CN110011408B - 一种移动应急电源系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种移动应急电源系统及其工作方法，该系统包括应急电源车和应急馈线电源车，应急电源车上设有电池系统、充电装置、直流变换装置、直流监控装置和通讯管理单元，电池系统包括储能电池和电池管理单元，充电装置的输入接220V交流电，输出分三路，一路与储能电池电性连接，二路与直流变换装置电性连接，三路连接航空插头，直流变换装置的输出分两路，一路与电池管理单元电性连接，另一路连接航空插头；通讯管理单元同时与直流监控装置及电池管理单元通讯连接，直流监控装置还与充电装置和直流变换装置通讯连接；应急馈线电源车上设有多个馈线开关。该系统可以适用于多种工作场景，提高了装置利用率，且移动、配置灵活，易于使用。
Description
技术领域
本发明涉及变电站站用直流电源系统技术领域，具体涉及一种移动应急电源系统及其工作方法。
背景技术
直流电源系统是发电厂、变电站站用电源系统的重要组成部分，而蓄电池作为直流系统独立的备用电源，在交流停电时为信号、控制、合闸、综合自动化提供动力电源，是保障直流电源系统可靠性的最后一道防线。目前变电站站用的蓄电池基本为阀控式铅酸电池，占到变电站用蓄电池的99%以上。由于阀控式铅酸电池本身的一些特性，每隔一段时间就需要对蓄电池进行核容，核容放电时电池需要脱离直流母线，但是在直流系统运行状态中禁止直流充电装置脱离蓄电池单独运行。因为蓄电池脱离直流母线，一旦发生交流失电，充电机停止工作，将会造成整个直流系统失去电源，而保护、控制装置无法动作，将造成重大事故。另一方面，当站用直流电源进行升级该造时，需要变电站长时间断电，一则满足不了电力客户的需求，二则阻碍社会经济的发展，因此，变电站不停电对直流系统进行升级对于电力企业发展意义重大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动应急电源系统及其工作方法，该系统可以适用于多种工作场景，提高了系统利用率，且移动、配置灵活，易于使用。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种移动应急电源系统，包括应急电源车和应急馈线电源车，所述应急电源车的移动车体上设有电池系统、充电装置、直流变换装置、直流监控装置和通讯管理单元，所述电池系统包括储能电池和电池管理单元，所述充电装置的输入端接220V交流电，输出端分三路，第一路与储能电池电性连接，以为其充电，第二路与直流变换装置电性连接，以进行直流电压变换，第三路连接航空插头，以对外输出，所述直流变换装置的输出端分两路，一路与电池管理单元电性连接，以为其提供工作电源，另一路连接航空插头，以对外输出；所述通讯管理单元同时与直流监控装置以及电池管理单元通讯连接，以实时采样电池信息并传送给直流监控装置，以及传送直流监控装置的命令给电池管理单元，以让直流监控装置与电池管理单元协同稳定工作，所述直流监控装置还与充电装置和直流变换装置通讯连接，以监控各装置状态；所述应急馈线电源车的移动车体上设有多个馈线开关。
进一步地，所述储能电池为磷酸铁锂电池，所述电池系统为磷酸铁锂电池系统，所述磷酸铁锂电池系统标称电压为220VDC。
进一步地，所述直流变换装置的输出端电压为48VDC。
进一步地，所述应急馈线电源车上的馈线开关包括220VDC馈线开关和48VDC馈线开关，所述应急馈线电源车上设有与应急电源车上相应的航空插头相对接的航空接头。
进一步地，所述应急电源车由电池车和充电车两部分组成，所述储能电池由多个电池箱串联构成，所述多个电池箱串联后设于电池车的移动车体上，所述储能电池在电池车上配置两个输出回路，一个是带防逆流二极管的直流输出回路，另一个是直接直流输出回路，所述电池管理单元、充电装置、直流变换装置、直流监控装置和通讯管理单元设于充电车的移动车体上。
进一步地，所述电池管理单元（BMS）主要由电池系统的管理模块、电池簇的管理模块和采集模块组成，采集模块与电池簇的管理模块之间、电池簇的管理模块与电池系统的管理模块之间均采用CAN通信，电池系统的管理模块与直流监控装置之间采用RS485通信。
本发明还提供了一种移动应急电源系统的工作方法，当站用直流电源系统的蓄电池需要离线核容时，将应急电源车的直流输出端并联到原直流系统的直流母线上，作为原直流系统的备用电池使用；
当站用直流电源系统进行升级改造时，将应急电源车与应急馈线电源车连接，原直流馈线部分转接到应急馈线电源车来，一边给储能电池进行浮充电，一边通过应急馈线电源车与原直流馈线并接，给原直流系统的各负荷供电，将本装置作为备用直流电源系统使用。
进一步地，当站用直流电源系统的蓄电池需要离线核容，将本装置的储能电池作为原直流系统的备用电池使用时，所述储能电池接至带防逆流二极管的直流输出回路输出，以防止原直流系统向储能电池充电；当站用直流电源系统进行升级改造，将本装置作为备用直流电源系统使用时，所述储能电池接至直接直流输出回路输出。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：提供了一种结合应急电源车和应急馈线电源车的移动应急电源系统及其工作方法，然后针对不同的工作场景可单独使用或配合使用，同时解决了变电站直流系统蓄电池离线核容和不停电升级改造的问题，不仅提高了变电站直流系统运行的安全性和可靠性，而且真正实现了“一机多能”，提高了移动应急电源系统的利用率。此外，该装置移动、配置灵活，易于使用操作，具有很强的实用性和广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例的系统构造原理图。
图2是本发明实施例的系统外形结构示意图。
图3是本发明实施例的工作流程示意图。
图中，1、应急电源车，2、应急馈线电源车，3、充电装置，4、直流变换装置，5、直流监控装置，6、通讯管理单元，7、储能电池，8、电池管理单元，9、电池车，10、充电车，21~25、220VDC馈线开关，26、48VDC馈线开关，71~75、电池箱。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供一种移动应急电源系统，如图1、2所示，包括应急电源车1和应急馈线电源车2，应急电源车1的移动车体上设有电池系统、充电（AC/DC）装置3、直流变换（DC/DC）装置4、直流监控装置5和通讯管理单元6，电池系统包括储能电池7和电池管理单元8。充电装置3的输入端接220V交流电，输出端分三路，第一路与储能电池7电性连接，以为其充电，第二路与直流变换装置4电性连接，以进行直流电压变换，第三路连接航空插头，以对外输出，直流变换装置4的输出端分两路，一路与电池管理单元8电性连接，以为其提供工作电源，另一路连接航空插头，以对外输出。通讯管理单元6同时与直流监控装置5以及电池管理单元6通讯连接，以实时采样电池信息并传送给直流监控装置5，以及传送直流监控装置5的命令给电池管理单元8，以让直流监控装置5与电池管理单元8协同稳定工作，直流监控装置5还与充电装置3和直流变换装置4通讯连接，以监控各装置状态；应急馈线电源车2的移动车体上设有多个馈线开关。
在本实施例中，储能电池7为磷酸铁锂电池，电池系统为磷酸铁锂电池系统，磷酸铁锂电池系统标称电压为220VDC，单节磷酸铁锂电池标称电压为3.2V。为了满足在110kV变电站供电时间不小于0.5h的要求，选用86Ah电芯。储能电池7由5个电池箱71~75构成，其中每个电池箱内电芯采用1P14S连接方式，电池箱之间采用串联方式连接，构成224V/19.26kW电池系统，可达到0.2C充放电循环次数≥3000次。电池箱之间采用航插形式，电池箱1的B-接至电池箱2的B+，以此类推，最终串联连接至主控箱的B+和B-端子，主控箱的P+和P-连接电缆分别连接至直流母线的正负极。航空插头的正极采用红色，负极采用黑色，与电池箱上正负极插座颜色一一对应，接线方便，且避免误接。直流变换装置的输出端电压为48VDC。相应地，应急馈线电源车2上的馈线开关包括5个220VDC馈线开关21~25和1个48VDC馈线开关26。应急馈线电源车2上设有与应急电源车1上相应的航空插头相对接的航空接头。
如图2所示，本装置的应急电源车1由电池车9和充电车10两部分组成，电池箱71~75串联后设于电池车9的移动车体上。储能电池7在电池车9上配置两个输出回路，一个是带防逆流二极管的直流输出回路，另一个是直接直流输出回路，电池管理单元、充电装置、直流变换装置、直流监控装置和通讯管理单元设于充电车的移动车体上。
在本实施例中，电池管理单元（BMS）主要由电池系统的管理模块（GBMU）、电池簇的管理模块（BMU）和采集模块（BSU）组成，采集模块与电池簇的管理模块之间、电池簇的管理模块与电池系统的管理模块之间均采用CAN通信，电池系统的管理模块与直流监控装置之间采用RS485通信。
本发明还提供了上述移动应急电源系统的工作方法，具体为：
当站用直流电源系统的蓄电池需要离线核容时，将应急电源车的直流输出端并联到原直流系统的直流母线上，作为原直流系统的备用电池使用。其工作流程如图3所示。在蓄电池离线核容时，若站用直流系统市电故障或者直流充电机停止运行，应急电源系统监控单元监测到母线电压丢失，根据检测到的负载电流需求通过蓄电池组开始对负载进行供电，并实时监测在线电压电流等。此工作模式实现了原直流系统母线失电时无缝切换供电，保证了直流负荷供电的可靠性。
当站用直流电源系统进行升级改造时，将应急电源车与应急馈线电源车连接在一起使用，原直流馈线部分转接到应急馈线电源车来，一边给储能电池进行浮充电，一边通过应急馈线电源车与原直流馈线并接，给原直流系统的各负荷供电，将本装置作为备用直流电源系统使用。把新一代移动应急电源系统作为备用直流电源系统，解决了变电站不停电对直流系统进行升级该造的问题。本系统根据大部分变电站的实际需求配置了220VDC和48VDC直流电源输出，扩大了系统的通用性。
其中，当站用直流电源系统的蓄电池需要离线核容，将本装置的储能电池作为原直流系统的备用电池使用时，储能电池接至带防逆流二极管的直流输出回路输出，以防止原直流系统向储能电池充电，避免两套不同电池类型的直流系统之间相互影响。当站用直流电源系统进行升级改造，将本装置作为备用直流电源系统使用时，储能电池接至直接直流输出回路输出。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种移动应急电源系统，其特征在于，包括应急电源车和应急馈线电源车，所述应急电源车的移动车体上设有电池系统、充电装置、直流变换装置、直流监控装置和通讯管理单元，所述电池系统包括储能电池和电池管理单元，所述充电装置的输入端接220V交流电，输出端分三路，第一路与储能电池电性连接，以为其充电，第二路与直流变换装置电性连接，以进行直流电压变换，第三路连接航空插头，以对外输出，所述直流变换装置的输出端分两路，一路与电池管理单元电性连接，以为其提供工作电源，另一路连接航空插头，以对外输出；所述通讯管理单元同时与直流监控装置以及电池管理单元通讯连接，以实时采样电池信息并传送给直流监控装置，以及传送直流监控装置的命令给电池管理单元，以让直流监控装置与电池管理单元协同稳定工作，所述直流监控装置还与充电装置和直流变换装置通讯连接，以监控各装置状态；所述应急馈线电源车的移动车体上设有多个馈线开关；
所述应急电源车由电池车和充电车两部分组成，所述储能电池由多个电池箱串联构成，所述多个电池箱串联后设于电池车的移动车体上，所述储能电池在电池车上配置两个输出回路，一个是带防逆流二极管的直流输出回路，另一个是直接直流输出回路，所述电池管理单元、充电装置、直流变换装置、直流监控装置和通讯管理单元设于充电车的移动车体上；
所述电池管理单元主要由电池系统的管理模块、电池簇的管理模块和采集模块组成，采集模块与电池簇的管理模块之间、电池簇的管理模块与电池系统的管理模块之间均采用CAN通信，电池系统的管理模块与直流监控装置之间采用RS485通信。
2.根据权利要求1所述的一种移动应急电源系统，其特征在于，所述储能电池为磷酸铁锂电池，所述电池系统为磷酸铁锂电池系统，所述磷酸铁锂电池系统标称电压为220VDC。
3.根据权利要求2所述的一种移动应急电源系统，其特征在于，所述直流变换装置的输出端电压为48VDC。
4.根据权利要求3所述的一种移动应急电源系统，其特征在于，所述应急馈线电源车上的馈线开关包括220VDC馈线开关和48VDC馈线开关，所述应急馈线电源车上设有与应急电源车上相应的航空插头相对接的航空接头。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种移动应急电源系统的工作方法，其特征在于，当站用直流电源系统的蓄电池需要离线核容时，将应急电源车的直流输出端并联到原直流系统的直流母线上，作为原直流系统的备用电池使用；
当站用直流电源系统进行升级改造时，将应急电源车与应急馈线电源车连接，原直流馈线部分转接到应急馈线电源车来，一边给储能电池进行浮充电，一边通过应急馈线电源车与原直流馈线并接，给原直流系统的各负荷供电，将本装置作为备用直流电源系统使用。
6.根据权利要求5所述的一种移动应急电源系统的工作方法，其特征在于，当站用直流电源系统的蓄电池需要离线核容，将本装置的储能电池作为原直流系统的备用电池使用时，所述储能电池接至带防逆流二极管的直流输出回路输出，以防止原直流系统向储能电池充电；当站用直流电源系统进行升级改造，将本装置作为备用直流电源系统使用时，所述储能电池接至直接直流输出回路输出。
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| CN114374264B (zh) * | 2021-12-10 | 2023-08-08 | 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司 | 直流系统馈电屏馈电单元插框不停电更换方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012068774A1 (zh) * | 2010-11-24 | 2012-05-31 | 四川电力试验研究院 | 基于铁锂电池的变电站直流电源应急系统 |
| CN202749891U (zh) * | 2012-05-23 | 2013-02-20 | 广西电网公司电力科学研究院 | 交直流一体化电源装置 |
| CN106532889A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-03-22 | 山东鲁能智能技术有限公司 | 一种具有并联电池模块的直流电源系统及方法 |
| CN207801570U (zh) * | 2018-02-10 | 2018-08-31 | 中瑞鸿电气有限公司 | 储能式应急电源车 |
| CN109703397A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-03 | 力帆实业(集团)股份有限公司 | 基于动力电池储能的多功能移动应急电源车 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012068774A1 (zh) * | 2010-11-24 | 2012-05-31 | 四川电力试验研究院 | 基于铁锂电池的变电站直流电源应急系统 |
| CN202749891U (zh) * | 2012-05-23 | 2013-02-20 | 广西电网公司电力科学研究院 | 交直流一体化电源装置 |
| CN106532889A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-03-22 | 山东鲁能智能技术有限公司 | 一种具有并联电池模块的直流电源系统及方法 |
| CN207801570U (zh) * | 2018-02-10 | 2018-08-31 | 中瑞鸿电气有限公司 | 储能式应急电源车 |
| CN109703397A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-03 | 力帆实业(集团)股份有限公司 | 基于动力电池储能的多功能移动应急电源车 |
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