二设定值选择范围为40％～30％。

6.根据权利要求4所述的变电站直流系统，其特征在于，所述PLC监控单元还用于根据实时检测的直流输出值调整整流装置的休眠台数。

7.根据权利要求3所述的变电站直流系统，其特征在于，所述变电站直流系统为两电三充接线方式，包括第三组整流模块、第四组整流模块和第五组整流模块，每组整流模块包括三台整流模块，所述直流输出采样装置包括用于检测所述第三组整流模块的直流输出值的第三采样装置和用于检测所述第四组整流模块的直流输出值的第四采样装置，所述PLC监控单元根据第三采样装置的直流输出值控制所述第三组整流模块中设定台数的整流模块进行休眠和根据第四采样装置的直流输出值控制所述第四组整流模块中设定台数的整流模块进行休眠。

8.根据权利要求7所述的变电站直流系统，其特征在于，所述PLC监控单元分别根据所述第三组整流模块和第四组整流模块的直流输出值判断每组整流模块的负载率是否小于第三设定值，若小于第三设定值则从所述三台整流模块中轮流挑选一台整流模块进行休眠，所述第三设定值选择范围为40％～60％。

9.根据权利要求7所述的变电站直流系统，其特征在于，所述PLC监控单元在检测到所述浮充状态的干扰条件中的整流模块损坏时，控制所述第五组整流模块投入工作。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的变电站直流系统，其特征在于，所述监控单元用于实时检测的直流输出值并且在直流输出值超出开机阈值并且持续预定时间时作为所述浮充状态的干扰条件，控制整流模块退出休眠，所述参数设定单元还用于设定所述开机阈值和所述预定时间。