CN219576692U - 一种电力系统及其应急控制电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力系统及其应急控制电源装置，该装置包括：第二整流模块、电解电容模块、第一隔离控制模块和第二隔离控制模块；交流电源，还经第二整流模块后，输出至电解电容模块形成应急电源；电解电容模块的输出侧，一方面经第一隔离控制模块连接至第一子控断路器与保护装置之间的接线处，另一方面经过第二隔离控制模块连接至第二子控断路器与操作回路之间的接线处；电解电容模块，在主供电源失电的情况下向第一主控断路器的出线保护屏供电，以使第一主控断路器有能力切除故障负载。该方案，通过利用电容器储存的电能提供应急控制电源，在蓄电池组或控制回路故障时保证故障一次设备的断路器有切除故障的能力，提升直流系统的可靠性。

Description

一种电力系统及其应急控制电源装置

技术领域

本实用新型属于电气设备技术领域，具体涉及一种电力系统中的应急控制电源装置和电力系统，尤其涉及一种电力系统中直流系统的应急控制电源装置、以及具有该应急控制电源装置的电力系统。

背景技术

电力系统中的控制电源，是利用将交流电经整流后的直流电向电池组(如蓄电池组)充电，同时向全站二次回路的直流设备供电，在控制电源的交流电失电时，通过电池组向控制回路供电，从而保证二次回路的一次设备故障时能够被可靠切除。该系统通常是全站公用，且配置专用的直流屏，该系统被称为该站的直流系统。

但是，当交流电掉电时，整流模块无输入电压，所以也无输出电压，这时候的蓄电池组故障或控制回路故障，所以无法通过直流系统向各控制子单元供电。在这种情况下，在一次设备故障时则没有电能提供，无法使故障一次设备的断路器具有切除故障的能力，对应的一次设备就失去保护，可能会造成一些比较严重的安全事故，很大程度降低了直流系统的可靠性从而影响电力系统的安全性。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种电力系统中的应急控制电源装置和电力系统，以解决电力系统中的直流系统，利用将交流电经整流后的直流电向电池组(如蓄电池组)充电，同时向全站二次回路的直流设备供电，但当决电力系统中的直流系统直流掉电时，无法使故障一次设备的断路器具有切除故障的能力，对应的一次设备就失去保护，很可能会造成一些比较严重的安全事故，大大影响了电力系统中直流系统的可靠性的问题，达到通过在电力系统的直流系统中设置电容器，以利用电容器储存的电能提供应急控制电源，以在蓄电池组故障或控制回路故障的情况下保证故障一次设备的断路器有切除故障的能力，有利于提升直流系统的可靠性的效果。

本实用新型提供一种电力系统中的应急控制电源装置中，所述电力系统，包括：第一整流模块、电池组、第一主控断路器、以及所述第一主控断路器的出线保护屏，在所述第一主控断路器的出线保护屏中，设置有第一子控断路器、第二子控断路器、保护装置和操作回路；所述电力系统中的应急控制电源装置，包括：第一应急电源；所述第一应急电源，包括：第二整流模块、电解电容模块、第一隔离控制模块和第二隔离控制模块；其中，交流电源经所述第一整流模块后，输出至直流母线上形成主供电源；所述电池组和所述第一主控断路器，位于所述第一整流模块的输出侧、且依次设置在所述主供电源的直流母线上；所述第一主控断路器的出线保护屏，设置在所述第一主控断路器的输出侧；所述第一主控断路器的输出侧，一方面经所述第一子控断路器后连接至所述保护装置，另一方面经所述第二子控断路器后连接至所述操作回路；所述交流电源，还经所述第二整流模块后，输出至所述电解电容模块形成应急电源；所述电解电容模块的输出侧，一方面经所述第一隔离控制模块连接至所述第一子控断路器与所述保护装置之间的接线处，另一方面经过所述第二隔离控制模块连接至所述第二子控断路器与所述操作回路之间的接线处；其中，所述电解电容模块，用于在所述电池组和所述电力系统的控制回路正常工作的情况下储存电能，在所述电池组故障或所述电力系统的控制回路故障的情况下向所述第一主控断路器的出线保护屏供电，以使所述第一主控断路器在发生故障时有能力切除故障负载。

在一些实施方式中，所述第一隔离控制模块和所述第二隔离控制模块的结构相同。

在一些实施方式中，所述第一隔离控制模块，包括：二极管模块和空气开关模块；其中，所述整流模块的输出端的正接线端子，连接至所述电解电容模块的正极；所述整流模块的输出端的负接线端子，连接至所述电解电容模块的负极；所述第一子控断路器的正极接线端子所对应的触点，经所述二极管模块和所述空气开关模块的第一接线端子后，连接至所述电解电容模块的正极；所述第一子控断路器的负极接线端子所对应的触点，经所述空气开关模块的第二接线端子后，连接至所述电解电容模块的负极。

在一些实施方式中，所述二极管模块，包括：第一二极管模块和第二二极管模块；其中，所述第一子控断路器的正极接线端子所对应的触点，连接至所述第一二极管模块的阳极；所述第一二极管模块的阴极，一方面连接至所述保护装置的第一连接端，另一方面连接至所述第二二极管模块的阴极；所述第二二极管模块的阳极，经所述空气开关模块的第一接线端子后，连接至所述电解电容模块的正极；所述第一子控断路器的负极接线端子所对应的触点，还连接至所述保护装置的第二连接端。

在一些实施方式中，所述电力系统中的应急控制电源装置，还包括：第三二极管模块；其中，所述第二整流模块的输出端的正接线端子，连接至所述第三二极管模块的阳极；所述第三二极管模块的阴极，连接至所述电解电容模块的正极；所述第二整流模块的输出端的负接线端子，连接至所述电解电容模块的负极。

在一些实施方式中，所述电力系统中的应急控制电源装置，还包括：状态指示模块；所述状态指示模块，设置在所述电解电容模块的正极与所述电解电容模块的负极之间。

在一些实施方式中，所述状态指示模块，包括：电阻模块和第四二极管模块；所述第四二极管模块为发光二极管模块；其中，所述电解电容模块的正极，经所述电阻模块后，连接至所述第四二极管模块的阳极；所述第四二极管模块的阴极，连接至所述电解电容模块的负极。

在一些实施方式中，所述电力系统，还包括：第二主控断路器；所述电池组、所述第一主控断路器和所述第二主控断路器，位于所述第一整流模块的输出侧、且依次设置在所述主供电源的直流母线上；所述第二主控断路器的出线保护屏，设置在所述第二主控断路器的输出侧；所述第二主控断路器的出线保护屏的结构，与所述第一主控断路器的出线保护屏的结构相同；所述电力系统中的应急控制电源装置，包括：第二应急电源；所述第二应急电源的结构与所述第一应急电源的结构相同；其中，所述第二应急电源连接至所述第二主控断路器的出线保护屏；所述第二应急电源，用于在所述电池组和所述电力系统的控制回路正常工作的情况下储存电能，在所述电池组故障或所述电力系统的控制回路故障的情况下向所述第二主控断路器的出线保护屏供电，以使所述第二主控断路器在其所在的控制回路中有负载故障的情况下有能力切除故障负载。

在一些实施方式中，所述电力系统中的应急控制电源装置，包括：第三应急电源；所述第三应急电源的结构与所述第一应急电源的结构相同；所述第三应急电源，连接至所述主供电源的负载控制回路中，用于在所述电池组和所述电力系统的控制回路正常工作的情况下储存电能，在所述电池组故障或所述电力系统的控制回路故障的情况下向所述负载控制回路供电，以使所述负载控制回路的控制器在其所在的控制回路中有负载故障的情况下有能力切除故障负载。

与上述装置相匹配，本实用新型再一方面提供一种电力系统，包括：以上所述的电力系统中的应急控制电源装置。

由此，本实用新型的方案，通过在电力系统中设置电容器，在电力系统中控制电源正常工作的情况下，利用电容器进行储能；在电力系统中控制电源发生意外失电的情况下，利用电容器储存的电能向电力系统的控制回路供电，即利用电容器储存的电能向发生故障一次设备的保护装置及操作回路供电，以保证在故障一次设备(如一次电气设备)的断路器还有一次切除故障的能力；从而，通过在电力系统的直流系统中设置电容器，以利用电容器储存的电能提供应急控制电源，以在蓄电池组故障或控制回路故障的情况下保证故障一次设备的断路器有切除故障的能力，有利于提升直流系统的可靠性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电力系统中的应急控制电源装置的一实施例的结构示意图；

图2为直流系统的一实施例的结构示意图；

图3为10kV罗止三线的线路结构示意图；

图4为电力系统中的应急控制电源的一实施例的结构示意图；

图5为用电容器提供高压断路器控制回路应急电源测试仪的一实施例的结构示意图；

图6为35kV柳江变电站#2主变单元试验数据表；

图7为35kV柳江变电站10kV出线间隔试验数据表；

图8为35kV柳江变电站35kV母分530开关试验数据表；

图9为10kV环网柜出线间隔试验数据表；

图10为10kV柱上断路器试验数据表。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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做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。

图2为直流系统的一实施例的结构示意图。在如图2所示的直流系统中，交流220V电源(即AC220)，经整流模块整流后，输出直流电。整流模块的输出端具有正极接线端子和负极接线端子，整流模块输出端的正极线端子接控制电源母线的正极+KM，整流模块输出端的负极接线端子接控制电源母线的负极-KM。在整流模块的输出端的控制电源母线上，电池组、断路器QF1和断路器QF2依次并行设置。具体地，控制电源母线的正极+KM，分别接电池组的正极、断路器QF1的正接线端子、断路器QF2的正接线端子；接控制电源母线的负极-KM，分别接电池组的负极、断路器QF1的负接线端子、断路器QF2的负接线端子。断路器QF1，经出线1保护屏控制电源的电缆，连接至出线1保护屏；在出线1保护屏中，分两路：一路经断路器QF3连接至保护装置，另一路经断路器QF4连接至操作回路。断路器QF2，经出线2保护屏控制电源的电缆，连接至出线2保护屏；在出线2保护屏中，分两路：一路经断路器QF5连接至保护装置，另一路经断路器QF6连接至操作回路。

其中，柱上断路器和环网柜的交流电源一般取自电压专用互感器二次，电压为AC220V，发电站和变电站一般取自站用变压器，电压为AC380V。整流模块，用于将输入的交流电经整流转换为所需要的直流电，得到直流供电电源，通常将这个电源称为控制回路主供电源。电池组，在交流电正常时储存电能，在交流电失电时向外提供电能，通常将电池组电源称为控制回路备供电源。

一般柱上断路器用24V直流、环网柜用48V直流、电站变电站用220V直流提供控制回路电源。断路器QF1，用于控制电源母线与出线1保护屏控制电源电缆之间接通、断开、保护、隔离；出线1保护屏控制电源电缆，用于将控制电源由控制电源母线传输到出线1保护屏。断路器QF2，用于控制母线与出线2保护屏控制电源电缆之间接通、断开、保护、隔离；出线2保护屏控制电源电缆，用于将控制电源由控制电源母线传输到出线2保护屏。出线1保护屏中的断路器QF3，用于出线1保护屏控制电源电缆与出线1保护屏内的保护装置之间接通、断开、保护、隔离。出线1保护屏中的断路器QF4，用于出线1保护屏控制电源电缆与出线1保护屏内的操作回路之间接通、断开、保护、隔离。出线1保护屏中的保护装置，用于对出线1(一次设备)进行相关电气量进行采集、存储、比较、计算，从而得出出线1当前的运行状态，当出线1出现故障时，由保护装置向操作回路发出跳闸指令。出线1保护屏中的操作回路，用于接收并执行保护装置、人工等发出的指令，和断路器的状态显示，如开关分合、闸、状态指示灯等。出线2保护屏中的断路器QF5，用于出线2保护屏控制电源电缆与出线2保护屏内的保护装置之间接通、断开、保护、隔离。出线2保护屏中的断路器QF6，用于出线2保护屏控制电源电缆与出线2保护屏内的操作回路之间接通、断开、保护、隔离。出线2保护屏中的保护装置，用于对出线2(一次设备)进行相关电气量进行采集、比较、计算，从而得出出线2当前的运行状态，当出线2出现故障时，由保护装置向操作回路发出跳闸指令。出线2保护屏中的操作回路，用于接受并执行保护装置、人工等发出的指令，和断路器的状态显示，如开关分合、闸、状态指示灯等。

需要说明的是，通常柱上断路器和环网柜将断路器储能电源同时接在操作回路中；而变电站和电站是有专用的储能电源由直流合闸母线供电，控制回路电源还可能有其它直流负荷。以上是二次设备的一部分，二次设备是为一次设备服务的，承担着对一次设备时刻监视、测量、保护、控制等方面任务，其中又以保护最为重要，当一次设备故障时，二次设备将在最短的时间切除故障设备，保护非故障设备的安全运行，同时降低故障设备的损坏程度。

参见图2所示的例子，AC220经整流模块将交流220V电源变为直流向控制电源母线供电；通过断路器QF1和出线1保护屏控制电源电缆将控制电源送入出线1保护屏，再通过出线1保护屏中的断路器QF3、断路器QF4向出线1保护屏内的保护装置和操作回路供电。同理，通过断路器QF2和出线2保护屏控制电源电缆将控制电源送入出线2保护屏，再通过出线2保护屏中的断路器QF5、断路器QF6向出线2保护屏内的保护装置和操作回路供电。同时还向电池组(如蓄电池组)充电作为备用操作电源。

当交流电失电时，蓄电池组向控制电源母线供电；通过断路器QF1和出线1保护屏控制电源电缆将控制电源送入出线1保护屏，再通过出线1保护屏中的断路器QF3、断路器QF4向出线1保护屏内的保护装置和操作回路供电。同理，通过断路器QF2和出线2保护屏控制电源电缆将控制电源送入出线2保护屏，再通过出线2保护屏中的断路器QF5、断路器QF6向出线2保护屏内的保护装置和操作回路供电。

当蓄电池组失容时，交流电源正常时AC220经整流模块将交流220V电源变为直流向控制电源母线供电；通过断路器QF1和出线1保护屏控制电源电缆将控制电源送入出线1保护屏，再通过出线1保护屏中的断路器QF3、断路器QF4向出线1保护屏内的保护装置和操作回路供电。同理，通过断路器QF2和出线2保护屏控制电源电缆将控制电源送入出线2保护屏，再通过出线2保护屏中的断路器QF5、断路器QF6向出线2保护屏内的保护装置和操作回路供电。这时也向蓄电池组充电但是蓄电池组不能储存电能，所以正常情况下很难发现蓄电池组失容。当交流电源失压时，整流模块无输入电压，所以也无输出电压，这时候的蓄电池组又不能补充，所以控制电源母线失电，造成出线1、出线2保护屏保护装置和操作回路失电而停止工作，对应的一次设备就失去保护。

直流系统的核心在于整流模块和蓄电池组，而蓄电池组作为备用操作电源，是保障该站一次设备安全运行最为重要的条件之一，现在大多采用铅酸蓄电池组作为直流系统电池组，而铅酸蓄电池组的使用年限较短。一旦出现蓄电池组容量不足或失容，又遇到站内或附近发生相间短路，造成所在厂站一次电压下降，从而引起该站直流系统的交流侧电压下降，从而使控制电源电压下降或失电，导致该站所有保护装置和操作回路不能正常工作，造成该站所有一次设备失去保护，很可能造成一些比较严重的后果，比如会发生以下一些例子中的严重后果。

对于发电站而言：对于外部电源线路可以启动对侧线路保护切除，对于发电机，则要待故障点发展至恢复绝缘，或者将发电机烧毁，或与之相连的电气设备烧断恢复故障点至发电机绝缘，如果这样的情况发生在出线侧的母线上，对于中小型水电站，这时很有可能出现站用电消失，短时间难以恢复站用电的情况，后果是水淹厂房等严重的安全事故。

对于变电站而言：电源电线可以启动对侧线路保护切除，从而扩大停电范围。造成大面积停电事故，对事故范围带来误判，从而巡线路过程漫长，而且消耗大量的人力物力，若造成电气设备损坏，还可能引发更严重的事故，还对设备周边人员财产安全构成不可估量的威协。对用户轻则打乱生活秩序，重则造成严重的经济、财产损失，严重时还可能造成严重的人员伤亡事故等。

对于环网柜或柱上断路器而言：该柜或柱上断路器对应的一次设备都将出现无保护状态，轻则越级跳闸，扩大停电范围，重则损坏设备。对于重负荷，线路长的线路，站内开关不能保护线路全长，剩下的部分由柱上断路器开关完成保护，当这些柱上断路器因控制电源失去，从而失去对所属的一次设备的保护功能后，这些范围内的故障就任由发展，轻则烧坏设备，重则伤人、伤畜，若是林区线路还有发展为林森火灾的可能，造成的损失更是难以估量。

对于用户站而言：受多方面因素影响，很多用户站自建站开始就没有对电池进行过维护保养，更没有更换过电池，可以说(直流)控制电源就是形同虚设。在设备发生相间短路时又处于线路末端，控制电源电压严重不足，无法启动保护切除故障，引起事故的扩大，造成设备的损坏或人身伤害事故。

图3为10kV罗止三线的线路结构示意图。如图3所示的线路中，110kV罗庙站10kV母线的出线(即10kV罗止三线)上，依次设置有10kV罗止三线917开关、10kV罗止三线1#杆#1开关和10kV罗止三线35#杆#4开关。在10kV罗止三线35#杆#4开关的输出侧的出线上，设置有10kV罗止三线青江国际高压配电室(用户站)，用户站内设置10kV罗止三线青江支线#1开关，10kV母线变压器(即PT)。

下面以10kV罗止三线2022年07月27日事故分析报告为事故案例，对控制电源电压下降或失电，导致该站所有保护装置和操作回路不能正常工作，造成该站所有一次设备失去保护，可能造成一些比较严重的后果进行示例性说明。

事故现象大概如下：

时间13：13，10kV罗止三线1#杆#1开关过流II段保护动作开关跳闸，故障电流33.5A(二次)×120(电流互感器变比)＝4020A(三相短路电流)。

处理经过大概如下：

时间15：25，经巡线无异常后决定分段送电；

时间15：30，拉开10kV罗止三线35#杆#4开关

时间15：41，合上10kV罗止三线1#杆#1开关，正常；

时间15：59，合上10kV罗止三线35#杆#4开关；10kV罗止三线1#杆#1开关过流II段保护动作开关跳闸，故障电流34A(二次)×120(电流互感器变比)＝4080A(三相短路电流)；10kV罗止三线1#杆B相导线烧断。

时间16：39，巡线发现青江国际(用户站)内部PT柜烧坏；

时间20：09，对故障点隔离及对10kV罗止三线1#杆B相导导线烧断故障处理后成恢复送电。

对图3所示的例子发生的事故进行分析：如果保护正确动作，则只10kV罗止三线35#杆#4开关跳闸从而影响用户将会很少，查找故障也将容易一些。本次事故是由于用户设备问题引起10kV罗止三线1#杆#1开关跳闸，本次事故分析重点就是保护为什么会越级跳闸。

开关保护设置情况：10kV罗止三线1#杆#1开关：过流一段5000A、0S，过流二段2000A、0.5S，过流三段540A、0.7S；10kV罗止三线35#杆#4开关：过流一段2000A、0S，过流二段800A、0.3S，过流三段300A、0.5S。从保护定值看，当时故障电流在4000多A满足10kV罗止三线35#杆#4开关动作的所有条件，但是实际上此开关未动作；通过了解，前些天此开关也动作过，但是动作电流在300多A，这就可以排除开关自身和保护装置及操作回路有问题的可能性。如果开关和保护装置及操作回路均无问题，这时问题就有可能出现在控制电源上，通过这一思路进行以下计算。

以下计算选用标幺值(基准容量Sj＝100MVA,基准电压Uj＝平均电压Up)

系统阻抗标幺值0.2；10kV罗止三线0-35#杆是LGJ-70导线共2.2千米，该线路阻抗幺值取0.534/千米，0.534*2.2＝1.175。青江罗际进线电缆YJV22-3*300，阻抗幺值取0.05。按故障时10kV罗止三线35#杆#4开关的残压：△U％＝0.05/(0.05+1.175+0.2)＝3.51％；交流：220×0.0351＝7.722V；直流：24×0.0351＝0.84V，这个电压无法让保护装置正常工作，更不可能满足跳闸所需要的能量。

计算故障电流400A时保护装置处的残压：5500(10kV基准电流)/400＝13.75(总阻抗标幺值)；△U％＝(13.75-1.175-0.2)/13.75＝90％；交流：220×0.9＝198V；直流：24×0.9＝21.6V，这个电压足以启动保护及跳闸回路。

通过以上分析，此次事故是由于10kV罗止三线35#杆#4开关控制电源失电所引起的越级。后经测试青江国际高压配电室内和10kV罗止三线35#杆#4开关的蓄电池均已失容。以上分析结果得以证实，并更换了这台断路器(柱上断路器)、告知青江国际该站蓄电池失容建议更换。

另外，此次事故的损失：电量损失1万kWH(即千瓦时)；对10kV罗止三线35#杆#4开关前段巡线的人员车辆费用，以及后来对10kV罗止三线1#杆B相断线修复费用；10kV罗止三线35#杆#4开关前段930户用户的不必要停电造成的不良的社会影响；等等。如果此次断线发生在人员密集区，后果不堪设想。

电力系统中的应急控制电源实用性(现有设备能否有位置安装)论证：

以下尺寸均为高×宽×深单位(mm)

应急控制电源接入相关方案的交流系统后，会对现有的站用变压器或电压互感器有一定的影响，影响来自对电容器充电的一瞬间，当电容器接近充满后，对交流系统影响就会很低，因为每个电源的空载负荷只有几瓦特，可以忽略；所以要在电容器充电回路加一定的限流措施，延长电容器的充电时间，这样处理后能满足现有和新装设备的安全运行。

通过以上分析，电力系统中的应急控制电源满足现有设备的安装和供电要求，具有实用性。

考虑到，电力系统中控制电源意外失电时，会失去对电力系统中一次设备的保护，很可能造成一些比较严重的后果，大大影响了电力系统中直流系统的可靠性。本实用新型的方案提出一种电力系统中的应急控制电源装置，在电力系统中控制电源发生意外失电的情况下，能够通过电容器储存的电能提供应急控制电源，以保证在电力系统中控制电源发生意外失电的情况下，故障一次设备的断路器还有一次切除故障的能力。

根据本实用新型的实施例，提供了一种电力系统中的应急控制电源装置。参见图2至图10所示本实用新型的电力系统中的应急控制电源装置的相关施例的结构示意图。所述电力系统，包括：第一整流模块、电池组、第一主控断路器、以及所述第一主控断路器的出线保护屏，在所述第一主控断路器的出线保护屏中，设置有第一子控断路器、第二子控断路器、保护装置和操作回路，第一整流模块如与电池组相连的整流模块，第一主控断路器如断路器QF1，第一子控断路器如断路器QF3，第二子控断路器如断路器QF4；所述电力系统中的应急控制电源装置，包括：第一应急电源；所述第一应急电源，包括：第二整流模块、电解电容模块、第一隔离控制模块和第二隔离控制模块，第二整流模块如与电解电容C1相连的整流模块，电解电容模块如电解电容C1，第一隔离控制模块如二极管D1、二极管D3和空气开关QF7组成的模块，第二隔离控制模块如二极管D2、二极管D4和空气开关QF8组成的模块。

其中，交流电源经所述第一整流模块后，输出至直流母线上形成主供电源；所述电池组和所述第一主控断路器，位于所述第一整流模块的输出侧、且依次设置在所述主供电源的直流母线上；所述第一主控断路器的出线保护屏，设置在所述第一主控断路器的输出侧；所述第一主控断路器的输出侧，一方面经所述第一子控断路器后连接至所述保护装置，另一方面经所述第二子控断路器后连接至所述操作回路。所述交流电源，还经所述第二整流模块后，输出至所述电解电容模块形成应急电源；所述电解电容模块的输出侧，一方面经所述第一隔离控制模块连接至所述第一子控断路器与所述保护装置之间的接线处，另一方面经过所述第二隔离控制模块连接至所述第二子控断路器与所述操作回路之间的接线处。其中，所述电解电容模块，用于在所述电池组和所述电力系统的控制回路正常工作的情况下储存电能，在所述电池组故障或所述电力系统的控制回路故障的情况下向所述第一主控断路器的出线保护屏供电，以使所述第一主控断路器在发生故障时有能力切除故障负载，有利于提升电力系统安全性。

图4为电力系统中的应急控制电源的一实施例的结构示意图。如图4所示，电容器如电解电容C1，用于存储电能，当控制电源异常或失电时向断路器控制回路提供应急电源；控制电源意外失电，从而失去对一次设备的保护，通过电容器如电解电容C1储存的电能提供应急控制电源，让故障一次设备的断路器还有一次切除故障的能力。其中，整流模块，用于将交流转所需要的直流，提供所需要的直流电源；电池组，用于在主供电源所在电源模块及前一级电路故障失电时，依靠蓄电池组向后面负载提供电能。经验证，能够取得良好的社会效益和经济效益，特别是防止一些重特大事故的发生，可以作为电力系统安全生产提供一道技术防线。

本实用新型的方案提出的一种电力系统中的应急控制电源装置，在电力系统中设置电容器进行储能，在电力系统中控制电源发生意外失电而失去控制电源的情况下，用电容器(如电解电容C1)储存的电能向控制回路供电，让故障一次设备(如一次电气设备)的断路器还有一次切除故障的能力。从而，保证在电力系统中控制电源发生意外失电的情况下，故障一次设备(如一次电气设备)的断路器还有一次切除故障的能力，提升直流系统的可靠性。

在一些实施方式中，所述第一隔离控制模块和所述第二隔离控制模块的结构相同。优选地，所述第一隔离控制模块，包括：二极管模块和空气开关模块，二极管模块如二极管D1和二极管D3，空气开关模块如空气开关QF7。

其中，所述整流模块的输出端的正接线端子，连接至所述电解电容模块的正极；所述整流模块的输出端的负接线端子，连接至所述电解电容模块的负极；所述第一子控断路器的正极接线端子所对应的触点，经所述二极管模块和所述空气开关模块的第一接线端子后，连接至所述电解电容模块的正极；所述第一子控断路器的负极接线端子所对应的触点，经所述空气开关模块的第二接线端子后，连接至所述电解电容模块的负极。

参见图4所示的例子，二极管模块中，二极管D1、二极管D3，用于起到隔离主供电源和应急电源的作用，避免两个电源之间互串。空气开关模块中，空气开关QF7，用于保护后侧电路故障时及时切除故障和检修隔离作用。

进一步优选地，所述二极管模块，包括：第一二极管模块和第二二极管模块，第一二极管模块如二极管D1，第二二极管模块如二极管D3。

其中，所述第一子控断路器的正极接线端子所对应的触点，连接至所述第一二极管模块的阳极；所述第一二极管模块的阴极，一方面连接至所述保护装置的第一连接端，另一方面连接至所述第二二极管模块的阴极；所述第二二极管模块的阳极，经所述空气开关模块的第一接线端子后，连接至所述电解电容模块的正极；所述第一子控断路器的负极接线端子所对应的触点，还连接至所述保护装置的第二连接端。

参见图4所示的例子，二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4，用于起到隔离主供电源和应急电源的作用，避免两个电源之间互串。空气开关QF7、空气开关QF8，用于保护后侧电路故障时及时切除故障和检修隔离作用。

在一些实施方式中，所述电力系统中的应急控制电源装置，还包括：第三二极管模块，如二极管D5。其中，所述第二整流模块的输出端的正接线端子，连接至所述第三二极管模块的阳极；所述第三二极管模块的阴极，连接至所述电解电容模块的正极；所述第二整流模块的输出端的负接线端子，连接至所述电解电容模块的负极。参见图4所示的例子，二极管D5，用于隔离在应急状态下电容器如电解电容C1向整流回路送电，降低电容器存储的电量，影响应急使用。

在一些实施方式中，所述电力系统中的应急控制电源装置，还包括：状态指示模块，如电阻R1和二极管D6组成的模块；所述状态指示模块，设置在所述电解电容模块的正极与所述电解电容模块的负极之间。

优选地，所述状态指示模块，包括：电阻模块和第四二极管模块，电阻模块如电阻R1，第四二极管模块如二极管D6；所述第四二极管模块为发光二极管模块。其中，所述电解电容模块的正极，经所述电阻模块后，连接至所述第四二极管模块的阳极；所述第四二极管模块的阴极，连接至所述电解电容模块的负极。参见图4所示的例子，电阻R1和二极管D6，用于组成低功耗的应急电源的运行状态显示。

在一些实施方式中，所述电力系统，还包括：第二主控断路器，如断路器QF2；所述电池组、所述第一主控断路器和所述第二主控断路器，位于所述第一整流模块的输出侧、且依次设置在所述主供电源的直流母线上；所述第二主控断路器的出线保护屏，设置在所述第二主控断路器的输出侧；所述第二主控断路器的出线保护屏的结构，与所述第一主控断路器的出线保护屏的结构相同；所述电力系统中的应急控制电源装置，包括：第二应急电源；所述第二应急电源的结构与所述第一应急电源的结构相同。其中，所述第二应急电源连接至所述第二主控断路器的出线保护屏；所述第二应急电源，用于在所述电池组和所述电力系统的控制回路正常工作的情况下储存电能，在所述电池组故障或所述电力系统的控制回路故障的情况下向所述第二主控断路器的出线保护屏供电，以使所述第二主控断路器在其所在的控制回路中有负载故障的情况下有能力切除故障负载。

如图4所示，应急控制电源，包括：整流模块，电解电容C1，二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和二极管D6，电阻R1，空气开关QF7和空气开关QF8。AC220输入至整流模块的输入端，整流模块的输出端的正极接线端子，连接至二极管D5的阳极。二极管D5的阴极，连接至电解电容C1的正极。整流模块的输出端的负极接线端子，连接至电解电容C1的负极。电阻R1的第一连接端连接至电解电容C1的正极，电阻R1的第二连接端连接至二极管D6的阳极，二极管D6的阴极接电解电容C1的负极，二极管D6为发光二极管。

结合图2所示的例子，断路器OF3的正接线端子所对应的触点连接至二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接至出线1保护屏中保护装置的第一连接端。断路器OF3的负接线端子所对应的触点连接至出线1保护屏中保护装置的第二连接端。二极管D1的阴极还连接至二极管D3的阴极，二极管D3的阳极连接至空气开关QF7的正接线端子，空气开关QF7的正接线端子所对应的触点连接至电解电容C1的正极。断路器OF3的负接线端子所对应的触点还连接至空气开关QF7的负接线端子，空气开关QF7的负接线端子所对应的触点接电解电容C1的负极。

结合图2所示的例子，断路器OF4的正接线端子所对应的触点连接至二极管D2的阳极，二极管D2的阴极连接至出线1保护屏中操作回路的第一连接端。断路器OF4的负接线端子所对应的触点连接至出线1保护屏中操作回路的第二连接端。二极管D2的阴极还连接至二极管D4的阴极，二极管D4的阳极连接至空气开关QF8的正接线端子，空气开关QF8的正接线端子所对应的触点连接至电解电容C1的正极。断路器OF4的负接线端子所对应的触点还连接至空气开关QF8的负接线端子，空气开关QF8的负接线端子所对应的触点接电解电容C1的负极。

在一些实施方式中，所述电力系统中的应急控制电源装置，包括：第三应急电源；所述第三应急电源的结构与所述第一应急电源的结构相同；所述第三应急电源，连接至所述主供电源的负载控制回路中，用于在所述电池组和所述电力系统的控制回路正常工作的情况下储存电能，在所述电池组故障或所述电力系统的控制回路故障的情况下向所述负载控制回路供电，以使所述负载控制回路的控制器在其所在的控制回路中有负载故障的情况下有能力切除故障负载。

参见图4所示的例子，直流系统的控制电源在在蓄电池组故障和遇到保护安装较近的地方出现相间短路的情况下，或控制回路故障，由应急控制电源对控制回路供电，满足发生故障设备的断路器还有一次切除故障的能力。应急控制电源装置按每一个断路器保护单元(如变压器、发电机、母线、线路单元等)各装设一套，除供给的交流电源外，互不关联，互不干扰，各自独立，而且装设在保护屏内部，做到就地供电，减少传输过程中的风险。电容器(如电解电容C1)是电子元器件，其寿命决定于充放电次数，在此作为应急电源，正常使用时放电时间很少，所以寿命很长。

每一个保护装置和操作回路的功耗都不一样，也就是说每一套保护装置组成的断路器保护单元都要根据此原理进行计算，根据计算结果选用与之相匹配的元件，才能达到目的。应急控制电源要比主(备)操作电源要低2～5V，以防止正常情况下应急操作电源向操作回路供电，而主供操作电源退出的情况发生。下面对出线1保护屏的供电原理，其它保护单元的供电原理与此一样。

主供电源正常时，电源经整流模块输出直流向蓄电池组充电，一路经过断路器QF1→出线1保护屏控制电源电缆→断路器QF3→向出线1保护屏保护装置供电，另一路经过断路器QF4向出线1保护屏操作回路供电。因为应急控制电源电压比主供电源低2～5V，使得二极管D3、二极管D4的阴极电压比阳极电压高2～5V，所以二极管D3、二极管D4二极管截止，应急控制电源不对出线1保护屏控制回路供电。

在保护安装处附近发生相间短路时，交流可能失电或电压很低导致整流后的直流不足以让控制回路上的设备正常工作，这时蓄电池组，一路经过断路器QF1→出线1保护屏控制电源电缆→断路器QF3→向出线1保护屏保护装置供电，另一路经过断路器QF4向出线1保护屏操作回路供电。因为应急控制论电源电压比主供电源低2～5V，是时二极管D3、二极管D4的阴极电压比阳极电压高2～5V，二极管D3、二极管D4截止，应急控制电源不对出线1保护屏控制回路供电。

在主(备)操作电源异常或失电时，或者某一直流回路故障时断线时，造成出线1保护屏控制回路失电，二极管D3、二极管D4的阴极电压比阳极电压低，二极管D3、二极管D4导通，应急控制电源对出线1保护屏控制回路供电，同时。二极管D1、二极管D2二极管的阴极电压比阳极电压高，二极管D1、二极管D2截止，主供电源不对出线1保护屏控制回路供电，由应急控制电源供电。

当电气设备相间短路造成系统电压严重降低，又遇到源蓄电池组失容时，这时主供控制电源和应急控制电源的交流也同时降低，蓄电池组无法补充，这时应急控制电源电容器如电解电容C1上的电压是唯一正常的，二极管D3、二极管D4在电容器如电解电容C1储能作用下，二极管D3、二极管D4的阴极电压比阳极电压低，二极管D3、二极管D4导通，应急控制电源对出线1保护屏控制回路供电，同时，二极管D1、二极管D2的阴极电压比阳极电压高，二极管D1、二极管D2截止，主供控制电源不对出线1保护屏内的回路供电。此时应急控制电源供电路径：一路：电解电容C1+→空气开关QF7+→二极管D3导通(这时因主供应急电源蓄电池组失容，电压很低二极管D1截止)→出线1保护屏内保护装置+→出线1保护屏内保护装置-→空气开关QF7-→电解电容C1-形成回路；一路：电解电容C1+→空气开关QF8+→二极管D4导通(这时因主供控制电源蓄电池失容，电压很低二极管D2截止)→出线1保护屏内保护装置+→出线1保护屏内保护装置-→空气开关QF8-→电解电容C1-形成回路，完成对出线1保护屏控制回路设备应急供电。

图5为用电容器提供高压断路器控制回路应急电源测试仪的一实施例的结构示意图。为了验证用电容器(如电解电容C1)的储能特性，用于电力系统应急控制电源的储能元件。申请人自制了一台测试仪，具体可以参见图5所示的例子。如图5所示，AC220V经测试电源空气开关和调压装置后，一方面输入至整流模块，另一方面输入至升流变压器的原边绕组。在整流模块的输出端的直流电源母线上，设置有电解电容、以及两个隔离二极管。一个隔离二极管经断路器保护装置后连接至操作回路的第一连接端，另一个隔离二极管直接连接至操作回路的第二连接端。操作回路的第三连接端连接至断路器的跳闸线圈。升流变压器的副边绕组，连接至断路器(一次侧)A相两端。

参见图5所示的例子，测试电源空气开关，用于接通、断开、保护、隔离试验电源。升流变压器，用于将220V交流电，转低压大电流提供开关的(模拟故障)一次电流，来满足断路器保护动作跳闸的条件。跳闸线圈，用于断开断路器。调压装置，用于为模拟故障提供一次设备相间短路时产行的低电压和试验时的电气量调整。

在使用前，调整被测试断路器的保护定值及时限，以满足测试仪提供的电气量，具体的操作过程可以包括：

步骤11、将低压大电流送入被测试的断路器的一次侧，同时向控制回路提供正常电压，开关能否跳闸，验证开关及保护装置是否完好，保护定值是否设置合理。

步骤12、断路器控制回路接入测试电源(此时不接电容器如电解电容C1)，将低压大电流送入被测试的断路器一次侧(经过电流互感器)，同时送入交流(为控制电源的交流电源)模拟电气设备相间短路时断路器处的残压，开关能否跳闸。

步骤13、测试电源接入电容器如电解电容C1，将低压大电流送入被测试的断路器一次侧(经过电流互感器)，同时送入交流(为控制电源的交流电源)模拟电气设备故障时断路器处的残压，开关能否跳闸。

步骤14、更改断路器对应的保护装置里的保护动作时间，利用保护装置内的时钟，测出对控制回路放电时间是否满足应急需求，重复前一项的操作，从而验证用电容器如电解电容C1供电是否满足应急控制电源的要求。

以下五种试验的试验原理上大致一样，下面只介绍35kV柳江变电站#2主变单元保护测试步骤。该试验步骤具体包括：

步骤21、断开#2主变保护屏电源控制电源。

步骤22、用AC220转DC220V电源模块对#2主变保护屏供电。

步骤23、对#2主变保护装置保护进行设置，将高后备过流保护II段保护电流定值设定为2A(一次值160A)，时间定值设为0S并启用，同时跳变压器高低压侧开关及开出跳高压侧母分开关；停用其它所有保护功能，其它保护装置开启停用保护功能(不接入电容器如电解电容C1)。

步骤24、全压向整流模块供电。

步骤25、在#2主变高压侧断路器A相一次升流286A(测试仪最大电流)，同时220V交流(操作电源)电压不变。

步骤26、#2主变高压侧高、低压侧高断路器能跳闸，同时保护装置开出跳母分断路器信号至母分断路器保护屏也能跳闸(母分断路器保护屏电源用非测试电源，原因是应急控制电源是按每一个断路器保护单元装设一套，或每一个保护单元如变压器、发电机等装置装设一套)。

步骤27、用模残压向整流模块供电。

步骤28、在#2主变高压侧断路器A相一次升流286A，同时将电压降低至13.5V(测试仪的极限值)。

步骤29、这时控制电源电压％：13.5V÷220V＝6.14％。

步骤30、#2主变高、低压侧及母分断路器均不能跳闸。

步骤31、在DC220V回路中并入2只300V1.5万微法电容器如电解电容C1；2只1.5万微法电容器如电解电容C1存储能量：

Q＝0.5×C×U²＝0.5×0.015×220²×2＝726J。式中：E:电容器储存的电量，单位，焦耳。C：电容器容量，单位，法拉。U：电容器上的电压，单位，伏特。

步骤32、在#2主变高压侧断路器A相一次升流286A，同时将电压降低至13.5V(测试仪的极限值)。

步骤33、#2主变高、低压侧及母分断路器能跳闸。

步骤34、将#2主变高后备过流保护II段保护时间定值设为5S并启用。

步骤35、在#2主变高压侧断路器A相一次升流286A，同时将电压降低至13.5V(测试仪的极限值)。

步骤36、#2主变高、低压侧及母分断路器能跳闸。

步骤37、将#2主变高后备过流保护II段保护时间定值设为10S(装置最大时限)并启用。

步骤38、在#2主变高压侧断路器A相一次升流286A，同时将电压降低至13.5V。

步骤39、#2主变高、低压侧及母分断路器能跳闸。

步骤40、在#2主变高压侧断路器A相一次升流286A，同时将电压降低至0V(停用电源模块电源)。

步骤41、#2主变高、低压侧及母分断路器能跳闸。

步骤42、停用整流模块电源时计时。

步骤43、15S后保护装置熄屏。

图6为35kV柳江变电站#2主变单元试验数据表。35kV柳江变电站#2主变单元试验数据参见图6所示的例子。试验结论：#2主变控制电源在蓄电池失容，遇到保护安装较近的地方出现相间短路时无法启动保护跳闸。在此单元(即35kV柳江变电站#2主变单元)配置不变的情况下，#2主变保护屏控制电源失电时，用2只300V1.5万微法电容器如电解电容C1作为应急储能元件能满足10秒内可靠切除故障，满足应急控制电源的要求。

图7为35kV柳江变电站10kV出线间隔试验数据表。35kV柳江变电站10kV出线间隔试验数据参见图7所示的例子。试验结论：控制电源蓄电池失容，或控制电源故障时，遇到保护安装较近的地方出现相间短路时无法启动保护跳闸。在此款开关柜(即35kV柳江变电站10kV出线)整体配置不变的情况下，当控制电源失电时，用300V1.5万微法电容器如电解电容C1作为控制电源储能元件，能满足10秒内可靠切除故障，满足应急控制电源的要求。

图8为35kV柳江变电站35kV母分530开关试验数据表。35kV柳江变电站35kV母分530开关试验数据参见图8所示的例子。试验结论：在控制电源蓄电池失容，或控制电源故障时，遇到保护安装较近的地方出现相间短路时无法启动保护跳闸。在此款开关柜(即35kV柳江变电站35kV母分530开关)整体配置不变的情况下，当控制电源失电时，用300V1.5万微法电容器如电解电容C1作为控制电源储能元件能满足应急10秒内可靠切除故障，满足应急控制电源的要求。

图9为10kV环网柜出线间隔试验数据表。10kV环网柜出线间隔试验数据参见图9所示的例子。试验结论：在控制电源的蓄电池失容，或控制电源故障时，遇到保护安装较近的地方出现相间短路时无法启动保护跳闸。在此款开关柜(即10kV环网柜出线)整体配置不变的情况下，当控制电源失电时，用63V15万微法电容器如电解电容C1作为控制电源储能元件能能满足10秒内可靠切除故障，满足应急控制电源的要求。在整流桥后加1个400V1500uF电容器如电解电容C1，并在后装一个DC200-350V转DC48V50W的电源模块；作为控制电源储能元件能满足5秒内可靠切除故障。此方案能将装置小型化，满足应急控制电源的要求。

图10为10kV柱上断路器试验数据表。10kV柱上断路器试验数据参见图10所示的例子。试验结论：在控制电源的蓄电池失容，或控制电源故障时，遇到保护安装较近的地方出现相间短路时无法启动保护跳闸。用63V15万微法电容器如电解电容C1作为控制电源储能元件，不能满足5秒内可靠切除故障。不满足控制电源应急供电的要求，要满足需要就要增大电容器如电解电容C1容量，由于控制电压较低，因为电容器如电解电容C1所储存的电能与电压的平方成正比，所以要求的容量大，大容量电容器如电解电容C1不仅成本高，而且体积大，不利于推广使用。

通过以上试验，用5只5.5V10F串联超级电容作为储能元件，并联在测试电源模块输出端，能够满足应急10秒内可靠切除故障，满足应急控制电源的要求。

通过试验，在整流桥后用400V1500uF电容器如电解电容C1作为储能元件，对装置提供DC24V供电，配套装置做到小型化，同时满足应急5秒内可靠切除故障，满足应急控制电源的要求。

通过以上所有试验，对电容器的储能及型号和装置的使用安装地点总结如下：

在整流模块输出端直接对电容器储能，获得控制电源，满足电站、变电站和用户的控制电源要求。

在整流桥后对电容器储能，再经过DC300V转所需DC24V、DC48V、模块，获得不同电压的控制电源，环网柜和柱上断路器控制电源要求。柱上断路器的控制电源是DC24V，该方案满足外置安装要求，对需要该装置内置的，由于体积上的限制中，和安装图件的限制，用超级电容直接在DC24V储能，才能满足安装需要。

实际应用：洪雅县供电公司电网10kV罗城二线阳平农场支线搭火开关，因检测到电池失容，于2023年1月7日，安装此装置运行至今，运行情况良好；洪雅县供电公司电网10kV福金线芦溪支线38+1#杆#5开关，因此开关未配置电池，于2023年1月12日，安装此装置运行至今，运行情况良好；通过以上的试验和实际应用，电力系统应急控制电源在在主(备)控制电源失电时，又发生一次设备相间短路，断路器还有一次切除故障的能力。为电力系统安全生产提供一道技术措施。

采用本实用新型的技术方案，通过在电力系统中设置电容器，在电力系统中控制电源正常工作的情况下，利用电容器进行储能；在电力系统中控制电源发生意外失电的情况下，利用电容器储存的电能向电力系统的控制回路供电，以保证在故障一次设备(如一次电气设备)的断路器还有一次切除故障的能力；从而，通过在电力系统的直流系统中设置电容器，以利用电容器储存的电能提供应急控制电源，以在蓄电池组故障或控制回路故障的情况下保证故障一次设备的断路器有切除故障的能力，有利于提升直流系统的可靠性。

根据本实用新型的实施例，还提供了对应于电力系统中的应急控制电源装置的一种电力系统。该电力系统可以包括：以上所述的电力系统中的应急控制电源装置。

由于本实施例的电力系统所实现的处理及功能基本相应于装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

采用本实用新型的技术方案，通过在电力系统中设置电容器，在电力系统中控制电源正常工作的情况下，利用电容器进行储能；在电力系统中控制电源发生意外失电的情况下，利用电容器储存的电能向电力系统的控制回路供电，以保证在故障一次设备(如一次电气设备)的断路器还有一次切除故障的能力；通过电容器储存的电能提供应急控制电源，让故障一次设备的断路器还有一次切除故障的能力，能够防止一些重特大事故的发生。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种电力系统中的应急控制电源装置，其特征在于，所述电力系统，包括：第一整流模块、电池组、第一主控断路器、以及所述第一主控断路器的出线保护屏，在所述第一主控断路器的出线保护屏中，设置有第一子控断路器、第二子控断路器、保护装置和操作回路；所述电力系统中的应急控制电源装置，包括：第一应急电源；所述第一应急电源，包括：第二整流模块、电解电容模块、第一隔离控制模块和第二隔离控制模块；

其中，交流电源经所述第一整流模块后，输出至直流母线上形成主供电源；所述电池组和所述第一主控断路器，位于所述第一整流模块的输出侧、且依次设置在所述主供电源的直流母线上；所述第一主控断路器的出线保护屏，设置在所述第一主控断路器的输出侧；所述第一主控断路器的输出侧，一方面经所述第一子控断路器后连接至所述保护装置，另一方面经所述第二子控断路器后连接至所述操作回路；

所述交流电源，还经所述第二整流模块后，输出至所述电解电容模块形成应急电源；所述电解电容模块的输出侧，一方面经所述第一隔离控制模块连接至所述第一子控断路器与所述保护装置之间的接线处，另一方面经过所述第二隔离控制模块连接至所述第二子控断路器与所述操作回路之间的接线处；

其中，所述电解电容模块，用于在所述电池组和所述电力系统的控制回路正常工作的情况下储存电能，在所述电池组故障或所述电力系统的控制回路故障的情况下向所述第一主控断路器的出线保护屏供电，以使所述第一主控断路器在发生故障时有能力切除故障负载。

2.根据权利要求1所述的电力系统中的应急控制电源装置，其特征在于，所述第一隔离控制模块和所述第二隔离控制模块的结构相同。

3.根据权利要求2所述的电力系统中的应急控制电源装置，其特征在于，所述第一隔离控制模块，包括：二极管模块和空气开关模块；其中，

所述整流模块的输出端的正接线端子，连接至所述电解电容模块的正极；所述整流模块的输出端的负接线端子，连接至所述电解电容模块的负极；所述第一子控断路器的正极接线端子所对应的触点，经所述二极管模块和所述空气开关模块的第一接线端子后，连接至所述电解电容模块的正极；所述第一子控断路器的负极接线端子所对应的触点，经所述空气开关模块的第二接线端子后，连接至所述电解电容模块的负极。

4.根据权利要求3所述的电力系统中的应急控制电源装置，其特征在于，所述二极管模块，包括：第一二极管模块和第二二极管模块；其中，

所述第一子控断路器的正极接线端子所对应的触点，连接至所述第一二极管模块的阳极；所述第一二极管模块的阴极，一方面连接至所述保护装置的第一连接端，另一方面连接至所述第二二极管模块的阴极；所述第二二极管模块的阳极，经所述空气开关模块的第一接线端子后，连接至所述电解电容模块的正极；

所述第一子控断路器的负极接线端子所对应的触点，还连接至所述保护装置的第二连接端。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电力系统中的应急控制电源装置，其特征在于，所述电力系统中的应急控制电源装置，还包括：第三二极管模块；其中，

所述第二整流模块的输出端的正接线端子，连接至所述第三二极管模块的阳极；所述第三二极管模块的阴极，连接至所述电解电容模块的正极；所述第二整流模块的输出端的负接线端子，连接至所述电解电容模块的负极。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电力系统中的应急控制电源装置，其特征在于，所述电力系统中的应急控制电源装置，还包括：状态指示模块；所述状态指示模块，设置在所述电解电容模块的正极与所述电解电容模块的负极之间。

7.根据权利要求6所述的电力系统中的应急控制电源装置，其特征在于，所述状态指示模块，包括：电阻模块和第四二极管模块；所述第四二极管模块为发光二极管模块；其中，

所述电解电容模块的正极，经所述电阻模块后，连接至所述第四二极管模块的阳极；所述第四二极管模块的阴极，连接至所述电解电容模块的负极。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的电力系统中的应急控制电源装置，其特征在于，所述电力系统，还包括：第二主控断路器；所述电池组、所述第一主控断路器和所述第二主控断路器，位于所述第一整流模块的输出侧、且依次设置在所述主供电源的直流母线上；所述第二主控断路器的出线保护屏，设置在所述第二主控断路器的输出侧；所述第二主控断路器的出线保护屏的结构，与所述第一主控断路器的出线保护屏的结构相同；所述电力系统中的应急控制电源装置，包括：第二应急电源；所述第二应急电源的结构与所述第一应急电源的结构相同；

其中，所述第二应急电源连接至所述第二主控断路器的出线保护屏；所述第二应急电源，用于在所述电池组和所述电力系统的控制回路正常工作的情况下储存电能，在所述电池组故障或所述电力系统的控制回路故障的情况下向所述第二主控断路器的出线保护屏供电，以使所述第二主控断路器在其所在的控制回路中有负载故障的情况下有能力切除故障负载。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的电力系统中的应急控制电源装置，其特征在于，所述电力系统中的应急控制电源装置，包括：第三应急电源；所述第三应急电源的结构与所述第一应急电源的结构相同；所述第三应急电源，连接至所述主供电源的负载控制回路中，用于在所述电池组和所述电力系统的控制回路正常工作的情况下储存电能，在所述电池组故障或所述电力系统的控制回路故障的情况下向所述负载控制回路供电，以使所述负载控制回路的控制器在其所在的控制回路中有负载故障的情况下有能力切除故障负载。

10.一种电力系统，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的电力系统中的应急控制电源装置。