CN216720997U - 母线失压保护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种母线失压保护系统，该系统包括：两段直流母线，每段直流母线上设置有供电模块，包括第一自动开关、交流进线控制单元和充电机，交流进线控制单元连接于主电源和充电机之间，第一自动开关连接于充电机和直流母线之间；交流进线控制单元用于通过充电机将主电源的电能分配给直流母线以提供工作电压；失压保护模块，包括多个并联连接的双向DC/DC单元，且并联后的两端分别与两段直流母线连接；双向DC/DC单元用于在两段直流母线其中一段失压时，将未失压的直流母线的电压向失压的直流母线提供电压补偿。本实用新型实施例实现了母线间联络方式的智能化，降低了母线失压导致的风险，提高了整个直流电源系统的安全等级。
Description
技术领域
本实用新型涉及变电站电源保护技术领域，尤其涉及一种母线失压保护系统。
背景技术
传统变电站中的双段直流母线间一般通过联络刀闸连接，当任意一段母线电压异常时，需要以人工方式对联络刀闸进行闭合，工作效率低。当无人值守电站时，运维人员短时间内无法对联络刀闸进行闭合操作，最终可能导致直流负载失压失电，对整个电站安全运行带来巨大风险。因此，需要一种智能化的母线失压保护系统。
实用新型内容
基于此，有必要针对上述问题，提出了一种智能化的母线失压保护系统。
本实用新型实施例提供一种母线失压保护系统，所述系统包括：
两段直流母线，每段所述直流母线上设置有供电模块，用于给所述直流母线提供工作电压；所述供电模块包括第一自动开关、交流进线控制单元和充电机，所述交流进线控制单元连接于主电源和所述充电机之间，所述第一自动开关连接于所述充电机和所述直流母线之间；所述交流进线控制单元用于通过所述充电机将主电源的电能分配给所述直流母线以提供工作电压；
失压保护模块，包括多个双向DC/DC单元，所述多个双向DC/DC单元之间并联连接，且并联后的两端分别与两段所述直流母线连接；所述双向DC/DC单元用于在两段所述直流母线其中一段失压时，将未失压的所述直流母线的电压向失压的所述直流母线提供电压补偿。
作为优选的，所述双向DC/DC单元包括：处理单元；
所述处理单元和两段所述直流母线连接，用于检测两段所述直流母线的实时电压和实时电流。
作为优选的，所述双向DC/DC单元还包括：逆变器；所述逆变器和两段所述直流母线连接，还和所述处理单元连接；
所述处理单元还用于在检测到两段所述直流母线其中一段的输入电压低于预设阈值时，向所述逆变器发出控制信号，驱动所述逆变器工作。
作为优选的，所述逆变器还包括：变压器和两个逆变电路，所述逆变电路连接于所述变压器和所述直流母线之间，每段所述直流母线和所述变压器之间设置一个所述逆变电路。
作为优选的，所述供电模块还包括：蓄电池和控制变压器，所述控制变压器连接于所述蓄电池和所述直流母线之间；
所述蓄电池用于作为备用电源给所述直流母线提供工作电压；
所述控制变压器用于将所述蓄电池提供的电压转变为所述直流母线所需要的工作电压。
作为优选的，所述供电模块还包括第二自动开关，所述第二自动开关连接于所述充电机和所述蓄电池之间；
所述充电机还用于通过所述第二自动开关在所述蓄电池放电时给所述蓄电池充电。
作为优选的，所述供电模块还包括：放电仪接入口；
所述放电仪接入口用于接入放电仪，以便对所述蓄电池进行日常维护和性能检测分析。
作为优选的，所述双向DC/DC单元还包括：通讯单元，所述通讯单元与所述处理单元连接；
所述通讯单元用于在所述处理单元检测到两段所述直流母线其中一段的输入电压低于预设阈值时，向电站管理系统发出告警信息。
作为优选的，所述双向DC/DC单元的数量为N+1个，N为正整数，所述N值取决于所述直流母线的最大负载需求。
本实用新型实施例通过在双段直流母线之间增加失压保护模块，取代传统方案中的联络刀闸，在出现母线失压情况时通过失压保护模块对失压段母线进行电压补偿，维持失压段母线的工作电压，保障电站工作的正常进行；实现了母线间联络方式的智能化，降低了母线失压导致的风险，提高了整个直流电源系统的安全等级。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为一个实施例中母线失压保护系统的电路图；
图2为一个实施例中失压保护模块的结构框图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，在一个实施例中，提供了一种母线失压保护系统，所述系统包括一段母线10、二段母线20和失压保护模块30。
具体的，直流母线10上设置有供电模块110，用于给所述直流母线提供工作电压；所述供电模块110包括第一自动开关11ZK、交流进线控制单元1120和充电机1110，所述交流进线控制单元1120连接于主电源和所述充电机1110之间，所述第一自动开关11ZK连接于所述充电机1110和所述直流母线10之间；所述交流进线控制单元1120用于通过所述充电机1110将主电源的电能分配给所述直流母线10以提供工作电压。
可以理解的是，直流母线20上设置有与供电模块110相同的供电模块210，此处不再赘述。
具体的，失压保护模块30包括多个双向DC/DC单元300，所述多个双向DC/DC单元300之间并联连接，且并联后的两端分别与一段母线10和二段母线20连接；所述双向DC/DC单元300用于在两段所述直流母线其中一段失压时，将未失压的所述直流母线的电压向失压的所述直流母线提供电压补偿。
可以理解的是，采用多个双向DC/DC单元300并联进行工作，一方面可以增加电容容量，另一方面可以分担风险，不会因为一个双向DC/DC单元300的故障导致整个失压保护模块的失效。
本实用新型实施例提供一种母线失压保护系统，通过在双段直流母线之间增加失压保护模块30，取代传统方案中的联络刀闸，在出现母线失压情况时通过失压保护模块对失压段母线进行电压补偿，维持失压段母线的工作电压，保障电站工作的正常进行；实现了母线间联络方式的智能化，降低了母线失压导致的风险，提高了整个直流电源系统的安全等级。
请再参阅图1，作为优选的，一段母线10对应的所述供电模块110还包括,蓄电池1130和控制变压器11BK，所述控制变压器11BK连接于所述蓄电池1130和一段母线10之间。
所述蓄电池1130用于作为备用电源给一段母线10提供工作电压。
所述控制变压器11BK用于将所述蓄电池1130提供的电压转变为一段母线10所需要的工作电压。
作为优选的，所述供电模块110还包括第二自动开关12ZK，所述第二自动开关12ZK连接于所述充电机1110和所述蓄电池1130之间；
所述充电机1110还用于通过所述第二自动开关12ZK在所述蓄电池1130放电时给所述蓄电池1130充电，所述第二自动开关12ZK只在所述充电机1110给所述蓄电池1130充电时闭合。
作为优选的，所述供电模块110还包括：放电仪接入口11FK；
所述放电仪接入口11FK用于接入放电仪，以便对所述蓄电池1130进行日常维护和性能检测分析。
请参考图2，图2为本实用新型一个实施例中的双向DC/DC单元300的结构框图，图2所示的双向DC/DC单元300包括：处理单元3002、逆变器3004；所述处理单元3002分别与一段母线10和二段母线20连接，用于检测两段直流母线的实时电压和实时电流；所述逆变器3004分别与一段母线10和二段母线20连接，还和所述处理单元3002连接。
作为优选的，所述处理单元3002还用于在检测到两段所述直流母线其中一段的输入电压低于预设阈值时，向所述逆变器3004发出控制信号，驱动所述逆变器3004工作。
作为优选的，所述逆变器3004还包括：变压器30042以及两个逆变电路30043和30044，所述逆变电路连接于所述变压器和所述直流母线之间，每段所述直流母线和所述变压器30042之间设置一个所述逆变电路；即如图2所示，逆变电路30043连接于变压器30042和一段母线10之间，逆变电路30044连接于变压器30042和二段母线20之间。
作为优选的，所述双向DC/DC单元300还包括：通讯单元3006，所述通讯单元3006与所述处理单元3002连接，同时与电站管理系统连接；
所述通讯单元3006用于在所述处理单元3002检测到两段所述直流母线其中一段的输入电压低于预设阈值时，向电站管理系统发出告警信息。
作为优选的，所述双向DC/DC单元300的数量为N+1个，N为正整数，所述N值取决于所述直流母线的最大负载需求。
需要说明的是，在满足所述直流母线的最大负载需求的基础上多配置一个双向DC/DC单元300，属于系统的冗余设计，可以提高系统运行的安全性。
以图1和图2中的实施例为例说明本实用新型的工作原理：
在充电机1110或交流进线控制单元1120故障时，主电源无法提供给一段母线10正常的工作电压，此时启用备用电源蓄电池1130，控制变压器11BK将蓄电池1130的输出电压转变为一段母线10所需要的工作电压，以使一段母线10可以维持正常的工作状态，直至故障被修复。当主电源无法提供给一段母线10正常的工作电压，同时蓄电池1130处于开路状态或因其他因素无法正常工作时，一段母线10失压；处理单元3002通过检测到的一段母线10的电压判定一段母线10处于失压状态，立即通过通讯单元3006向电站管理系统发出告警信息，同时驱动逆变器3004工作，将二段母线20的电压通过逆变器3004对一段母线10进行电压补偿，维持一段母线10的工作状态。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种母线失压保护系统，其特征在于，所述系统包括：
两段直流母线，每段所述直流母线上设置有供电模块，用于给所述直流母线提供工作电压；所述供电模块包括第一自动开关、交流进线控制单元和充电机，所述交流进线控制单元连接于主电源和所述充电机之间，所述第一自动开关连接于所述充电机和所述直流母线之间；所述交流进线控制单元用于通过所述充电机将主电源的电能分配给所述直流母线以提供工作电压；
失压保护模块，包括多个双向DC/DC单元，所述多个双向DC/DC单元之间并联连接，且并联后的两端分别与两段所述直流母线连接；所述双向DC/DC单元用于在两段所述直流母线其中一段失压时，将未失压的所述直流母线的电压向失压的所述直流母线提供电压补偿。
2.根据权利要求1所述的母线失压保护系统，其特征在于，所述双向DC/DC单元包括：处理单元；
所述处理单元和两段所述直流母线连接，用于检测两段所述直流母线的实时电压和实时电流。
3.根据权利要求2所述的母线失压保护系统，其特征在于，所述双向DC/DC单元还包括：逆变器；所述逆变器和两段所述直流母线连接，还和所述处理单元连接；
所述处理单元还用于在检测到两段所述直流母线其中一段的输入电压低于预设阈值时，向所述逆变器发出控制信号，驱动所述逆变器工作。
4.根据权利要求3所述的母线失压保护系统，其特征在于，所述逆变器还包括：变压器和两个逆变电路，所述逆变电路连接于所述变压器和所述直流母线之间，每段所述直流母线和所述变压器之间设置一个所述逆变电路。
5.根据权利要求1所述的母线失压保护系统，其特征在于，所述供电模块还包括：蓄电池和控制变压器，所述控制变压器连接于所述蓄电池和所述直流母线之间；
所述蓄电池用于作为备用电源给所述直流母线提供工作电压；
所述控制变压器用于将所述蓄电池提供的电压转变为所述直流母线所需要的工作电压。
6.根据权利要求5所述的母线失压保护系统，其特征在于，所述供电模块还包括第二自动开关，所述第二自动开关连接于所述充电机和所述蓄电池之间；
所述充电机还用于通过所述第二自动开关在所述蓄电池放电时给所述蓄电池充电。
7.根据权利要求6所述的母线失压保护系统，其特征在于，所述供电模块还包括：放电仪接入口；
所述放电仪接入口用于接入放电仪，以便对所述蓄电池进行日常维护和性能检测分析。
8.根据权利要求2所述的母线失压保护系统，其特征在于，所述双向DC/DC单元还包括：通讯单元，所述通讯单元与所述处理单元连接；
所述通讯单元用于在所述处理单元检测到两段所述直流母线其中一段的输入电压低于预设阈值时，向电站管理系统发出告警信息。
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| CN115693634A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-02-03 | 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司 | 带有智能母线失压补偿功能的自愈式直流系统及补偿方法 |
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| CN115693634B (zh) * | 2022-10-27 | 2024-04-19 | 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司 | 带有智能母线失压补偿功能的自愈式直流系统及补偿方法 |
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