CN213547183U - 一种变电站用直流供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变电站用直流供电系统，由AC/DC电路与220V交流电源连接，作为高频开关电源，用于正常的直流供电，由多个并联设置的蓄电池供电电路作为备用电源，用于事故时的直流供电，CPU控制电路用于AC/DC电路的供电检测，当出现故障时进行高频开关电源与备用电源的切换，实现应急，确保控制、通信等装置的正常运行，该直流供电系统将以往蓄电池组中的串联改进为并联，此时，其中一个蓄电池供电电路发生故障时，并不影响其他蓄电池供电电路的供电，可实现在线维修，可靠性高，而且相互并联的蓄电池供电电路之间没有性能匹配方面的要求，方便单个更换维修。

Description

一种变电站用直流供电系统

技术领域

本实用新型公开涉及直流供电系统的技术领域，尤其涉及一种变电站用直流供电系统。

背景技术

随着智能化变电站的推广，将变电站内各电源系统整合为一套一体化电源的配置方案逐步普及，即变电站内只配置一套直流供电系统。直流供电系统是一体化电源的重要组成部分，它作为站内二次设备的主要工作电源，为设备的持续稳定运行提供了有力保障，也是保证站内交流站用电事故全停情况下，保护、控制以及通信装置能够正常运行的应急电源。传统的直流供电系统都是采用高频开关电源+串联蓄电池组的配置方式，正常情况下直流电源由高频开关电源整流提供，事故情况下由串联蓄电池组放电提供。

但串联蓄电池组由于是由多个蓄电池串联构成，其中只要有任何一点出现开路故障，整个蓄电池组将无法向负载供电，而且蓄电池组的实际放电容量等于性能最差的一只蓄电池放电容量，存在可靠性低的问题，使得全站交流系统失电情况下蓄电池组不能发挥应有作用。此外，串联蓄电池组对于蓄电池的一致性要求较高，需要严格配组，如果更换的单只蓄电池与原运行电池性能不匹配，会造成整组电池性能迅速下降，不利于更换维修。

因此，如何研发一种新型的直流供电系统，以解决上述直流供电系统中由于串联蓄电池组而存在的可靠性低、不利于更换维修等问题。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供了一种变电站用直流供电系统，以至少解决以往直流供电系统中由于串联蓄电池组而存在的可靠性低、不利于更换维修等问题。

本实用新型提供的技术方案，具体为，一种变电站用直流供电系统，该直流供电系统包括：AC/DC电路、DC/DC输出变换器、CPU控制电路以及多个蓄电池供电电路；

所述AC/DC电路的输入端与220V交流电源连接；

所述DC/DC输出变换器的输入端与所述AC/DC电路的输出端连接，所述DC/DC输出变换器的输出端与外界负载连接；

多个所述蓄电池供电电路分别并联设置，每个所述蓄电池供电电路的输出端均分别与所述DC/DC输出变换器的输入端连接；

所述CPU控制电路包括：控制支路以及检测支路，所述检测支路分别与所述AC/DC电路的检测端以及每个所述蓄电池供电电路的检测端连接，所述控制支路的输入端与所述检测支路的输出端连接，所述控制支路的输出端分别与所述AC/DC电路的控制端、所述DC/DC输出变换器的控制端以及每个所述蓄电池供电电路的控制端连接。

优选，每个所述蓄电池供电电路均包括：单只蓄电池以及DC/DC充电变换器；

所述单只蓄电池的正负两极分别与所述DC/DC充电变换器连接，所述DC/DC充电变换器的输出端与所述DC/DC输出变换器的输入端连接。

进一步优选，每个所述蓄电池供电电路还均包括：两个放电电阻，一个所述放电电阻串联在所述单只蓄电池的正极与所述DC/DC充电变换器之间，另一个所述放电电阻串联在所述单只蓄电池的负极与所述DC/DC充电变换器之间。

进一步优选，所述变电站用直流供电系统，还包括：防止冲击储能电路，所述防止冲击储能电路串联在所述DC/DC输出变换器与所述外界负载之间，且所述防止冲击储能电路的输入端与所述DC/DC输出变换器的输出端连接，所述防止冲击储能电路的输出端与所述外界负载连接，所述防止冲击储能电路的控制端与所述CPU控制电路中控制支路的输出端连接。

进一步优选，所述变电站用直流供电系统，还包括：报警器；

所述报警器的控制端与所述CPU控制电路中控制支路的输出端连接。

进一步优选，每个所述蓄电池供电电路的输出端与所述DC/DC输出变换器的输入端均插拔式连接。

本实用新型提供的变电站用直流供电系统，由AC/DC电路与220V交流电源连接，作为高频开关电源，用于正常的直流供电，由多个并联设置的蓄电池供电电路作为备用电源，用于事故时的直流供电，CPU控制电路用于AC/DC电路的供电检测，当出现故障时进行高频开关电源与备用电源的切换，实现应急，确保控制、通信等装置的正常运行，该直流供电系统将以往蓄电池组中的串联改进为并联，此时，其中一个蓄电池供电电路发生故障时，并不影响其他蓄电池供电电路的供电，可实现在线维修，可靠性高，而且相互并联的蓄电池供电电路之间没有性能匹配方面的要求，方便单个更换维修。

本实用新型提供的变电站用直流供电系统，具有结构简单、设计合理、方便维修和更换、安全性高等优点。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型的公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型公开实施例提供的一种变电站用直流供电系统的组成模块示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。

传统的直流供电系统都是采用高频开关电源+串联蓄电池组的配置方式，而串联蓄电池组存在可靠性低、更换维修等问题，导致将串联蓄电池组设置在直流供电系统中，不能发挥应有作用，因此，本实施方案提供了一种变电站用直流供电系统，参见图1，该直流供电系统主要由AC/DC电路1、DC/DC输出变换器2、CPU控制电路3以及多个蓄电池供电电路4构成，其中，AC/DC电路1的输入端与220V交流电源连接，DC/DC输出变换器2的输入端与AC/DC电路1的输出端连接，DC/DC输出变换器2的输出端与外界负载连接，多个蓄电池供电电路4分别并联设置，每个蓄电池供电电路4的输出端均分别与DC/DC输出变换器2的输入端连接，CPU控制电路3包括：控制支路以及检测支路，其中，检测支路分别与AC/DC电路1的检测端以及每个蓄电池供电电路4的检测端连接，控制支路的输入端与检测支路的输出端连接，控制支路的输出端分别与AC/DC电路1的控制端、DC/DC输出变换器2的控制端以及每个蓄电池供电电路4的控制端连接。

上述直流供电系统的具体工作过程为：220V交流电经过AC/DC电路转为直流电后输送到DC/DC输出变换器进行压力变换后输送到外界的负载，而在AC/DC电路工作输电的同时CPU控制电路会对AC/DC电路进行实时检测，检测是否正常供电，一旦检测无法正常供电时，CPU控制电路会控制由多个并联的蓄电池供电电路构成的蓄电池组进行供电，由于该蓄电池组中的多个蓄电池供电电路之间是并联设置的，当某一个蓄电池供电电路发生故障时，不会影响其他蓄电池供电电路的供电，可以实现在线更换，可靠性高，方便更换维修，同时CPU控制电路中的检测支路还可对每个蓄电池供电电路进行检测，检测其是否正常工作，上述的CPU控制电路可以根据实际需要分别进行AC/DC电路、DC/DC输出变换器以及蓄电池供电电路4的参数控制。

上述实施方案中的各个功能电路均是采用现有的电路结构设计，并非本实施方案的创新点，在此，就不针对每个电路的组成元件以及连接关系进行具体的描述

本实施方案是基于上述实施方案提供了一种具体的蓄电池供电电路，参见图1，该蓄电池供电电路4由单只蓄电池41以及DC/DC充电变换器42构成，其中，单只蓄电池41的正负两极分别与DC/DC充电变换器42连接，DC/DC充电变换器42的输出端与DC/DC输出变换器2的输入端连接。

该蓄电池供电电路中的单只蓄电池通过DC/DC充电变换器进行电压转换后向外输出所需的实际电压值。

为了提高该蓄电池供电电路工作的稳定性，作为技术方案的改进，参见图1，在每个蓄电池供电电路4中还设置两个放电电阻43，一个放电电阻43串联在单只蓄电池41的正极与DC/DC充电变换器42之间，另一个放电电阻43串联在单只蓄电池41的负极与DC/DC充电变换器42之间，通过放电电阻进行滤波和限流的作用。

为了进一步提高上述直流供电系统工作的稳定，作为技术方案的改进，参见图1，在该直流供电系统中还设置有防止冲击储能电路5，该防止冲击储能电路5串联在DC/DC输出变换器2与外界负载之间，且防止冲击储能电路5的输入端与DC/DC输出变换器2的输出端连接，防止冲击储能电路5的输出端与外界负载连接，防止冲击储能电路5的控制端与CPU控制电路3中控制支路的输出端连接。

作为技术方案的改进，在该直流供电系统中还设置有报警器，且报警器的控制端与CPU控制电路3中控制支路的输出端连接，当CPU控制电路检测到蓄电池供电电路出现异常时进行报警，以警示运维人员及时维修，该报警器可选用声光报警器。

为了方便对蓄电池供电电路进行维修，作为技术方案的改进，将每个蓄电池供电电路4的输出端与DC/DC输出变换器2的输入端设计为插拔式连接。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、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实用新型的一般性原理并包括本实用新型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，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种变电站用直流供电系统，其特征在于，包括：AC/DC电路(1)、DC/DC输出变换器(2)、CPU控制电路(3)以及多个蓄电池供电电路(4)；

所述AC/DC电路(1)的输入端与220V交流电源连接；

所述DC/DC输出变换器(2)的输入端与所述AC/DC电路(1)的输出端连接，所述DC/DC输出变换器(2)的输出端与外界负载连接；

多个所述蓄电池供电电路(4)分别并联设置，每个所述蓄电池供电电路(4)的输出端均分别与所述DC/DC输出变换器(2)的输入端连接；

所述CPU控制电路(3)包括：控制支路以及检测支路，所述检测支路分别与所述AC/DC电路(1)的检测端以及每个所述蓄电池供电电路(4)的检测端连接，所述控制支路的输入端与所述检测支路的输出端连接，所述控制支路的输出端分别与所述AC/DC电路(1)的控制端、所述DC/DC输出变换器(2)的控制端以及每个所述蓄电池供电电路(4)的控制端连接。

2.根据权利要求1所述变电站用直流供电系统，其特征在于，每个所述蓄电池供电电路(4)均包括：单只蓄电池(41)以及DC/DC充电变换器(42)；

所述单只蓄电池(41)的正负两极分别与所述DC/DC充电变换器(42)连接，所述DC/DC充电变换器(42)的输出端与所述DC/DC输出变换器(2)的输入端连接。

3.根据权利要求2所述变电站用直流供电系统，其特征在于，每个所述蓄电池供电电路(4)还均包括：两个放电电阻(43)，一个所述放电电阻(43)串联在所述单只蓄电池(41)的正极与所述DC/DC充电变换器(42)之间，另一个所述放电电阻(43)串联在所述单只蓄电池(41)的负极与所述DC/DC充电变换器(42)之间。

4.根据权利要求1所述变电站用直流供电系统，其特征在于，还包括：防止冲击储能电路(5)，所述防止冲击储能电路(5)串联在所述DC/DC输出变换器(2)与所述外界负载之间，且所述防止冲击储能电路(5)的输入端与所述DC/DC输出变换器(2)的输出端连接，所述防止冲击储能电路(5)的输出端与所述外界负载连接，所述防止冲击储能电路(5)的控制端与所述CPU控制电路(3)中控制支路的输出端连接。

5.根据权利要求1所述变电站用直流供电系统，其特征在于，还包括：报警器；

所述报警器的控制端与所述CPU控制电路(3)中控制支路的输出端连接。

6.根据权利要求1所述变电站用直流供电系统，其特征在于，每个所述蓄电池供电电路(4)的输出端与所述DC/DC输出变换器(2)的输入端均插拔式连接。

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