CN217282363U - 一种基于新能源的站用变电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于新能源的站用变电系统。为了克服现有变电站站用电系统供电可靠性低的问题；本实用新型采用包括变压器、站用直流系统、站用交流系统和光伏发电系统，所述变压器通过自动转换开关器一与10kV母线连接，所述变压器通过自动转换开关器二与380V母线连接，所述站用直流系统、站用交流系统连接在380V母线侧，所述光伏发电系统通过自动转换开关器三与380V母线连接，所述站用直流系统已整合通信直流系统，所述站用直流系统包括直流模块和储能模块。优点是光伏发电技术接入变电站站用电系统用以降低变电站电能的损耗，对保护环境起到重大的作用；采用光伏发电系统和变电站系统互补的形式，增加了变电站站用电系统供电的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电网并网领域，尤其涉及一种基于新能源的站用变电系统。
背景技术
站用电源是变电站安全运行的基础，随着变电站综合自动化程度的越来越高以及大量无人值班站的投运，相应提高站用电源整体的运行管理水平具有非常重要意义。站用电源始终需要立足于系统技术来研究和发展，根据实际问题、发展现状提出发展思路。现有站用电源在资源整合、自动化水平、管理模式等方面都还存在很大的优化空间，结构紧凑、经济可靠的变电站交直流一体化电源模式具有广阔的应用前景。
传统变电站配电装置的交流电源由站用电馈线柜或者小室中的交流分电柜组成环网供电，当变电站电压等级较高、配电装置场地较大时，交流环网的电缆截面积会很大，不但不利于施工，而且电缆质量难以保证。当环网中所串接的控制柜较多，且环网发生短路时，环网空气开关有可能无法动作。
例如，一种在中国专利文献上公开的“一种带有微网系统的变电站系统”，其公开号CN203813510U，授权公告日2014-09-03，包含：一对自动转换开关器，一对自动转换开关器的输入端分别与站用交流电母线I、站用交流电母线II连接。不间断电源，不间断电源的输入端分别与该对自动转换开关器的输出端连接，不间断电源的输出端与外部交流负荷连接。直流屏电源，直流屏电源的输入端分别与该对自动转换开关器的输出端连接，该直流屏电源的输出端分别与该不间断电源的输入端、外部直流负荷连接。该方案直流设备较冗余，且在变电站系统和新能源系统之间的切换互补不能实时进行，不能保证站内设备供电的可靠性。
发明内容
本实用新型主要解决现有变电站站用电系统供电可靠性低的问题；提供一种基于新能源的站用变电系统。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本实用新型包括变压器、站用直流系统、站用交流系统和光伏发电系统，所述变压器通过自动转换开关器一与10kV母线连接，所述变压器通过自动转换开关器二与380V母线连接，所述站用直流系统、站用交流系统连接在380V母线侧，所述光伏发电系统通过自动转换开关器三与380V母线连接，所述站用直流系统已整合通信直流系统，所述站用直流系统包括直流模块和储能模块。
采用本方案是以站用电系统以站用降压变为主要供电保障，辅以光伏发电，建立新型的供电系统，有效提高电网的经济性和节能环保水平，将站用直流系统和通信直流系统整合，提高了通信设备供电可靠性。
作为优选，所述直流模块包括AC/DC变换器、直流配电柜、DC/DC变换器和站用直流负载，所述AC/DC变换器的输入端与380V母线连接，所述直流配电柜的输入端与AC/DC变换器的输出端连接，所述直流配电柜的的第一输出端与DC/DC变换器输入端连接，所述DC/DC变换器输出端与站用直流负载连接。
采用本方案减少直流系统设备量，节约投资，同时减少维护工作量，方便专业维护管理。
作为优选，所述储能模块包括离网型逆变器、充放电控制单元和站用蓄电池组，所述站用蓄电池组与充放电控制单元连接，所述充放电控制单元与直流配电柜连接，所述离网型逆变器的输入端与直流配电柜第二输出端连接，所述离网型逆变器的输出端连接在380V母线上。
采用本方案变电站正常运行时可对蓄电池组进行充电，当变电站处于异常情况和光伏发电系统不能满足站用电系统需求时，站用蓄电池组可以对站内用电设备进行供电，保证变电站站用电系统供电的可靠性。
作为优选，所述站用直流负载包括通信直流系统。
作为优选，所述站用交流系统包括交流配电柜和站用交流负载，所述交流配电柜的输入端与380V母线连接，所述交流配电柜的输出端与站用交流负载连接。
作为优选，所述光伏发电系统包括光伏板、逆控单元和光伏蓄电池组，所述光伏板的输出端与逆控单元的输入端连接，所述逆控单元与自动转换开关器三连接，所述光伏蓄电池组与逆控单元连接。
采用本方案可以达到节能减排的效果，也能提高变电系统供电的可靠性。
作为优选，所述光伏发电系统直流输入处和交流输出处加装有防雷装置。
采用本方案是为了确保设备的安全。
作为优选，所述蓄电池为磷酸铁锂电池组，所述磷酸铁锂电池组上设有磷酸铁锂电池组智能管理系统，所述磷酸铁锂电池组智能管理系统包括：电池过电流监测及短路监测模块、单节锂电池过压欠压监测模块、单节锂电池温度监测模块、充放电管理及循环次数记录模块和电池组电量平衡模块。
采用本方案是为了确保蓄电池的安全性和降低成本。
本实用新型的有益效果是：光伏发电技术接入变电站站用电系统用以降低变电站电能的损耗，对保护环境起到重大的作用；采用光伏发电系统和变电站系统互补的形式，增加了变电站站用电系统供电的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的光伏电源接入站用电系统结构图。
图中1. AC/DC变换器，2. 直流配电柜，3. DC/DC变换器，4. 站用直流负载，5. 站用蓄电池组，6. 充放电控制单元，7. 离网型逆变器，8. 交流配电柜，9. 站用交流负载，10. 光伏板，11. 逆控单元，12. 光伏蓄电池组。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
本实施例的一种基于新能源的站用变电系统，如图1所示，变压器通过自动转换开关器一与10kV母线连接，变压器通过自动转换开关器二与380V母线连接，AC/DC变换器1的输入端与380V母线连接，直流配电柜2的输入端与AC/DC变换器1的输出端连接，直流配电柜2的的第一输出端与DC/DC变换器3输入端连接， DC/DC变换器3输出端与站用直流负载4连接，站用直流负载包括通信直流系统。站用蓄电池组5与充放电控制单元6连接，充放电控制单元6与直流配电柜2连接，离网型逆变器7的输入端与直流配电柜2第二输出端连接，离网型逆变器7的输出端连接在380V母线上。交流配电柜8的输入端与380V母线连接，交流配电柜8的输出端与站用交流负载9连接。光伏板10的输出端与逆控单元的11输入端连接，逆控单元11与自动转换开关器三连接，光伏蓄电池组12与逆控单元11连接。
本实施例的原理为：光伏发电系统在变电站站用电系统的接入点并接在变电站站用变压器低压侧380V 母线上，光伏发电系统设计为全自动运行，所发电量并不单独敷设给特定负载，正常情况下作为变电站站用电的补充电源。变电站正常运行时，站用直流系统通过380V母线为站内设备供电，并且给站用蓄电池组5进行充电电，光伏发电系统会将电能通过光伏蓄电池组12进行存储，同时光伏发电系统也会给站内设备供电，确保站内设备电压保持稳定。当380V直流母线与站用电变压器断开时，光伏发电系统会通过离网型逆变器7为站内用电设备进行供电，同时站用蓄电池组5会给站内直流设备供电，形成一个以光伏发电系统为能量来源，站用电系统为用电设备的微网系统。
当光伏发电系统不能满足站用电系统需求时，断开光伏发电系统与380V 直流母线的电气连接，同时，380V 直流母线与站用电变压器接合，此时从10kV 母线侧取电，对站用直流负载4的用电设备进行供电。
光伏发电系统的接入增加了变电站站用电系统供电的可靠性。
应理解，实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种基于新能源的站用变电系统，其特征在于，包括变压器、站用直流系统、站用交流系统和光伏发电系统，所述变压器通过自动转换开关器一与10kV母线连接，所述变压器通过自动转换开关器二与380V母线连接，所述站用直流系统、站用交流系统连接在380V母线侧，所述光伏发电系统通过自动转换开关器三与380V母线连接，所述站用直流系统已整合通信直流系统，所述站用直流系统包括直流模块和储能模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于新能源的站用变电系统，其特征在于，所述直流模块包括AC/DC变换器、直流配电柜、DC/DC变换器和站用直流负载，所述AC/DC变换器的输入端与380V母线连接，所述直流配电柜的输入端与AC/DC变换器的输出端连接，所述直流配电柜的第一输出端与DC/DC变换器输入端连接，所述DC/DC变换器输出端与站用直流负载连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于新能源的站用变电系统，其特征在于，所述储能模块包括离网型逆变器、充放电控制单元和站用蓄电池组，所述站用蓄电池组与充放电控制单元连接，所述充放电控制单元与直流配电柜连接，所述离网型逆变器的输入端与直流配电柜第二输出端连接，所述离网型逆变器的输出端连接在380V母线上。
4.根据权利要求2所述的一种基于新能源的站用变电系统，其特征在于，所述站用直流负载包括通信直流系统。
5.根据权利要求1所述的一种基于新能源的站用变电系统，其特征在于，所述站用交流系统包括交流配电柜和站用交流负载，所述交流配电柜的输入端与380V母线连接，所述交流配电柜的输出端与站用交流负载连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于新能源的站用变电系统，其特征在于，所述光伏发电系统包括光伏板、逆控单元和光伏蓄电池组，所述光伏板的输出端与逆控单元的输入端连接，所述逆控单元与自动转换开关器三连接，所述光伏蓄电池组与逆控单元连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于新能源的站用变电系统，其特征在于，所述光伏发电系统直流输入处和交流输出处加装有防雷装置。
8.根据权利要求3或6所述的一种基于新能源的站用变电系统，其特征在于，所述蓄电池为磷酸铁锂电池组，所述磷酸铁锂电池组上设有磷酸铁锂电池组智能管理系统，所述磷酸铁锂电池组智能管理系统包括：电池过电流监测及短路监测模块、单节锂电池过压欠压监测模块、单节锂电池温度监测模块、充放电管理及循环次数记录模块和电池组电量平衡模块。
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2022
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