CN107196407A - 一种两段直流母线互为备份的供电系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种两段直流母线互为备份的供电系统及其控制方法，其技术方案是当其中一段直流母线故障时，通过闭合母联开关实现另一段直流母线给故障段直流母线供电；在母联开关闭合过程中由第一隔离DC/DC变换器或第二隔离DC/DC变换器暂时对故障段直流母线供电。本发明解决了在两段直流母线转换过程中负荷失电的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种两段直流母线互为备份的供电系统及其控制方法。
背景技术
随电力工业的发展，对直流设备(变电站的直流操作电源等)的要求也越来越高，特别是为了保证运行的安全性和可靠性，现在基本都要求采用直流电源设备双电源方案，当一套装置故障时，将它所带的负载人工切换到另一套装置，无形中加大了值班员的工作强度及误操作的机会，同时手动切换过程中将使母线电源中断，造成母线上所接的继电保护、自动化装置和断路器分合闸电源短时断电，将直接影响到电力系统的安全可靠运行。为了保证转换过程中负荷不失电，需要使切换时间几乎为零或者切换过程中由其它设备进行供电，以增加系统的安全性，把电网安全运行的潜在安全风险降低到最小的程度，同时减少人工切换的操作过程，能真正实现变电站直流电源的无人值守。
发明内容
本发明的目的是提供一种两段直流母线互为备份的供电系统及其控制方法，用以解决两段直流母线供电时负荷失电的问题。
为实现上述目的，本发明的方案提供了一种两段直流母线互为备份的供电系统，包括控制单元、第一段直流母线(I)、母联开关(K1)、第二段直流母线(II)、第一隔离DC/DC变换器和第二隔离DC/DC变换器，所述第一段直流母线(I)通过母联开关(K1)与第二段直流母线(II)连接，所述第一隔离DC/DC变换器的输入端连接所述第一段直流母线(I)，其输出端连接所述第二段直流母线(II)；所述第二隔离DC/DC变换器的输入端连接所述第二段直流母线(II)，其输出端连接所述第一段直流母线(I)。
进一步的，所述第一隔离DC/DC变换器和所述第二隔离DC/DC变换器的输出电压低于直流母线电压下限和系统浮充电压的设定值。
进一步的，所述母联开关为直流接触器。
相应的，本发明还提供了一种所述供电系统的控制方法，包括以下步骤：
如果两段直流母线中任意一段直流母线出现故障，则由输出端连接故障段直流母线的隔离DC/DC变换器开始给所述故障段直流母线的负载供电；控制单元闭合母联开关；所述输出端连接故障段直流母线的隔离DC/DC变换器的输出端进入悬浮空载运行状态。
进一步的，在另外一段无故障直流母线没有接地故障时，才闭合所述母联开关。
进一步的，当所述故障段直流母线恢复正常后，控制单元断开母联开关。
本发明的有益效果为：当其中一段直流母线故障时，通过闭合母联开关实现另一段直流母线给故障段直流母线供电；在母联开关闭合过程中由第一隔离DC/DC变换器或第二隔离DC/DC变换器暂时对故障段直流母线供电，解决了在两段直流母线转换过程中负荷失电的问题。
通过设置第一隔离DC/DC变换器和第二隔离DC/DC变换器，使得第一段直流母线和第二段直流母线之间电气隔离，避免了绝缘监察中母线互联故障告警。
附图说明
图1是本发明一种两段直流母线互为备份的供电系统的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本发明提供了一种两段直流母线互为备份的供电系统及其控制方法，用以解决两段直流母线供电时负荷失电的问题。
如图1所示的系统，包括控制单元、第一段直流母线I、母联开关K1、第二段直流母线II、第一隔离DC/DC变换器和第二隔离DC/DC变换器，所述第一段直流母线I通过母联开关K1与第二段直流母线II连接，所述第一隔离DC/DC变换器的输入端连接所述第一段直流母线I，其输出端连接所述第二段直流母线II；所述第二隔离DC/DC变换器的输入端连接所述第二段直流母线II，其输出端连接所述第一段直流母线(I)。
由图1可以得出，第一段直流母线I和第二段直流母线II任意一段直流母线出现故障时，系统的运行原理是一样的，因此仅以第一段直流母线I出现故障时的系统运行过程进行举例说明。
如果第一段直流母线I出现故障，则由第二隔离DC/DC变换器开始给第一段直流母线I的负载供电，并维持第一段直流母线I电压的稳定，同时控制单元发出第一段直流母线I电压异常告警并控制母联开关K1闭合，接着由没有直流接地故障的第二段直流母线II直接给第一段直流母线I的负载供电，第二隔离DC/DC变换器的输出端则进入悬浮空载运行状态。
当第一段直流母线I的电压异常告警排除后，控制单元断开母联开关K1，第二隔离DC/DC变换器给第一段直流母线I的负载供电；然后第一段直流母线I开始给其负载供电，所述第二隔离DC/DC变换器的输出端则进入悬浮空载运行状态。
在上述过程中，母联开关闭合与断开时，由隔离DC/DC变换器临时给故障段直流母线供电，解决了负荷失电的问题。
以上给出了本发明涉及的具体实施方式，通过设置第一隔离DC/DC变换器和第二隔离DC/DC变换器，使得第一段直流母线I和第二段直流母线II之间电气隔离，同时解决了在两段直流母线转换过程中负荷失电以及人工误操作的问题，同时也减少了人力成本。
但本发明不局限于所描述的实施方式，例如可以改变隔离DC/DC变换器数量或位置，或者用其他装置代替隔离DC/DC变换器以达到相同目的，这样的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种两段直流母线互为备份的供电系统，其特征在于：包括控制单元、第一段直流母线(I)、母联开关(K1)、第二段直流母线(II)、第一隔离DC/DC变换器和第二隔离DC/DC变换器，所述第一段直流母线(I)通过母联开关(K1)与第二段直流母线(II)连接，所述第一隔离DC/DC变换器的输入端连接所述第一段直流母线(I)，其输出端连接所述第二段直流母线(II)；所述第二隔离DC/DC变换器的输入端连接所述第二段直流母线(II)，其输出端连接所述第一段直流母线(I)。
2.根据权利要求1所述一种两段直流母线互为备份的供电系统，其特征在于：所述第一隔离DC/DC变换器和所述第二隔离DC/DC变换器的输出电压低于直流母线电压下限和系统浮充电压的设定值。
3.根据权利要求1或2所述一种两段直流母线互为备份的供电系统，其特征在于：所述母联开关为直流接触器。
4.一种权利要求1所述供电系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
如果两段直流母线中任意一段直流母线出现故障，则由输出端连接故障段直流母线的隔离DC/DC变换器开始给所述故障段直流母线的负载供电；控制单元闭合母联开关；所述输出端连接故障段直流母线的隔离DC/DC变换器的输出端进入悬浮空载运行状态，所述悬浮空载运行状态是指所述隔离DC/DC变换器的输出带载为零，即输出电流为零。
5.根据权利要求4所述一种供电系统的控制方法，其特征在于：在另外一段无故障直流母线没有接地故障时，才闭合所述母联开关。
6.根据权利要求4或5所述一种供电系统的控制方法，其特征在于：当所述故障段直流母线恢复正常后，控制单元断开母联开关。
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2017
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