分布式备份应急电源技术的研究与实施

分布式备份应急电源技术的研究与实施

杨正 ,苏峰 ,李志强 ,张康

国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司  新疆阿克苏  843000

摘要：本发明涉及变电站保护装置电源技术领域，是一种变电站保护装置的直流备用电源装置，其包括隔离继电器、双电源切换单元、备用电源单元、备用电源容量检测单元，所述隔离继电器线圈与双电源切换单元电连接，隔离继电器常开触点与备用电源单元电连接，备用电源单元与双电源切换单元电连接,备用电源容量检测单元并联在备用电源单元的两端。本发明结构简单、接线简单、使用方便，在主电源故障时能通过备用电源单元向保护装置供电，保证保护装置持续可靠动作，从而实现断路器可靠跳闸、正确记录报文并及时上送故障信息，维护电网可靠运行。

关键词：分布式电源；应急电源；备份电源

一、系统设计

1.1整体结构方案

包括隔离继电器、双电源切换单元、备用电源单元、备用电源容量检测单元，所述隔离继电器线圈与双电源切换单元电连接，隔离继电器常开触点与备用电源单元电连接，备用电源单元与双电源切换单元电连接,备用电源容量检测单元并联在备用电源单元的两端。

1.2分布式备份应急电源装置方案设计主要遵循如下原则

1.2.1简洁性、可靠性和高效性

结构简单、接线简单、使用方便，在主电源故障时能通过备用电源单元向保护装置供电，保证保护装置持续可靠动作，从而实现断路器可靠跳闸、正确记录报文并及时上送故障信息，维护电网可靠运行。

二、分布式备份应急电源装置技术的实现

2.1具体实施方案

包括隔离继电器、双电源切换单元、备用电源单元、备用电源容量检测单元，所述隔离继电器线圈KM1与双电源切换单元电连接，隔离继电器常开触点KM11与备用电源单元电连接，备用电源单元与双电源切换单元电连接,备用电源容量检测单元并联在备用电源单元的两端。

上述双电源切换单元为现有公知技术，型号可为南京澳德斯电气有限公司的RUS-32B，用于切换主电源和备用电源；上述备用电源容量检测单元用于进行备用电源单元的容量检测。上述备用电源单元需能提供保护装置电源及断路器控制电源至少正确完整动作一次且装置动作后正常运行10分钟电量。如图1所示。

图1为分布式备份应急电源装置的电路原理图

2.2进一步优化的硬件结构

如附图所示，所述备用电源容量检测单元还包括时间继电器、检测显示模块5和大功率负载，时间继电器常闭触点KM31分别电连接在隔离继电器常开触点KM11与备用电源单元之间、备用电源单元与双电源切换单元之间，备用电源单元、容量检测继电器常开触点KM32、电压检测模块依序串联，电压检测模块分别与检测显示模块5和大功率负载电连接。

上述时间继电器用于电容检测自动检测，即时间继电器延时达到后，时间继电器线圈KM3得电，时间继电器常开触点KM32闭合，时间继电器常闭触点KM31断开，从而隔离备用电源单元且接通电压检测模块，开始进行备用电源单元容量检测。

如附图所示，所述备用电源单元包括充电模块和超级电容，充电模块和超级

电容电连接。上述充电模块和超级电容均为现有公知技术，超级电容需能提供保护装置电源及断路器控制电源至少正确完整动作一次且装置动作后正常运行10分钟电量。

如附图所示，还包括绝缘壳体1，隔离继电器、充电模块、超级电容、双电源切换单元、电压检测模块、容量检测继电器、时间继电器和大功率负载均设置在绝缘壳体1内侧，手动容量检测开关3、检测显示模块5设置在绝缘壳体1上。上述检测显示模块5可为能指示容量检测结果的容量检测指示灯组。

如附图所示，在所述绝缘壳体1上还设置有直流输入接口6、直流输出接口7、远程信号接口8，所述直流输入接口6与隔离继电器电连接，直流输出接口7与双电源切换单元电连接，远程信号接口8与容量检测继电器线圈电连接。

上述直流输入接口6用于连接主电源，直流输出接口7用于连接保护装置，远程信号接口8用于调度远方蓄电池容量测量，还可用于进行信号上传。本发明中设置上述接口能简化接线过程，方便工作人员使用。

如附图所示，在所述绝缘壳体1上还设置有能指示主电源工作状态的主电源指示灯、能指示备用电源单元充放电工作状态的备用电源指示灯组2。如图2所示。

图2为本装置的容量检测电路示意图

三、结束语

本发明结构简单、接线简单、使用方便，在主电源故障时能通过备用电源单元向保护装置供电，保证保护装置持续可靠动作，从而实现断路器可靠跳闸、正确记录报文并及时上送故障信息，维护电网可靠运行。

参考文献:

[1] 考虑分布式电源接入的配电网重构研究 [J].司凯伦.山东大学. 2020(11)

[2] 配电网多故障抢修中应急电源车的优化调度 [J]. 卢志刚;高启明;赵号;霍广昊;杨丽君;齐锦涛; 太阳能学报2020(10)

[3] 含分布式电源的计划孤岛搜索与移动应急电源在电网自愈中的应用 [J]. 倪程捷. 上海交通大学.2014(01)

[4] 带有备份电池的存储器电源 [J].

CraigVarga;LinearTechnologyCorp;Milpitas;CA  电子设计技术.1998(01)

作者简介：

1.杨正 男

工作单位：国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司