CN114285021A - 站用低压电源装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种站用低压电源装置及其控制方法，涉及电源装置领域，尤其涉及低压电源等领域，具体实现方案为：该站用低压电源装置包括：多个回路电源、多路母线和控制模块，其中，多路母线分段设置，且每段母线之间设置分段开关，多路母线为站内设备提供电源；每个回路电源分别与对应母线段连接；控制模块分别与分段开关、每个回路电源的进线开关连接，控制模块用于通过分段开关与进线开关的合闸和分闸，控制每个回路电源分别为对应母线段供电，或者，控制多个回路电源之中非故障回路电源为多路母线供电。该公开提高了线路利用率，保证了回路电源供电的可靠性，将故障和检修造成的影响局限在一定的范围内。

Description

站用低压电源装置及其控制方法

技术领域

本公开涉及电源装置领域，尤其涉及低压电源等领域，特别的涉及一种站用低压电源装置、方法。

背景技术

矿山企业用电负荷较为分散，其供配电系统往往设置有数量较多的10kV配电站、开关站、变电站等中压变配电站，大型矿山甚至设有十数个以上的中压变配电站，对于这些变配电站，尽管规模大小不一，但都需要设置各自的站用低压电源系统。

对于上述站用低压电源系统，传统的实现方式存在如下问题：单电源可靠性差、双电源自动投切的线路利用率低、单母线供电可靠性相对较差。

发明内容

本公开提供了一种站用低压电源装置及其控制方法。

根据本公开的第一方面，提供了一种站用低压电源装置，包括：多个回路电源、多路母线和控制模块，其中：

多路母线分段设置，且每段母线之间设置分段开关，多路母线为站内设备提供电源；

每个回路电源分别与对应母线段连接；

控制模块分别与分段开关、每个回路电源的进线开关连接，控制模块用于通过分段开关与进线开关的合闸和分闸，控制每个回路电源分别为对应母线段供电，或者，控制多个回路电源之中非故障回路电源为多路母线供电。

根据本公开实施例的第二方面，提供了一种站用低压电源装置的控制方法，方法用于控制前述第一方面中的站用低压电源装置，方法包括：

通过分段开关与进线开关的合闸和分闸，控制每个回路电源分别为对应母线段供电，或者，控制多个回路电源之中非故障回路电源为多路母线供电。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过设置多个回路电源和多路母线分段连接，实现多回路电源同时工作，互为备用，单母线分段接线的形式，保证正常时每段母线独立工作。由此可见，本公开设置多个回路电源和多路母线，提高了线路利用率，保证了供电的可靠性；另外，当有回路电源发生故障时，非故障回路电源能为多路母线进行供电，从而将故障和检修造成的影响局限在一定的范围内，降低了站用低压电源的故障率。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1为本公开实施例提供的一种站用低压电源装置的结构框图；

图2为本公开实施例提供的另一种站用低压电源装置的结构框图；

图3为本公开实施例提供的另一种站用低压电源装置的结构框图；

图4为本公开实施例提供的站用低压电源装置控制方法的流程图；

图5为本公开实施例提供的双回路低压电源装置控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

本公开提出了一种站用低压电源装置及其控制方法。本公开通过多回路电源同时工作，互为备用，提高线路利用率；通过单母线分段接线的形式，保证正常时每段母线独立工作，故障时影响范围小；可为需要多电源供电的用电负荷提供多回路来自不同母线段的供电电源；并且采用继电器硬接线实现控制及闭锁逻辑，成本低，可靠性高。具体的，下面参考附图描述本公开实施例的站用低压电源装置、方法。

图1为本公开实施例提供的站用低压电源装置的结构框图，如图1所示，该低压电源装置可以包括多个回路电源110、多路母线120和控制模块。

其中，回路电源110，用于分别与对应母线段连接。

多路母线120分段设置，每段母线120之间设置分段开关，多路母线120用于为站内设备提供电源。

需要说明的是，通过分段开关将单母线分段，当其中回路电源因为故障无法为站内设备进行供电的时候，分段开关合闸实现多路母线的互相连通，将另一回路电源的电能传导到故障回路的母线上，从而实现对故障回路母线的电能供应，提高了供电的可靠性，将故障和检修造成的影响局限在一定的范围内。

控制模块130，用于分别与分段开关、每个回路电源的进线开关连接，控制模块用于通过分段开关与进线开关的合闸和分闸，控制每个回路电源分别为对应母线段供电，或者，控制多个回路电源之中非故障回路电源为多路母线供电。在一种实现方式中，在多个回路电源均处于正常状态时，控制每个回路电源的进线开关合闸，并控制多路母线之间的所有分段开关分闸，以使每个回路电源分别为对应母线段供电。

其中，进线开关就是连接电源至回路电器设备的总开关，且进线开关一般电流等级较大，对整个设备提供各种必要的保护。

在一种实现方法中，在多个回路电源之中至少一个回路电源处于故障状态时，控制至少一个回路电源的进线开关分闸；控制与至少一个回路电源对应的母线段相邻的一个分段开关合闸，并闭锁至少一个回路电源的进线开关。

其中，“至少一个”指的是在多个回路电源中发生故障的回路电源数大于等于一个，且小于回路电源的总数。

需要说明的是，闭锁是指电力系统中各个断路器，开关，柜门等电器设备之间的连锁，且闭锁后不可以对设备进行启动或防止误入带电间隔以保证检修的安全，其中，闭锁功能可通入又可退出，增加了运行方式的灵活性。

在一种实现方法中，在双回路电源的其中一个回路电源处于故障状态时，控制其中一个回路电源的进线开关分闸；控制分段开关合闸，并闭锁其中一个回路电源的进线开关。

需要说明的是，上述控制逻辑均采用继电器硬接线的方式实现，其中，硬接线方式即为传统的接线方式，硬接线系统具有可见的接线、接线端子、测试点，且硬接线相当于直接在设备上接线，两个接头中间的传输线无其他设施。

根据本公开实施例的站用低压电源装置，可通过多个回路电源和多路母线实现多回路同时工作，当回路电源处于正常状态是，每个回路的进线开关合闸，且多路母线之间的设置有分段开关分闸；当至少有一个回路电源发生故障时，对应的故障回路电源的进线开关分闸，并控制故障回路对应的母线段相邻的一个分段开关合闸，保证故障回路对应的母线能够与另一回路电源连通。实现了对于线路利用率的提升，缩小了发生故障时所造成的影响范围。

需要说明的是，为了进一步提高站用低压电源装置的可靠性，可对回路电源状态进行检测，可选地，如图2所示，图2时本公开另一个实施例的站用低压电源装置的结构框图，该低压电源装置还包括：电路检测模块240。

其中，电路检测模块240，用于检测多个回路电源是否发生故障。

需要说明的是，检测回路电源是否发生故障的方式可很多种，在一种实现方式中，包括电压转换单元，用于使电源的电压下降以提供表示电源电压值的电源电压信号；控制器，用于基于预设额定电源电压和相对于被检测回路电源的电源故障参考比例，来计算并储存电源故障参考电压，并且将电压转换单元提供的电源电压信号表示的电源电压值与所储存的电源故障参考电压进行比较，在电源电压值不大于所储存的电源故障参考电压时确定电源故障。

根据本公开实施例的站用低压电源装置，通过对多个回路电源进行检测，确定多个回路电源是否发生故障，根据检测结果对进线开关和分段开关进线控制，当检测到至少一个回路电源发生故障的时候，控制模块控制至少一个回路电源对应的进线开关分闸，并且控制至少一个回路电源对应的母线段相邻的一个分段开关合闸。

需要说明的是，为了进一步增加运行方式的灵活性，方便现场人员直接操作，可根据现场情况对控制模式进行选择，可选地，如图3所示，图3是本公开另一个实施例的站用低压电源装置的结构框图，该低压电源装置还包括：人机交互模块350。

其中，人机交互模块350，人机交互模块350提供选择开关，选择开关用于响应于第一选择操作，控制站用低压电源装置的投切模式切换至自动投切模式，或者，响应于第二选择操作，控制投切模式切换至手动投切模式。

其中，选择开关的形式可以有很多种，在一种实现方式中，选择开关为按钮开关，按钮开关是利用按钮推动传动机构，使动触点与静触点按通或断开并实现电路换接的开关，当按钮开关被按下后，此时选择开关相应于第一选择操作，当按钮开关未被按下时，此时选择开关相应于第二选择操作。

在另一种实现方式中，选择开关为刀开关，刀开关是带有动触头(闸刀)，并通过它与底座上的静触头(刀夹座)相楔合(或分离)，以接通(或分断)电路的一种开关，当刀开关闭合时，此时选择开关相应于第一选择操作，当刀开关处于断开位置时，此时选择开关相应于第二选择操作。

根据本公开实施例的站用低压电源装置，通过设置人机交互模块，让装置的控制模式可以选择，当装置的控制模式为自动投切模式时，进线开关和分段开关的合闸与分闸根据电路检测模块的检测结果进行改变，当装置的控制模式为手动投切模式时，现场人员可根据实际情况对进线开关和分段开关进行人为控制，便于操作。

需要说明的是，由于现有技术中的站用低压电源系统主要采用单电源方式与双电源自动投切方式，这就导致了电源及线路的利用率低，负荷侧故障时影响范围大。为了解决该技术问题，本公开还提供了一种站用低压电源装置的控制方法。

图4为本公开实施例提供的站用低压电源装置的控制方法的流程图，如图4所示，该低压电源装置的控制方法包括步骤：

在步骤400中，通过分段开关与进线开关的合闸和分闸，控制每个回路电源分别为对应母线段供电，或者，控制多个回路电源之中非故障回路电源为多路母线供电。

其中，控制每个回路电源分别为对应母线段供电为单母线分段接线的接线方式，可将故障和检修造成的影响局限在一定的范围内，通过采用分段开关实现对于单母线的分段操作。

在一种实现方法中，在多个回路电源均处于正常状态时，控制每个回路电源的进线开关合闸，并控制多路母线之间的所有分段开关分闸，以使每个回路电源分别为对应母线段供电。

在一种实现方式中，在多个回路电源之中至少一个回路电源处于故障状态时，控制至少一个回路电源的进线开关分闸；控制与至少一个回路电源对应的母线段相邻的一个分段开关合闸，并闭锁至少一个回路电源的进线开关。

需要说明的是，全部的控制逻辑均采用继电器硬接线的方式实现，其中，硬接线方式即为传统的接线方式，硬接线系统具有可见的接线、接线端子、测试点，且硬接线就相当于直接在设备上接线一样，两个接头中间的传输线没有任何东西，一端发信号设备另一端直接动作。

根据本公开实施例的站用低压电源装置的控制方法，可通过多个回路电源和多路母线实现多回路同时工作，当回路电源处于正常状态是，每个回路的进线开关合闸，且多路母线之间的所有分段开关分闸；当至少有一个回路电源发生故障时，对应的故障回路电源的进线开关分闸，并控制故障回路对应的母线段相邻的一个分段开关合闸，保证故障回路对应的母线能够与另一回路电源连通。实现了对于线路利用率的提升，缩小了发生故障时所造成的影响范围。

在一种实现方式中，如图5所示，当多个回路电源为双回路电源，多路母线为两段母线。可选地，如图5所示，通过分段开关与进线开关的合闸和分闸，控制多个回路电源之中非故障回路电源为多路母线供电的方法包括步骤：

在步骤500中，在双回路电源的其中一个回路电源处于故障状态时，控制其中一个回路电源的进线开关分闸；控制分段开关合闸，并闭锁其中一个回路电源的进线开关。

需要说明的是，闭锁是指电力系统中各个断路器，开关，柜门等电器设备之间的连锁，闭锁后不可以对设备进行启动或防止误入带电间隔以保证检修的安全。

根据本公开实施例的站用低压电源装置的控制方法，在多个回路电源为双回路电源，多路母线为两段母线的前提下，如若两回路电源中其中一个回路电源发生故障，控制故障回路电源对应的进线开关分闸，并且此时分段开关合闸，保证了好的回路电源能够为两段母线进行供电。通过上述操作实现多回路电源同时工作，互为备用，提高了线路利用率，通过单母线分段接线的形式，保证正常时每段母线独立工作，故障时影响范围小。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本公开旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (10)

1.一种站用低压电源装置，其特征在于，包括：多个回路电源、多路母线和控制模块，其中，

所述多路母线分段设置，且每段母线之间设置分段开关，所述多路母线为站内设备提供电源；

每个所述回路电源分别与对应母线段连接；

所述控制模块分别与所述分段开关、每个所述回路电源的进线开关连接，所述控制模块用于通过所述分段开关与所述进线开关的合闸和分闸，控制每个所述回路电源分别为对应母线段供电，或者，控制所述多个回路电源之中非故障回路电源为所述多路母线供电。

2.根据权利要求1所述的站用低压电源装置，其特征在于，所述控制模块具体用于：

在所述多个回路电源均处于正常状态时，控制每个所述回路电源的进线开关合闸，并控制所述多路母线之间的所有分段开关分闸，以使每个所述回路电源分别为对应母线段供电。

3.根据权利要求1所述的站用低压电源装置，其特征在于，所述控制模块具体用于：

在所述多个回路电源之中至少一个回路电源处于故障状态时，控制所述至少一个回路电源的进线开关分闸；

控制与所述至少一个回路电源对应的母线段相邻的一个分段开关合闸，并闭锁所述至少一个回路电源的进线开关。

4.根据权利要求3所述的站用低压电源装置，其特征在于，所述多个回路电源为双回路电源，所述多路母线为两段母线；所述控制模块具体用于：

在所述双回路电源的其中一个回路电源处于故障状态时，控制所述其中一个回路电源的进线开关分闸；

控制所述分段开关合闸，并闭锁所述其中一个回路电源的进线开关。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的站用低压电源装置，其特征在于，还包括：

电路检测模块，用于检测所述多个回路电源是否发生故障。

6.根据权利要求1所述的站用低压电源装置，其特征在于，还包括：

人机交互模块，所述人机交互模块提供选择开关，所述选择开关用于响应于第一选择操作，控制所述站用低压电源装置的投切模式切换至自动投切模式，或者，响应于第二选择操作，控制所述投切模式切换至手动投切模式。

7.一种站用低压电源装置的控制方法，其特征在于，所述方法用于控制如权利要求1至6中任一项所述的站用低压电源装置，所述方法包括：

通过所述分段开关与所述进线开关的合闸和分闸，控制每个所述回路电源分别为对应母线段供电，或者，控制所述多个回路电源之中非故障回路电源为所述多路母线供电。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通过所述分段开关与所述进线开关的合闸和分闸，控制每个所述回路电源分别为对应母线段供电，包括：

在所述多个回路电源均处于正常状态时，控制每个所述回路电源的进线开关合闸，并控制所述多路母线之间的所有分段开关分闸，以使每个所述回路电源分别为对应母线段供电。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过所述分段开关与所述进线开关的合闸和分闸，控制所述多个回路电源之中非故障回路电源为所述多路母线供电，包括：

在所述多个回路电源之中至少一个回路电源处于故障状态时，控制所述至少一个回路电源的进线开关分闸；

控制与所述至少一个回路电源对应的母线段相邻的一个分段开关合闸，并闭锁所述至少一个回路电源的进线开关。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述多个回路电源为双回路电源，所述多路母线为两段母线；所述通过所述分段开关与所述进线开关的合闸和分闸，控制所述多个回路电源之中非故障回路电源为所述多路母线供电，包括：

在所述双回路电源的其中一个回路电源处于故障状态时，控制所述其中一个回路电源的进线开关分闸；

控制所述分段开关合闸，并闭锁所述其中一个回路电源的进线开关。

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