CN112600296B - 一种变电站用移动式直流供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变电站用移动式直流供电系统，包括独立箱式有轮车结构的直流电源转接车、馈线车以及48V电源车；直流电源转接车内设置有直流监控主机、绝缘监测装置和智能仪表，直流监控主机包括第一微处理器和第一通信模块；馈线车设置有第二微处理器、第二通信模块和馈线输出监控模块；48V电源车设置第三微处理器、第三通信模块和48V直流输出监控模块；用于实时监测移动式直流供电系统的工况；通信模块之间能够进行内部通信，第一通信模块还能与外部通信，在移动式直流供电系统出现故障时将故障信息分别发送给变电站后台机和移动通讯设备。车体的单独设置避免了相互之间的干扰，满足了抗干扰需求；车体内均设置监控和通信模块，提高了系统的安全性。

Description

一种变电站用移动式直流供电系统
技术领域
本发明涉及一种直流系统临时应急供电电源，具体涉及一种变电站用移动式直流供电系统。
背景技术
电网规模的不断扩大，电力设备不断增加，变电站的直流系统为站内的电力设备提供电源支撑，一旦直流系统发生严重、危急的故障，将直接造成全站保护、通信、自动化等设备失电，进而引起保护拒动、监控离线失控，危急整个电网的安全稳定运行；此外，直流系统改造工程中变电站直流设备的更换，也要求在直流负荷不失电的情况下完成。因此，应急直流供电系统对于变电站是尤为关键和重要的。
由于通信设备收发的信号相对较弱，现有的通讯设备电源集成在直流电源箱内，由于直流电源箱内部高频开关的频率较高，因此通信设备电源容易受到直流电源箱内高频信号的干扰；并且，由于通信设备电源与直流电源箱共电源，在直流电源车发生故障时，如直流电源车出现输出过流短路时，将导致通信设备无法工作，破坏了通信设备运行的可靠性与安全性；此外，将通信设备电源集成在直流箱内部对整体电源容量和蓄电池容量带来了进一步的要求，增加了成本，同时降低了便携性。
同时，由于变电站电力设备众多，一些老变电站或者经过扩建的变电站，空间比较狭小，工作环境复杂，然而，目前变电站的直流应急直流供电系统采用的是带分层式蓄电池柜的临时直流箱，存在体积大、重量大、搬运不便、方便性和实用性差等问题。
因此，避免直流电源箱内高频信号对通讯设备电源的干扰，保证通讯设备的可靠性成为亟待解决的技术问题。
此外，小型的、轻便的、方便单人搬运、且功能相互独立的移动直流供电系统是变电站的实际需求。
发明内容
基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种变电站用移动式直流供电系统，保证通讯设备的可靠性，以提高变电站直流系统改造的安全性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种变电站用移动式直流供电系统，包括：用作直流系统电源的直流电源转接车、用于负荷转移的馈线车以及用作通讯设备专用电源的48V电源车，直流电源转接车、馈线车以及48V电源车均为箱式有轮车结构；直流电源转接车设置有用于输出直流电源的第一工业插座和用于直流输入的第二工业插座，第二工业插座与外部蓄电池组可拆卸电连接，直流电源转接车还设置有用于交流输入的第三工业插座；直流电源转接车内设置有直流监控主机、绝缘监测装置和智能仪表，直流监控主机通过串口分别与绝缘监测装置和智能仪表相连接，用于实时监测移动式直流供电系统的工况；直流监控主机包括第一微处理器和第一通信模块，第一微处理器用于对实时监测的工况进行分析，并在出现故障时通过第一通信模块将故障信息分别发送给变电站后台机和移动通讯设备；馈线车设置有用于与第一工业插座相连的直流输入端，馈线车还设置有多个直流输出端；馈线车包括第二微处理器、第二通信模块和馈线输出监控模块，第二微处理器用于对馈线输出监控模块的监控结果进行分析，并在分析结果表明出现故障时通过第二通信模块与第一通信模块将故障信息发送给第一微处理器；48V电源车设置有与馈线车的多个直流输出端之一相连的输入端，并具有48V直流变换模块和48V直流输出端；48V电源车具有第三微处理器、第三通信模块和48V直流输出监控模块，48V直流输出监控模块用于监控48V直流输出端的输出电压和输出电流，第三微处理器用于控制48V直流变换模块，对48V直流输出监控模块的监控结果进行分析，并在分析结果表明出现故障时通过第三通信模块与所述第一通信模块将故障信息发送给第一微处理器。
优选地，第一通信模块接收来自第一微处理器的控制信号和故障信息，进行协议转换，并通过天线与变电站基站建立通信链路，将协议转换后的故障信息发送给预设的移动通讯设备。
优选地，第一通信模块包括：与卡槽相连接的全球移动通信系统电路、核心电路、与天线相连接的通用无线分组业务电路和与串口端子相连接的串口电路；其中，核心电路分别与全球移动通信系统电路、通用无线分组业务电路和串口电路相连接，用于实现信号、协议的转换和控制短信报文的发送。
优选地，直流电源转接车的内部还设置有报警回路；所述报警回路响应于所述第一微处理器输出的触发信号，启动告警灯和/或报警蜂鸣器。
优选地，直流电源转接车还设置有：第一电压表、第一电流表和第一指示灯中的至少一种；其中，第一电压表用于测量并显示与第二工业插座相连接的外部蓄电池组的电压值；第一电流表用于测量并显示与第二工业插座连接的外部的蓄电池组的电流值；第一指示灯处于点亮状态时表征直流电源转接车处于工作状态。
优选地，智能仪表包括数据采集仪表和运行工况采集仪表；其中，数据采集仪表包括第二电压表和第二电流表，分别用于采集所述第一工业插座输出电压和输出电流；运行工况采集仪表，为数字信号采集仪表，用于实时采集直流电源转接车的运行工况信号，运行工况信号以预设数字的方式表征正常与否，运行工况包括空气开关的开合状态信号、整流模块的运行工况信号、直流配电模块的运行工况信号、通信模块的运行工况信号、直流配电的运行工况信号、交流电源的运行工况信号中的至少一种。
优选地，馈线车还设置有：两个工作面板，相对设置在馈线车的内部；多个用于控制多个直流输出端的开关，分别横向设置在工作面板上；多个用于指示多个直流输出端的控制开关开合状态的第二指示灯，分别与每一路直流输出端的控制开关对应设置；多个用于连接外部直流负荷的接线端子；和多个用于标识外部直流负荷的标记端子。
优选地，绝缘监测装置包括一对平衡桥电阻、一对检测桥电阻和至少一个直流漏电流传感器；其中，平衡桥电阻分别连接直流正、负母线和地之间；检测桥电阻分别通过对应的开关连接在直流正、负母线和地之间；直流漏电流传感器与平衡桥电阻和/或检测桥电阻串联后接地，用于获取绝缘监测装置的漏电流值。
优选地，第一通信模块通过串口分来接收来自第一微处理器的故障信息，以及来自智能仪表的直流供电系统运行工况，并通过串口将所接收到的数据发送给变电站后台机。
优选地，串口为RS232串口或RS485串口。
与现有技术相比，本发明提供的一种变电站用移动式直流供电系统，将临时应急电源箱拆分为独立的直流电源转接车、馈线车和通信设备专用的48V电源车，通过单独设置48V通信设备专用电源车，首先避免了直流电源箱内高频开关产生的高频信号的对通信电源车的干扰，满足了通信设备抗干扰的需求；其次，避免了由于通信设备电源与直流电源箱共用供电源，当电源箱发生故障时，导致的通信设备无法进行通信的问题，提高了通信设备运行的可靠性和安全性；再次，通信电源车单独设置还方便对通信电源进行单独监控；同时还可以进一步降低系统对蓄电池容量的要求，减少成本。
同时，将现有技术一体化的直流电源箱拆分成直流电源转接车、馈线车和48V电源车不同功能的独立车体结构，针对三个独立地车体结构分别设置通信模块和微处理器，实时对运行工况进行分析，能够及时有效地发现工况异常情况，并通知相关工作人员，以尽快解决异常，恢复供电，避免安全事故。
此外，将现有技术一体化的直流电源箱拆分成直流电源转接车、馈线车和48V电源车不同功能的独立车体结构，将现有技术中直流电源箱的重量和体积一分为三，实现了单个车体的体积小、重量小、搬运过程更加方便快捷，并且便于在狭窄的空间工作以及存放，从而提高变电站直流改造工程的效率。
本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
以下将参照附图对根据本发明的变电站用移动式直流供电系统的优选实施方式进行描述。图中：
图1为本发明实施例的一种选优实施方式的移动式直流供电系统的框图；
图2为本发明实施例的一种选优实施方式的直流电源转接车的内部结构示意图；
图3为本发明实施例的一种选优实施方式的馈线车的内部结构示意图；
图4为本发明实施例的一种选优实施方式的48V电源车的内部结构示意图；
图5为本发明实施例的一种选优实施方式的变电站直流电源转接车的直流监控主机的通信模块示意图；
图6为本发明实施例的一种优选实施方式的馈线车面板结构示意图。
具体实施方式
为了保证通讯设备的可靠性，本实施例公开了一种变电站用移动式直流供电系统，请参考图1，图1示出了本发明实施例的一种选优实施方式的移动式直流供电系统的框图，该移动式直流供电系统包括：用作直流系统电源的直流电源转接车10、用于负荷转移的馈线车20以及用作通讯设备专用电源的48V电源车30，直流电源转接车10、馈线车20以及48V电源车30均为箱式有轮车结构。
变电站用移动式直流供电系统是将现有技术中的一体设计的电源箱结构拆分成相对具有相对独立功能直流电源转接车10、馈线车20和48V电源车30。直流电源转接车10能够输出可靠的直流电，作为直流系统的应急电源；48V电源车30是通信设备的专用电源车，用于输出标准的48V通信电源电压，作为变电站内的通信设备的临时应急电源；馈线车20设置有多个直流输出端，用于实现变电站的负荷转移。三个车均为有轮的箱式结构，各个车体之间相互独立，每个车体均可以单独工作，也可以和其他功能车体组合使用。
请参考图1，在本实施例中，直流电源转接车10设置有用于输出直流电源的第一工业插座和用于直流输入的第二工业插座，第二工业插座与外部蓄电池组可拆卸电连接，直流电源转接车10还设置有用于交流输入的第三工业插座；馈线车20设置有用于与第一工业插座相连的直流输入端，馈线车20还设置有多个直流输出端；48V电源车30设置有与馈线车20的多个直流输出端之一相连的直流输入端，并具有48V直流变换模块和48V直流输出端。
在具体实施例中，48V直流变换模块的输入侧与48V电源车的直流输入端相连，输出侧与48V直流输出端相连，用于将流入的220V电压处理成48V电压，再通过48V输出端输出给变电站的通讯设备。
请参考图1，直流电源转接车10在变电站交流正常时，通过第三工业插座实现交流电源的输入，当变电站失电时，通过第二工业插座与外部蓄电池组进行可拆卸的电连接，实现直流电源的输入。直流电源车10通过内部设置的高频开关电源将输入的电源处理成直流输出，通过第一工业插座实现对外的直流输出。馈线车20通过插头和电缆与直流电源转接车10的第一工业插座连接，实现馈线车20的直流电源输入，馈线车20还设置有多个直流输出端用于变电站的负荷转移，多个直流输出端中的一路连接到48V电源车30的直流输入端，实现48V电源车30的直流电源的接入。
请参考图2，图2示出了本发明实施例的一种选优实施方式的直流电源转接车10的内部结构示意图。在本实施例中，直流电源转接车10内设置有直流监控主机11、绝缘监测装置12和智能仪表13，直流监控主机11通过串口分别与绝缘监测装置和智能仪表相连接，用于实时监测移动式直流供电系统的工况；直流监控主机包括第一微处理器和第一通信模块，第一微处理器用于对实时监测的工况进行分析，并在出现故障时通过第一通信模块将故障信息分别发送给变电站后台机和移动通讯设备。
为了对移动式直流供电系统的运行状况进行监控，在直流电源转接车10的内部设置直流监控主机11、绝缘监测装置12和智能仪表13；其中，直流监控主机11通过串口分别与绝缘监测装置12和智能仪表13相连接；绝缘监测装置12用于监测直流电源转接车的母线对地绝缘情况和各回路的接地情况，通过判断母线对地阻抗和各接地回路的接地阻抗确定直流电源转接车10的运行状况是否异常；智能仪表13分别实时采集直流电源转接车10对外输出的电压、电流，以及直流电源转接车10的告警信号，告警信号包括但不限于整流模块告警信号、直流配电告警信号、通信中断告警信号、直流配电告警信号、交流失电告警。
直流监控主机11根据第一微处理器111内置程序，对绝缘监测装置12和智能仪表13所传输的数据进行判断，以确定出直流电源转接车10是否存在异常，如有异常则进一步确定出故障类型；并通过第一通信模块112，将故障信息分别给变电站后台机和移动通讯设备，以便工作人员能够及时掌握直流电源转接车的运行情况。
请参考图3，图3示出了本发明实施例的一种选优实施方式的馈线车20的内部结构示意图。在本实施例中，馈线车20包括第二微处理器21、第二通信模块22和馈线输出监控模块23，第二微处理器21用于对馈线输出监控模块23的监控结果进行分析，并在分析结果表明出现故障时通过第二通信模块22与第一通信模块112将故障信息发送给第一微处理器111。
在具体的实施例中，所称的监控结果可以是馈线车20的每个直流输出端的输出电压和\或输出电流。为了实时对馈线车20的运行情况进行监控，在馈线车20内部设置有第二微处理器21、第二通信模块22和馈线输出监控模块23。其中，馈线输出监控模块23用于实时对馈线车20的每一路直流输出端的输出电压和电压进行监控，并经监控到的每一路直流输出端的电压和电路值发送给第二微处理器21，第二微处理器21根据内置的程序对馈线输出监控模块23所监控到电流和电压进行分析，确定出馈线车20是否运行异常，运行异常的情况包括但不限于线路短接、线路接地、绝缘子故障。当第二微处理器21确定出运行异常时，则控制第二通信模块22与第一通信模块112进行通信，将馈线车20中第二微处理器21确定出的运行异常的相关数据发送给第一微处理器111，通过第一微处理器111控制第一通信模块112将馈线车20的故障信息分别发送给变电站后台机和移动通讯设备。
请参考图4，图4示出了本发明实施例的一种选优实施方式的48V电源车30的内部结构示意图。在本实施例中，48V电源车30具有第三微处理器31、第三通信模块32和48V直流输出监控模块33，48V直流输出监控模块33用于监控48V直流输出端的输出电压和输出电流，第三微处理器31用于控制48V直流变换模块，对48V直流输出监控模块33的监控结果进行分析，并在分析结果表明出现故障时通过第三通信模块32与第一通信模块112将故障信息发送给第一微处理器111。
为了实时对48V电源车30的运行情况进行监控，48V电源车30内部还设置有第三微处理器31、第三通信模块32和48V直流输出监控模块33。其中，48V直流输出监控模块33对48V直流输出端所输出的电压和电流进行监控，并将监控到的电压和电流值发送给第三微处理器31，第三微处理器31通过内置的程序确定48V电源车30是否运行异常，异常情况包括但不限于输出电压异常、线路短接、线路接地。当发现48V电源车30运行异常时，第三微处理器31控制第三通信模块32和第一通信模块112进行通信，将第三微处理器31确定出运行异常的相关数据发送给第一微处理器111，第一微处理器111控制第一通信模块112将48V电源车30的故障信息分别发送给变电站后台机和移动通讯设备。
通过单独设置48V通信设备专用电源车，首先避免了直流电源箱内高频开关产生的高频信号的对通信电源车的干扰，满足了通信设备抗干扰的需求；其次，避免了由于通信设备电源与直流电源箱共用供电源，当电源箱发生故障时，导致的通信设备无法进行通信的问题，提高了通信设备运行的可靠性和安全性；再次，通信电源车单独设置还方便对通信电源进行单独监控；同时还可以进一步降低系统对蓄电池容量的要求，减少成本。
同时，将现有技术一体化的直流电源箱拆分成直流电源转接车、馈线车和48V电源车不同功能的独立车体结构，针对三个独立地车体结构分别设置通信模块和微处理器，实时对运行工况进行分析，能够及时有效地发现工况异常情况，并通知相关工作人员，以尽快解决异常，恢复供电，避免安全事故。
作为一个可选的实施例，第一通信模块112接收来自第一微处理器111的控制信号和故障信息，进行协议转换，并通过天线与变电站基站建立通信链路，将协议转换后的故障信息发送给预设的移动通讯设备。
在具体的实施例中，一方面，第一通信模块112能够与第二通信模块22和第三通信模块32进行内部通信，实现移动式供电系统内部的故障信息的传递，另一方面第一通信模块112还能够与外部通信，在接收到第一微处理器111的控制信号时，按照第一微处理器111的发送请求进行相关的协议转换，并通过天线与变电站基站建立通信链路，将进行协议转换后的故障信息发送给直流电源供电系统相关负责人移动通讯设备，相关负责人移动通讯设备的信息预先设置在第一微处理器111中，在需要进行故障信息发送时，第一微处理111按照预先设置的信息将故障信息通过无线网络发送给预设的移动通讯设备。同时，第一微处理器111还能够控制第一通信模块112通过串口将故障信号发送给变电站管理后台，实现故障信息的双轨传递。
通过设置第一微处理器和第一通信模块实现了直流供电系统对外的通信功能，能够及时有效地发现运行故障，并将故障信息通过双轨通知相关人员，保证工作人员即便不在现场也能够及时获知运行状态并及时处理，从而提高了直流系统的安全性。
请参考图5，图5示出了本发明实施例的一种选优实施方式的直流电源转接车10的第一通信模块112的电路结构示意图。作为一个可选的实施例，第一通信模块112包括：与卡槽112a相连接的全球移动通信系统电路112b、核心电路112d、与天线相连接的通用无线分组业务电路112c和与串口端子相连接的串口电路112e；其中，核心电路112d分别与全球移动通信系统电路112b、通用无线分组业务电路112c和串口电路112e相连接，用于实现信号、协议的转换和控制短信报文的发送。
在具体的实施例中，为了实现第一通信模块112能够进行内部通信和外部通信，第一通信模块112包括了SIM卡槽112a，全球移动通信系统(GSM)电路112b、核心电路112d、通用无线分组业务(GPRS)电路112c和串口电路112e。其中，SIM卡槽112a通过外围电路与GSM电路112b相连，GSM电路112b还与核心电路112d和GPRS电路112c相连，核心电路112d还分别GPRS电路112c和串口电路112e相连。
当SIM卡插槽112a内有SIM卡时，GSM电路112b能够与GSM基站建立通信链路；同时，与GSM电路112b相连的GPRS电路112c也能够附着在GPRS网络上与GSM基站建立通信链路。
当第一微处理器111确定直流供电系统运行工况异常时，控制第一通信模块112将故障信息一路通过串口线缆传送变电站后台机；另一路通过串口电路112e发送给核心电路112d，核心电路112d根据串口电路112e传输的数据进行协议转换和数据封装，并向GPRS电路112c发送服务请求；GPRS电路112c根据所接收到的数据传输的服务请求，将封装好的数据通过GPRS网络传送到移动通讯设备。
通过第一通信模块内的串口电路和SIM卡实现了故障信息的串口线缆和无线的双轨传输，保证了工作人员能够及时收到故障信息，同时，数据的传输方式简洁、可靠。
作为一个可选的实施例，直流电源转接车10的内部还设置有报警回路；报警回路响应于第一微处理器111输出的触发信号，启动告警灯和/或报警蜂鸣器。
本实施例中，所称的触控信号是指当第一微处理器111确定出移动式直流供电系统处于运行异常状态时，第一微处理器111输出的信号。在具体的实施例中，在直流供电系统工作过程中，可能存在多种异常状态，比如输出电压异常、输出电流异常、熔丝熔断和绝缘接地等，在直流电源转接车内部设置报警回路，当第一微处理器111确定出直流供电系统运行异常时，除控制第一通信模块112将故障信息发送给变电站管理后台机和无线通信设备外，还输出一个异常触发信号给报警回路；触发信号表征当前时刻直流供电系统处于异常运行状态。报警回路在收到异常触控信号后启动警蜂鸣器、报警指示灯等用于通知工作人员的报警设备，以及时将异常状态通知工作人员。
通过设置报警回路，能够及时将运行异常的情况通知现场的相关工作人员，以提醒现场工作人员停止操作，对故障进行处理，提高了移动式直流供电系统的安全性。
作为一个可选的实施例，直流电源转接车10还设置有：第一电压表、第一电流表和第一指示灯中的至少一种；其中，第一电压表用于测量并显示与第二工业插座相连接的外部蓄电池组的电压值；第一电流表用于测量并显示与第二工业插座连接的外部的蓄电池组的电流值；第一指示灯处于点亮状态时表征直流电源转接车处于工作状态。
在具体的实施例中，除了上述对直流电源转接车10输出的电压和电流进行监控外，工作人员还需要对直流电源转接车10输入电压、电流进行监控，以保证直流供电系统的安全运行。因此，在直流电源转接车10的侧面还可以设置第一电压表、第一电流表和第一指示灯。
第一电压表用于测量并显示直流电源转接车10的直流输入电压值，也就是与直流电源转接车10第二工业插座相连接的外部蓄电池组的电压值；同理，第一电流表用于测量并显示直流电源转接车10的直流输入电流值，也就是与直流电源转接车10的第二工业插座连接的外部的蓄电池组的电流值。
第一指示灯用于指示直流电源转接车10是否处于工作状态，其中，当第一指示灯处于点亮状态时，表征直流电源转接车10正处于工作状态。
为了能够直观的看到直流电源转接车10的工作状态，在车体侧面设置有与第一电压表和/或第一电流表显示窗口相应的窗口，比如按照电压表的尺寸和在车体内的安放位置，在车体侧面的相应位置设置一个与第一电压表显示界面等大的窗口，使检修运维人员能够通过窗口直接获得电压表的读数。
通过，在车体设置工作状态测量和/或显示设备，实时显示直流电源转接车的工作状态，并通过在车体侧面设置相应的窗口，增加直流电源转接车工作状态的可视化，方便检修运行人员了解和掌握车体的运行状态。
作为一个可选的实施例，智能仪表13包括数据采集仪表和运行工况采集仪表；其中，数据采集仪表包括第二电压表和第二电流表，分别用于采集第一工业插座输出电压和输出电流；运行工况采集仪表，为数字信号采集仪表，用于实时采集直流电源转接车的运行工况信号，运行工况信号以预设数字的方式表征正常与否，运行工况包括空气开关的开合状态信号、整流模块的运行工况信号、直流配电模块的运行工况信号、通信模块的运行工况信号、直流配电的运行工况信号、交流电源的运行工况信号中的至少一种。
在具体的实施例中，直流电源转接车10内部设置的智能仪表13，包括实时采集输出的模拟数据的仪表和采集数字信号的运行工况采集仪表。
采集输出的模拟数据的仪表可以是第二电流表和第二电压表，第二电流表测量直流电源转接车10对外输出电流，也就是第一工业插座所输出的电流；第二电压表测量直流电源转接车10对外输出电压，也就是第一工业插座所输出的电压，通过第二电压表和第二电流表对直流电源转接车10的输出状况进行监控。
运行工况信号包括但不限于空气开关的开合状态信号、整流模块告警信号、直流配电模块告警信号、通信模块中断告警信号、直流配电告警信号、交流电源失电告警信号中的至少一种。
运行工况信号的确定，可以通过工况采集仪表内置的相应的阈值或参数来确定，当工况采集仪表采集的数据与其内置的相应阈值或参数不相符时，输出表征运行异常的告警信号；当工况采集仪表采集的数据与其内置的相应阈值或参数相符时，输出表征运行正常的信号。
通过设置智能仪表能够有效对直流电源转接车的输出电压和电流以及一些常见的工况进行实时监控；并将监控的数据发送给直流监控主机，以便进一步确定故障类型的确认以及对故障信息的传输。
请参考图6，图6示出了本发明实施例的一种选优实施方式的馈线车20的工作面板24结构示意图。
作为一个可选的实施方式，馈线车20还设置有：两个工作面板24，相对设置在馈线车20的内部；多个用于控制多个直流输出端的开关，分别横向设置在工作面板24上；多个用于指示多个直流输出端的控制开关开合状态的第二指示灯，分别与每一路直流输出端的控制开关对应设置；多个用于连接外部直流负荷的接线端子26；和多个用于标识外部直流负荷的标记端子。
在具体的实施方式中，部分变电站直流负荷比较多，因此将馈线车20的内部前后分别设置成工作面板24，每个工作面板24上横向排布用于控制多个直流输出端的开关，开关用于控制每一路直流输出端的电压输出，当开关处于闭合状态时，对应的支路有电压输出。每一路开关对应设置有第二指示灯用于指示对应的直流输出开关的开合状态，每一路直流输出端还对应设置有连接外部直流负荷的接线端子26，接线端子26通过线路与外部直流负荷电连接，更进一步的，每一路接线端子26还可以对应设置标记端子，用于标识外部直流负荷。
可选的，馈线车侧面设置有门和门槛25结构，门槛25设置在馈线车20侧面的下方位置，高度较侧面其他位置低，在门处于闭合状态时门槛25的高度能够与其相适配，实现侧面封闭，覆盖内部的工作面板24，以免非工作人员碰触工作面板，引起安全事故，同时在搬运或存放过程中避免了工作面板24的磕碰，起到了保护作用。
在门槛25上沿水平方向均匀排布多个通孔27，通孔27与工作面板24上的接线端子26一一对应设置。在接线端子26馈出直流支路时，各馈出支路的电缆分别穿过与其连接的接线端子26相对应的通孔27，从而实现了对馈出支路电缆的导向，并且限制了电缆可晃动的空间。通孔27的大小略大于线缆直径，在有需要时，可以通过在通孔27上安装扎带，固定线缆，以进一步限制线缆可晃动的空间范围。
作为一个可选的实施例，绝缘监测装置12包括一对平衡桥电阻、一对检测桥电阻和至少一个直流漏电流传感器；其中，平衡桥电阻分别连接直流正、负母线和地之间；检测桥电阻分别通过对应的开关连接在直流正、负母线和地之间；直流漏电流传感器与平衡桥电阻和/或检测桥电阻串联后接地，用于获取绝缘监测装置的漏电流值。
在具体的实施方式中，直流漏电流传感器与平衡桥电阻和/或检测桥电阻串联后接地，通过检测一对平衡桥电阻的电流和平衡桥电阻中每一个电阻的电流，便可获得直流电源的漏电流，并根据母线电压和漏电流，计算出对地的绝缘电阻值。
通过设置平衡桥电阻和检测桥电阻能够精准地计算出绝缘电阻，从而实现绝缘监测功能。
作为一个可选的实施例，第一通信模块112通过串口分来接收来自第一微处理器111的故障信息，以及来自智能仪表13的直流供电系统运行工况，并通过串口将所接收到的数据发送给变电站后台机。
在具体的实施例中，第一通信模块112与变电站后台机是变电站内部的设备，变电站内部的设备由于距离较近，可以采用串口进行数据传输，以降低成本。通过第一通信模块112给变电站后台机传输的数据包括但不限于上述提及的故障信息、智能仪表13监测的电压、电流数据和运行工况信号。
通过串口的方式进行数据传输，能够在一定程度上降低成本。同时，将移动式直流供电系统的相关数据发送给变电站后台机，能够使工作人员及时、全面地了解移动式直流供电系统的运行状态。
作为一个可选的实施例，串口可以选择RS232串口或RS485串口。
在具体的实施方式中，进行数据传输的串口可以选择RS232串口或RS485串口。通用串口的选择方便后续对移动式直流供电系统的改造和升级。
需要说明的是，本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种变电站用移动式直流供电系统，其特征在于，包括：
用作直流系统电源的直流电源转接车、用于负荷转移的馈线车以及用作通讯设备专用电源的48V电源车，所述直流电源转接车、所述馈线车以及所述48V电源车均为箱式有轮车结构；
所述直流电源转接车设置有用于输出直流电源的第一工业插座和用于直流输入的第二工业插座，所述第二工业插座与外部蓄电池组可拆卸电连接，所述直流电源转接车还设置有用于交流输入的第三工业插座；所述直流电源转接车内设置有直流监控主机、绝缘监测装置和智能仪表，所述直流监控主机通过串口分别与所述绝缘监测装置和所述智能仪表相连接，用于实时监测所述移动式直流供电系统的工况；所述直流监控主机包括第一微处理器和第一通信模块，所述第一微处理器用于对实时监测的工况进行分析，并在出现故障时通过所述第一通信模块将故障信息分别发送给变电站后台机和移动通讯设备；
所述馈线车设置有用于与所述第一工业插座相连的直流输入端，所述馈线车还设置有多个直流输出端；所述馈线车包括第二微处理器、第二通信模块和馈线输出监控模块，所述第二微处理器用于对所述馈线输出监控模块的监控结果进行分析，并在分析结果表明出现故障时通过所述第二通信模块与所述第一通信模块将故障信息发送给所述第一微处理器；
所述48V电源车设置有与所述馈线车的所述多个直流输出端之一相连的输入端，并具有48V直流变换模块和48V直流输出端；所述48V电源车具有第三微处理器、第三通信模块和48V直流输出监控模块，所述48V直流输出监控模块用于监控48V直流输出端的输出电压和输出电流，所述第三微处理器用于控制所述48V直流变换模块，对所述48V直流输出监控模块的监控结果进行分析，并在分析结果表明出现故障时通过所述第三通信模块与所述第一通信模块将故障信息发送给所述第一微处理器。
2.根据权利要求1所述的变电站用移动式直流供电系统，其特征在于，所述第一通信模块接收来自所述第一微处理器的控制信号和故障信息，进行协议转换，并通过天线与变电站基站建立通信链路，将协议转换后的故障信息发送给预设的移动通讯设备。
3.根据权利要求2所述的变电站用移动式直流供电系统，其特征在于，所述第一通信模块包括：与卡槽相连接的全球移动通信系统电路、核心电路、与天线相连接的通用无线分组业务电路和与串口端子相连接的串口电路；其中，所述核心电路分别与全球移动通信系统电路、通用无线分组业务电路和串口电路相连接，用于实现信号、协议的转换和控制短信报文的发送。
4.根据权利要求1所述的变电站用移动式直流供电系统，其特征在于，所述直流电源转接车的内部还设置有报警回路；所述报警回路响应于所述第一微处理器输出的触发信号，启动告警灯和/或报警蜂鸣器。
5.根据权利要求4所述的变电站用移动式直流供电系统，其特征在于，所述直流电源转接车还设置有：
第一电压表、第一电流表和第一指示灯中的至少一种；其中，
所述第一电压表用于测量并显示与所述第二工业插座相连接的外部蓄电池组的电压值；
所述第一电流表用于测量并显示与所述第二工业插座连接的外部的蓄电池组的电流值；
所述第一指示灯处于点亮状态时表征所述直流电源转接车处于工作状态。
6.根据权利要求1所述的变电站用移动式直流供电系统，其特征在于，所述智能仪表包括数据采集仪表和运行工况采集仪表；其中，
所述数据采集仪表包括第二电压表和第二电流表，分别用于采集所述第一工业插座输出电压和输出电流；
所述运行工况采集仪表，为数字信号采集仪表，用于实时采集所述直流电源转接车的运行工况信号，所述运行工况信号以预设数字的方式表征正常与否，所述运行工况包括空气开关的开合状态信号、整流模块的运行工况信号、直流配电模块的运行工况信号、通信模块的运行工况信号、直流配电的运行工况信号、交流电源的运行工况信号中的至少一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的变电站用移动式直流供电系统，其特征在于，所述馈线车还设置有：
两个工作面板，相对设置在所述馈线车的内部；
多个用于控制所述多个直流输出端的开关，分别横向设置在所述工作面板上；
多个用于指示所述多个直流输出端的控制开关开合状态的第二指示灯，分别与每一路直流输出端的控制开关对应设置；
多个用于连接外部直流负荷的接线端子；和
多个用于标识所述外部直流负荷的标记端子。
8.根据权利要求1-6任一项所述的变电站用移动式直流供电系统，其特征在于，所述绝缘监测装置包括一对平衡桥电阻、一对检测桥电阻和至少一个直流漏电流传感器；其中，所述平衡桥电阻分别连接直流正、负母线和地之间；所述检测桥电阻分别通过对应的开关连接在直流正、负母线和地之间；所述直流漏电流传感器与平衡桥电阻和/或检测桥电阻串联后接地，用于获取所述绝缘监测装置的漏电流值。
9.根据权利要求1-6任一项所述的变电站用移动式直流供电系统，其特征在于，所述第一通信模块通过串口分别接收来自所述第一微处理器的控制信号和故障信息，以及来自所述智能仪表的所述直流供电系统的运行工况，并通过串口将所接收到的数据发送给变电站后台机。
10.根据权利要求1-6任一项所述的变电站用移动式直流供电系统，其特征在于，所述串口为RS232串口或RS485串口。
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