CN211183524U - 一种基于光伏能源的变电站交流电源系统 - Google Patents

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谢旭琛
邓月辉
肖伟强
王军玉
王慧豪
唐龙城
朱筠
郭磊
肖东裕
钟鑫
陈伟君
杜桉安
田明明
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Abstract

本实用新型公开了一种基于光伏能源的变电站交流电源系统,包括太阳能电池板、DC/DC变流器、第一控制开关、蓄电池、第二控制开关、站用变、AC/DC整流器、第三控制开关、DC/AC逆变器、自动控制系统、直流母线和交流母线;太阳能电池板、DC/DC变流器、第一控制开关依次连接后连接到直流母线;蓄电池与第二控制开关连接后连接到直流母线;站用变、AC/DC整流器、第三控制开关依次连接后连接到直流母线;直流母线通过DC/AC逆变器与交流母线连接,交流母线与站用交流负荷连接;自动控制系统分别与直流母线和交流母线连接。该交流电源系统具有多种运行方式,供电可靠性大大提高;而且当通过试送电的方式进行馈线故障查找时也不会造成站用变跳闸,可大幅缩短故障查找时间。

Description

一种基于光伏能源的变电站交流电源系统
技术领域
本实用新型实施例涉及电源系统技术领域,尤其涉及一种基于光伏能源的变电站交流电源系统。
背景技术
常规110kV变电站380V交流电源系统接线图如图1所示,有两台10kV站用变,正常运行时1ATS在“固定电源1”位置,2ATS在“固定电源2”位置,#1站用变带380V交流I段母线负荷,#2站用变带380V交流II段母线负荷,当其中一台站用变停运时,可通过手动切换ATS装置,使得1台站用变同时带全站负荷。例如#1站用变停运时,可将1ATS切换至“固定电源2”位置,此时由#2站用变同时带380V两段母线。
然而,原有的常规110kV变电站380V交流电源系统存在以下问题:
(1)可靠性低,两台站用变同时停运,则会导致全站380V站用交流系统失压,带来极大安全隐患。
(2)当一台站用变因故障跳闸时,则会造成一段380V母线失压;对于380V馈线故障,一般需要通过试送电的方式进行故障查找,而试送电可能再次导致站用变跳闸,因此调度不允许采用试送电的方式查找故障,给实际的故障查找带来很大麻烦。故障查找的用时越长,则母线失压的时间也越长,风险越大。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于光伏能源的变电站交流电源系统,以解决现有技术的不足。
为实现上述目的,本实用新型提供以下的技术方案:
一种基于光伏能源的变电站交流电源系统,包括太阳能电池板、DC/DC变流器、第一控制开关、蓄电池、第二控制开关、站用变、AC/DC整流器、第三控制开关、DC/AC逆变器、自动控制系统、直流母线以及交流母线;
所述太阳能电池板、DC/DC变流器、第一控制开关依次连接后连接到所述直流母线;
所述蓄电池与所述第二控制开关连接后连接到所述直流母线;
所述站用变、AC/DC整流器、第三控制开关依次连接后连接到所述直流母线;
所述直流母线通过所述DC/AC逆变器与所述交流母线连接,所述交流母线与站用交流负荷连接;
所述自动控制系统的一端与所述直流母线连接,另一端与所述交流母线连接,用于根据检测到的系统状态自动分合所述第一控制开关、第二控制开关和/或第三控制开关,以实现对所述交流母线的不同方式的供电。
进一步地,所述基于光伏能源的变电站交流电源系统,还包括旁路开关;
所述旁路开关的一端与所述站用变连接,另一端与所述交流母线连接。
进一步地,所述基于光伏能源的变电站交流电源系统中,所述旁路开关为手动式旁路开关。
进一步地,所述基于光伏能源的变电站交流电源系统中,所述蓄电池为直流蓄电池。
进一步地,所述基于光伏能源的变电站交流电源系统中,所述第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关均为空气开关。
相比于现有技术,本实用新型具有以下的有益效果:
(1)提供的交流电源系统具有多种运行方式,在任何一种方式下,都能保证380V交流母线正常供电,因此380V交流系统的供电可靠性大大提高;
(2)当因380V馈线故障导致380V母线失压时,通过断开第三控制开关可将故障点与站用变进行隔离,此时通过试送电的方式进行故障查找也不会造成站用变跳闸,可大幅缩短故障查找时间;
(3)提供的交流电源系统主要由太阳能电池板供电,环保节能,降低了能源消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是现有技术中常规110kV变电站380V交流电源系统的结构示意图;
图2是本实用新型实施例提供的一种基于光伏能源的变电站交流电源系统的结构示意图。
附图标记:
太阳能电池板1,DC/DC变流器2,第一控制开关3,蓄电池4,第二控制开关5,站用变6,AC/DC整流器7,第三控制开关8,DC/AC逆变器9,自动控制系统10,直流母线11,交流母线12,旁路开关13。
具体实施方式
为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
此外,术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系,仅是为了便于描述本实用新型,而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作,以此不能理解为本实用新型的限制。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例一
请参考图2,本实用新型实施例提供一种基于光伏能源的变电站交流电源系统,包括太阳能电池板1、DC/DC变流器2、第一控制开关3、蓄电池4、第二控制开关5、站用变6、AC/DC整流器7、第三控制开关8、DC/AC逆变器9、自动控制系统10、直流母线11以及交流母线12;
所述太阳能电池板1、DC/DC变流器2、第一控制开关3依次连接后连接到所述直流母线11;
所述蓄电池4与所述第二控制开关5连接后连接到所述直流母线11;
所述站用变6、AC/DC整流器7、第三控制开关8依次连接后连接到所述直流母线11;
所述直流母线11通过所述DC/AC逆变器9与所述交流母线12连接,所述交流母线12与站用交流负荷连接;
所述自动控制系统10的一端与所述直流母线11连接,另一端与所述交流母线12连接,用于根据检测到的系统状态自动分合所述第一控制开关3、第二控制开关5和/或第三控制开关8,以实现对所述交流母线12的不同方式的供电。
其中,所述直流母线11为220V直流母线11,所述交流母线12为380V交流母线12。
进一步地,所述基于光伏能源的变电站交流电源系统,还包括旁路开关13;
所述旁路开关13的一端与所述站用变6连接,另一端与所述交流母线12连接。
进一步地,所述基于光伏能源的变电站交流电源系统中,所述旁路开关13为手动式旁路开关。
进一步地,所述基于光伏能源的变电站交流电源系统中,所述蓄电池4为直流蓄电池4。
进一步地,所述基于光伏能源的变电站交流电源系统中,所述第一控制开关3、第二控制开关5和第三控制开关8均为空气开关。
本实施例中,该变电站交流电源系统主要有以下几种运行方式:
方式1:白天太阳能充足的情况下空开第一控制开关3(KK1)、第二控制开关5(KK2)在合位,第三控制开关8(KK3)、旁路开关13(QF1)在分位,由太阳能电池板1发电,通过DC/DC变流器2、DC/AC逆变器9对380V的交流母线12供电;同时对直流蓄电池4充电;
方式2:在夜晚或者是太阳能不足的情况下,第二控制开关5(KK2)在合位,第一控制开关3(KK1)、第三控制开关8(KK3)、旁路开关13(QF1)在分位,由直流蓄电池4通过DC/AC逆变器9对380V的交流母线12供电;
方式3:当太阳能不足且蓄电池4电量不足的情况下,第二控制开关5(KK2)、第三控制开关8(KK3)在合位,第一控制开关3(KK1)、旁路开关13(QF1)在分位,由站用变6通过AC/DC整流器7、DC/AC逆变器9对380V的交流母线12供电;同时对直流蓄电池4充电;
方式4:当直流母线11或者DC/AC逆变器9故障时,可断开第一控制开关3(KK1)、第二控制开关5(KK2)、第三控制开关8(KK3)并退出DC/AC逆变器9,手动合上旁路开关13(QF1),由站用变6通过旁路开关13(QF1)对380V的交流母线12供电。
本实用新型提供的一种基于光伏能源的变电站交流电源系统具有多种运行方式,在任何一种方式下,都能保证交流母线正常供电,供电可靠性大大提高;而且当因馈线故障导致交流母线失压时,通过断开第三控制开关可将故障点与站用变进行隔离,此时通过试送电的方式进行故障查找也不会造成站用变跳闸,可大幅缩短故障查找时间。
至此,以说明和描述的目的提供上述实施例的描述。不意指穷举或者限制本公开。特定的实施例的单独元件或者特征通常不受到特定的实施例的限制,但是在适用时,即使没有具体地示出或者描述,其可以互换和用于选定的实施例。在许多方面,相同的元件或者特征也可以改变。这种变化不被认为是偏离本公开,并且所有的这种修改意指为包括在本公开的范围内。
提供示例实施例,从而本公开将变得透彻,并且将会完全地将该范围传达至本领域内技术人员。为了透彻理解本公开的实施例,阐明了众多细节,诸如特定零件、装置和方法的示例。显然,对于本领域内技术人员,不需要使用特定的细节,示例实施例可以以许多不同的形式实施,而且两者都不应当解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中,不对公知的工序、公知的装置结构和公知的技术进行详细地描述。
在此,仅为了描述特定的示例实施例的目的使用专业词汇,并且不是意指为限制的目的。除非上下文清楚地作出相反的表示,在此使用的单数形式“一个”和“该”可以意指为也包括复数形式。术语“包括”和“具有”是包括在内的意思,并且因此指定存在所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但是不排除存在或额外地具有一个或以上的其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地指示了执行的次序,在此描述的该方法步骤、处理和操作不解释为一定需要按照所论述和示出的特定的次序执行。还应当理解的是,可以采用附加的或者可选择的步骤。
当元件或者层称为是“在……上”、“与……接合”、“连接到”或者“联接到”另一个元件或层,其可以是直接在另一个元件或者层上、与另一个元件或层接合、连接到或者联接到另一个元件或层,也可以存在介于其间的元件或者层。与此相反,当元件或层称为是“直接在……上”、“与……直接接合”、“直接连接到”或者“直接联接到”另一个元件或层,则可能不存在介于其间的元件或者层。其他用于描述元件关系的词应当以类似的方式解释(例如,“在……之间”和“直接在……之间”、“相邻”和“直接相邻”等)。在此使用的术语“和/或”包括该相关联的所罗列的项目的一个或以上的任一和所有的组合。虽然此处可能使用了术语第一、第二、第三等以描述各种的元件、组件、区域、层和/或部分,这些元件、组件、区域、层和/或部分不受到这些术语的限制。这些术语可以只用于将一个元件、组件、区域或部分与另一个元件、组件、区域或部分区分。除非由上下文清楚地表示,在此使用诸如术语“第一”、“第二”及其他数值的术语不意味序列或者次序。因此,在下方论述的第一元件、组件、区域、层或者部分可以采用第二元件、组件、区域、层或者部分的术语而不脱离该示例实施例的教导。
空间的相对术语,诸如“内”、“外”、“在下面”、“在……的下方”、“下部”、“上方”、“上部”等,在此可出于便于描述的目的使用,以描述如图中所示的一个元件或者特征和另外一个或多个元件或者特征之间的关系。空间的相对术语可以意指包含除该图描绘的取向之外该装置的不同的取向。例如如果翻转该图中的装置,则描述为“在其他元件或者特征的下方”或者“在元件或者特征的下面”的元件将取向为“在其他元件或者特征的上方”。因此,示例术语“在……的下方”可以包含朝上和朝下的两种取向。该装置可以以其他方式取向(旋转90度或者其他取向)并且以此处的空间的相对描述解释。

Claims (5)

1.一种基于光伏能源的变电站交流电源系统,其特征在于,包括太阳能电池板、DC/DC变流器、第一控制开关、蓄电池、第二控制开关、站用变、AC/DC整流器、第三控制开关、DC/AC逆变器、自动控制系统、直流母线以及交流母线;
所述太阳能电池板、DC/DC变流器、第一控制开关依次连接后连接到所述直流母线;
所述蓄电池与所述第二控制开关连接后连接到所述直流母线;
所述站用变、AC/DC整流器、第三控制开关依次连接后连接到所述直流母线;
所述直流母线通过所述DC/AC逆变器与所述交流母线连接,所述交流母线与站用交流负荷连接;
所述自动控制系统的一端与所述直流母线连接,另一端与所述交流母线连接,用于根据检测到的系统状态自动分合所述第一控制开关、第二控制开关和/或第三控制开关,以实现对所述交流母线的不同方式的供电。
2.根据权利要求1所述的基于光伏能源的变电站交流电源系统,其特征在于,还包括旁路开关;
所述旁路开关的一端与所述站用变连接,另一端与所述交流母线连接。
3.根据权利要求2所述的基于光伏能源的变电站交流电源系统,其特征在于,所述旁路开关为手动式旁路开关。
4.根据权利要求1所述的基于光伏能源的变电站交流电源系统,其特征在于,所述蓄电池为直流蓄电池。
5.根据权利要求1所述的基于光伏能源的变电站交流电源系统,其特征在于,所述第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关均为空气开关。
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