CN206237192U - 一种电力通信用电源系统 - Google Patents

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李昭桦
张斌
黄盛�
陈辉煌
沈文光
利韶聪
魏畅
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Abstract

本实用新型公开了一种电力通信用电源系统，该系统包括一体化电源蓄电池组、整流器、DC/DC直流变换器和监控单元，其中DC/DC直流变换器包括若干个DC/DC模块和一磷酸铁锂电池蓄电池组，磷酸铁锂电池蓄电池组和DC/DC模块的输出端并接。通过该系统，在通信回路发生短路或者过载时，磷酸铁锂电池蓄电池组短时间提供一个用于故障回路中通信设备的空气开关脱扣的电流，切断故障源；在变电站发生交流失电时，一体化电源蓄电池组先放电，当一体化电源蓄电池组电量放光后，磷酸铁锂电池蓄电池组开始应急供电，为通信设备提供48V直流供电。本实用新型可解决一体化电源中48V直流输出支路短路及过载而引起的其它支路的通信设备断电问题，可增加通信负载蓄电池后备时间。

Description

一种电力通信用电源系统
技术领域
本实用新型涉及供电系统研究领域，特别涉及一种电力通信用电源系统。
背景技术
电力行业标准DL/T 1074对一体化电源进行了描述，即：一体化电源系统是以变电站直流电源为核心，将直流电源和通信用直流变换电源(简称DC/DC)组合为一体，共享直流电源的蓄电池组，并统一监控的成套设备。
目前的变电站一体化电源在为通信系统提供48V直流供电的时候，采用DC/DC模块通过直流变换的方式，将110V/220V直流电转换为48V直流，给通信设备供电。参见图1，该方案中，一体化电源通过DC/DC将110V/220V直流转变为-48V直流，为所有通信负载提供电源，-48V通信电源系统作为一体化电源的子系统，是由变电站直流电源充电机加装48V通信用直流变换电源(DC/DC模块)，采用的DC/DC通信电源供电系统由DC/DC模块、直流配电屏等部分组成，在直流48V的输出侧正极接地。DC/DC输出侧发生短路或者过载等故障情况下，一体化电源的蓄电池组需经过直流变换后，才能为-48V直流电源供通信负载使用，DC/DC模块的容量决定了直流母线能为故障回路提供的短路瞬断电流。在系统正常运行的状态下，通信设备可以得到可靠的48V直流供电，当一体化电源的交流输入完全中断的情况下，一体化电源的蓄电池组进行放电，其110V/220V电能经过DC/DC直流变换为48V，也能为通信设备提供可靠的48V直流供电。但是，当某个通信设备回路发生短路或过载时，DC/DC模块无法提供足够的冲击电流实现故障回路的及时切断，空气开关无法及时跳开，使得48V输出母线的电压下降，导致母线上其他负载重启或者停机，影响其它通信设备工作，扩大了故障范围。
一体化电源中，110V/220V直流供电的设备主要是继电保护、自动化、安稳等设备，影响范围主要是站内设备，而一体化电源经DC/DC进行直流变换提供48V供电的通信设备，影响范围则包括本站相关的通信网络；一体化电源中，共用蓄电池组作为后备电源，当蓄电池组容量完全放电后，本厂站的继电保护等设备和通信设备将同时停止工作，由于通信设备一般都是组成通信网络，每个厂站的通信设备同时承载了其它厂站途径本站到达第三方的业务信息，而本厂站的失电却影响了通过电力通信网络经过本站的通信设备到达其它站点的业务，扩大了事故影响范围。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种电力通信用电源系统，该系统能够解决一体化电源中DC/DC模块的48V直流输出支路短路及过载而引起的其它支路的通信设备断电问题。
本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：一种电力通信用电源系统，包括一体化电源蓄电池组、整流器、DC/DC直流变换器和监控单元，其中DC/DC直流变换器包括若干个DC/DC模块和一磷酸铁锂电池蓄电池组，整流器用于将380V的交流转换为110V/220V直流，并输出到DC/DC模块的输入端；所述一体化电源蓄电池组的输出端与整流器的输出端并接，所述磷酸铁锂电池蓄电池组和DC/DC模块的输出端并接；所述监控单元分别与一体化电源蓄电池组、磷酸铁锂电池蓄电池组相连。
本实用新型所述的磷酸铁锂电池蓄电池组中的磷酸铁锂电池为动力电池，磷酸铁锂电池的一个特点是具有很强的大电流放电能力，根据YD/T 2344.2-2015《通信用磷酸铁锂电池组第2部分分立式电池组》，其放电电流可达30I10，其中I10为10小时率放电电流。
优选的，所述磷酸铁锂电池蓄电池组采用一组50Ah-100Ah的电压为48V的磷酸铁锂电池组。从而可以实现电力通信中通信负载的空气开关的瞬间分断。
优选的，所述电力通信用电源系统还包括一告警单元，该告警单元与监控单元以及磷酸铁锂电池蓄电池组相连。从而可在一体化电源蓄电池组电量用光后向远端监控中心发出相应的告警信息。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、目前国内的变电站一体化电源用于通信的48V供电方案无法完全解决48V输出支路短路或者过载而引起的其它支路断电的问题，传统的一体化电源共用蓄电池组，当一体化电源的蓄电池组用完，所有供电设备皆停止工作，本站通信设备承载的其它厂站途径本站到达第三方的业务信息也会马上中断。本实用新型通过在传统DC/DC直流变换器的基础上加装一磷酸铁锂电池蓄电池组，利用磷酸铁锂电池的大电流放电能力，由磷酸铁锂电池提供短路或者过载的通信回路的空气开关的脱扣电流，从而可以尽快分断故障回路，不会影响其它支路的通信设备供电，解决了现有技术中的问题。
2、本实用新型通过设置磷酸铁锂电池蓄电池组，增加了通信设备的后备供电时间，为本站通信设备承载的其它厂站途径本站到达第三方的业务信息提供额外的应急处理时间。
附图说明
图1是现有技术中的一体化电源系统结构示意图。
图2是本实施例系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
如图2所示，本实施例一种电力通信用电源系统，包括一体化电源蓄电池组、整流器、DC/DC直流变换器和监控单元，整流器用于将380V的交流转换为110V/220V直流，并输出到DC/DC直流变换器的输入端。一体化电源蓄电池组的输出端与整流器的输出端并接。其中，DC/DC直流变换器包括若干个DC/DC模块和一磷酸铁锂电池蓄电池组，磷酸铁锂电池蓄电池组和DC/DC模块的输出端并接。监控单元分别与一体化电源蓄电池组、磷酸铁锂电池蓄电池组相连。
由于电力系统中使用一体化电源的变电站的通信设备负荷不高，常见的开关容量不高于32A。对于通信负载的空气开关容量不大于32A的站点，配置的DC/DC直流变换器可选用100Ah的48V磷酸铁锂电池组，最大可提供300A的瞬间电流，通信设备常用C型脱扣曲线的空气开关，其脱扣电流为开关容量的5-10倍，即32A*5＝160A的电流可以实现空气开关的瞬间分断。
对于通信负载的空气开关容量不大于16A的站点，配置的DC/DC直流变换器可选用50Ah的48V磷酸铁锂电池组。
本实施例中，电力通信用电源系统还包括一告警单元，该告警单元与监控单元以及磷酸铁锂电池蓄电池组相连。从而可在一体化电源蓄电池组电量用光后向远端监控中心发出相应的告警信息。
本实施例所述电力通信用电源系统的工作方法是：
一、在正常运行时，380V交流正常供电，经整流后，形成110V/220V直流电供电至DC/DC直流变换器中的DC/DC模块，DC/DC模块经过直流变换，提供48V直流电至通信设备，通信设备正常工作。
二、在通信回路发生短路或者过载时，48V母线的电压下降，磷酸铁锂电池蓄电池组迅速放电，短时间提供一个用于故障回路中通信设备的空气开关脱扣的电流，切断故障源。
三、在变电站发生交流失电时，380V交流供电中断，一体化电源蓄电池组放电，提供110V/220V直流电供电至DC/DC直流变换器中的DC/DC模块，DC/DC模块经过直流变换，提供48V直流电，供电至通信设备。当一体化电源蓄电池组电量放光后，磷酸铁锂电池蓄电池组开始应急供电，为通信设备提供48V直流供电。
另外，当一体化电源蓄电池组电量放光后，监控单元控制磷酸铁锂电池蓄电池组向告警单元供电，告警单元向远端监控中心发出相应的告警信息。从而避免一体化电源蓄电池组电池用光后告警单元无法工作的情况。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电力通信用电源系统，其特征在于，包括一体化电源蓄电池组、整流器、DC/DC直流变换器和监控单元，其中DC/DC直流变换器包括若干个DC/DC模块和一磷酸铁锂电池蓄电池组，整流器用于将380V的交流转换为110V/220V直流，并输出到DC/DC模块的输入端；所述一体化电源蓄电池组的输出端与整流器的输出端并接，所述磷酸铁锂电池蓄电池组和DC/DC模块的输出端并接；所述监控单元分别与一体化电源蓄电池组、磷酸铁锂电池蓄电池组相连。
2.根据权利要求1所述的电力通信用电源系统，其特征在于，所述磷酸铁锂电池蓄电池组采用一组50Ah-100Ah的电压为48V的磷酸铁锂电池组。
3.根据权利要求1所述的电力通信用电源系统，其特征在于，所述电力通信用电源系统还包括一告警单元，该告警单元分别与监控单元以及磷酸铁锂电池蓄电池组相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109950970A (zh) * 2019-04-22 2019-06-28 国家电网有限公司 一体化便携式-48v通信应急电源
CN112701673A (zh) * 2021-01-15 2021-04-23 华电电力科学研究院有限公司 一种基于蓄电池组切换的发电厂综合直流系统

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