CN110581593A - 一种能够应急的电力设备保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够应急的电力设备保护系统，包括电流输入模块，电流转换模块、监控单元、远程通讯模块、充电保护模块、放电保护模块、用户端和充电电池组，电网电流直接输入至电流输入模块内，通过电流输入模块将电网电流输入至电流转换模块内，电流转换模块将电流进行转换，监控单元对电流转换模块和电池采集模块及均衡模块的电流情况进行监控，将监控的数据通过远程通讯模块发送至用户端内，所述充电电池组接收电流转换模块转换后的电流，进行充电，在系统出现故障时启用，向负载的电力设备供电，所述充电保护模块设置在电流转换模块和充电电池组之间，对充电电池组进行过载保护。

Description

一种能够应急的电力设备保护系统

技术领域

本发明涉及一种应急保护系统，具体涉及一种能够应急的电力设备保护系统。

背景技术

目前的电力设备直流电源系统中，为电力设备提供直流及应急电源。在电力系统110kV 及以下电力设备配置的基本上是单组蓄电池，当蓄电池组容量衰退、个别电池内部故障以及需要进行核容测试时，如没有临时蓄电池组支撑直流系统，一旦交流中断会造成全站直流母线失电的严重后果。

国内目前有两种直流应急电源系统。一种是采用传统铅酸蓄电池作为直流应急电源系统，存在体积大、设备沉重、寿命短、充电时间过长，运输不方便、延误抢修时间等问题；另外一种是质子交换膜燃料电池的电力设备应急电源系统，但基于燃料电池的技术成熟性、运行维护等因素，在电力系统开展应用存在难度。除上述两种系统外，其它基本为UPS、EPS电源和照明应急电源，尚不能作为电力系统电力设备的直流电源应急系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是能够在电力设备系统出现故障时，不能够进行及时的进行系统保护及供电，并且没有一套完整的监工体系，作为变电站直流电源的应急需要一种应急电源系统，目的在于提供一种能够应急的电力设备保护系统，解决上述的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种能够应急的电力设备保护系统，包括电流输入模块，电流转换模块、监控单元、远程通讯模块、充电保护模块、放电保护模块、用户端和充电电池组，电网电流直接输入至电流输入模块内，通过电流输入模块将电网电流输入至电流转换模块内，电流转换模块将电流进行转换，监控单元对电流转换模块和电池采集模块及均衡模块的电流情况进行监控，将监控的数据通过远程通讯模块发送至用户端内，所述充电电池组接收电流转换模块转换后的电流，进行充电，在系统出现故障时启用，向负载的电力设备供电，所述充电保护模块设置在电流转换模块和充电电池组之间，对充电电池组进行过载保护，所述放电保护模块设置在充电电池组与负载之间，在系统故障时，对负载进行保护。应急系统在接入交流电后通过电流输入模块发送至电流转换模块进行整流，在整流的同时将数据发送至监控单元内，整流后的直流电流的导入充电电池组内，该充电电池组进行充电。所述交流电为110kv。所述监控单元设置有两个触发端口，一个触发端口与充电保护模块连接，另一个端口与电池采集模块连接，充电保护模块或电池采集模块的反馈数据出现异常后，监控模块能够及时了解，并通过485接口向电流转换模块进行控制，将电流关断电力系统110kV及以下变电站配置的基本上是单组蓄电池，当蓄电池组容量衰退、个别电池内部故障以及需要进行核容测试时，如没有临时蓄电池组支撑直流系统，一旦交流中断会造成全站直流母线失电的严重后果，在交流电源丧失后，通过电池组进行维持基本系统运行，此时在接入其他交流电源，通过本系统自带的整流器，可以输出稳定的直流电源，确保站内的直流供电安全可靠。

进一步地，所述充电电池组上还设置有均衡模块和电池采集模块，所述均衡模块用于对充电电池组的电池容量进行调节，所述电池采集模块将采集的充电电池组的信息发送至监控单元。其中的充电保护模块能够对充电保护模块进行过载保护和过压保护，因为在出现故障时，往往带有过高压出现，为了保护充电电池组不受高压破坏，需要通过充电保护模块进行保护。远程通讯模块在系统出现故障，充电保护模块和放电保护模块启动后触发，触发后，向用户端发送警报信息，进行示意，让工作人员能够及时进行处理。所述用户端一般选择为移动设备，采用手机、平板电脑等设备，能够让相关的工作人员在第一时间得到消息进行处理。

进一步地，所述电流转换模块上设置有通讯端口，所述通讯端口将电流转换的数据发送之监控单元。在整流的同时通过485通讯接口将数据发送至监控单元内，通过485通讯接口进行数据单向发送，，RS485总线因其接口简单，组网方便，传输距离远所以选择使用485通讯接口。

进一步地，所述充电电池组选取锂电池为应急电源系统进行供电，所述锂电池材料包括钴酸锂、镍钴锰、锰酸锂、磷酸亚铁锂、铁锂。所述锂电池材料包括钴酸锂、镍钴锰、锰酸锂、磷酸亚铁锂、铁锂。采用上述材质的锂电池能够保证电池组在供电时候可以平稳的进行输出。本发明优选的锂电池为铁锂，因为铁锂由于其性能特别适合于动力方面的应用，并且铁锂较其他锂电池有良好的循环寿命，经500次循环，其放电容量仍大于95％，放电到零伏也无安全问题，而且我国在磷酸铁锂锂离子电池的技术十分成熟，价格较低，并且易于分解，对环境的污染较小，综合以上情况，优选铁锂作为本发明的锂电池动力源。

进一步地，所述用户端为手机、平板电脑、车载电脑中任意一种。所述用户端一般选择为移动设备，采用手机、平板电脑等设备，能够让相关的工作人员在第一时间得到消息进行处理。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种能够应急的电力设备保护系统，对系统能够及时对电力设备进行应急保护；

2、本发明一种能够应急的电力设备保护系统，能够自动调节电容容量，根据需要调整充电时间和支持设备的时间。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明系统流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，本发明一种能够应急的电力设备保护系统，包括电流输入模块，电流转换模块、监控单元、远程通讯模块、充电保护模块、放电保护模块、用户端和充电电池组，电网电流直接输入至电流输入模块内，通过电流输入模块将电网电流输入至电流转换模块内，电流转换模块将电流进行转换，监控单元对电流转换模块和电池采集模块及均衡模块的电流情况进行监控，将监控的数据通过远程通讯模块发送至用户端内，所述充电电池组接收电流转换模块转换后的电流，进行充电，在系统出现故障时启用，向负载的电力设备供电，所述充电保护模块设置在电流转换模块和充电电池组之间，对充电电池组进行过载保护，所述放电保护模块设置在充电电池组与负载之间，在系统故障时，对负载进行保护。应急系统在接入交流电后通过电流输入模块发送至电流转换模块进行整流，在整流的同时将数据发送至监控单元内，整流后的直流电流的导入充电电池组内，该充电电池组进行充电。所述交流电为 110kv。电力系统110kV及以下变电站配置的基本上是单组蓄电池，当蓄电池组容量衰退、个别电池内部故障以及需要进行核容测试时，如没有临时蓄电池组支撑直流系统，一旦交流中断会造成全站直流母线失电的严重后果，在交流电源丧失后，通过电池组进行维持基本系统运行，此时在接入其他交流电源，通过本系统自带的整流器，可以输出稳定的直流电源，确保站内的直流供电安全可靠。

所述充电电池组上还设置有均衡模块和电池采集模块，所述均衡模块用于对充电电池组的电池容量进行调节，所述电池采集模块将采集的充电电池组的信息发送至监控单元。其中的充电保护模块能够对充电保护模块进行过载保护和过压保护，因为在出现故障时，往往带有过高压出现，为了保护充电电池组不受高压破坏，需要通过充电保护模块进行保护。远程通讯模块在系统出现故障，充电保护模块和放电保护模块启动后触发，触发后，向用户端发送警报信息，进行示意，让工作人员能够及时进行处理。所述用户端一般选择为移动设备，采用手机、平板电脑等设备，能够让相关的工作人员在第一时间得到消息进行处理。

所述电流转换模块上设置有通讯端口，所述通讯端口将电流转换的数据发送之监控单元。在整流的同时通过485通讯接口将数据发送至监控单元内，通过485通讯接口进行数据单向发送，，RS485总线因其接口简单，组网方便，传输距离远所以选择使用485通讯接口。485 接口组成的半双工网络，一般是两线制(以前有四线制接法，只能实现点对点的通信方式，现很少采用)，多采用屏蔽双绞线传输。这种接线方式为总线式拓扑结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在85通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。很多情况下，连接485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的"A"、"B"端连接起来。 RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9(孔)，与键盘连接的键盘接口485采用DB-9(针)。

所述充电电池组选取锂电池为应急电源系统进行供电，所述锂电池材料包括钴酸锂、镍钴锰、锰酸锂、磷酸亚铁锂、铁锂。所述锂电池材料包括钴酸锂、镍钴锰、锰酸锂、磷酸亚铁锂、铁锂。采用上述材质的锂电池能够保证电池组在供电时候可以平稳的进行输出。本发明优选的锂电池为铁锂，因为铁锂由于其性能特别适合于动力方面的应用，并且铁锂较其他锂电池有良好的循环寿命，经500次循环，其放电容量仍大于95％，放电到零伏也无安全问题，而且我国在磷酸铁锂锂离子电池的技术十分成熟，价格较低，并且易于分解，对环境的污染较小，综合以上情况，优选铁锂作为本发明的锂电池动力源。

所述用户端为手机、平板电脑、车载电脑中任意一种。所述用户端一般选择为移动设备，采用手机、平板电脑等设备，能够让相关的工作人员在第一时间得到消息进行处理。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种能够应急的电力设备保护系统，包括电流输入模块，电流转换模块、监控单元、远程通讯模块、充电保护模块、放电保护模块、用户端和充电电池组，电网电流直接输入至电流输入模块内，通过电流输入模块将电网电流输入至电流转换模块内，电流转换模块将电流进行转换，监控单元对电流转换模块和电池采集模块及均衡模块的电流情况进行监控，将监控的数据通过远程通讯模块发送至用户端内，所述充电电池组接收电流转换模块转换后的电流，进行充电，在系统出现故障时启用，向负载的电力设备供电，所述充电保护模块设置在电流转换模块和充电电池组之间，对充电电池组进行过载保护，所述放电保护模块设置在充电电池组与负载之间，在系统故障时，对负载进行保护，其特征在于，所述监控单元设置有两个触发端口，一个触发端口与充电保护模块连接，另一个端口与电池采集模块连接，充电保护模块或电池采集模块的反馈数据出现异常后，监控模块能够及时了解，并通过485接口向电流转换模块进行控制，将电流关断，所述充电电池组上还设置有均衡模块和电池采集模块，所述均衡模块用于对充电电池组的电池容量进行调节，所述电池采集模块将采集的充电电池组的信息发送至监控单元，所述电流转换模块上设置有通讯端口，所述通讯端口将电流转换的数据发送之监控单元。

2.根据权利要求1所述的一种能够应急的电力设备保护系统，其特征在于，所述充电电池组选取锂电池为应急电源系统进行供电，所述锂电池材料包括钴酸锂、镍钴锰、锰酸锂、磷酸亚铁锂、铁锂。

3.根据权利要求1所述的一种能够应急的电力设备保护系统，其特征在于，所述用户端为手机、平板电脑、车载电脑中任意一种。