專利名稱：變電站站用電源裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及變電站站用電源裝置。
技術背景 目前國內變電站用交流電源和直流電源設備技術較為成熟，但國內一直以來沿用 直流、交流獨立發(fā)展思路。變電站站用電包括交流系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、UPS不間斷電源系統(tǒng)、通 信電源系統(tǒng)等，一直以來，這些電源系統(tǒng)是由不同的供應商生產、安裝的，管理上也分配不 同的專業(yè)人員進行維護。這種模式存在一些弊端 (1)、現(xiàn)有的變電站站用電源難以實現(xiàn)系統(tǒng)管理由不同供應商提供的交流系統(tǒng)與 直流系統(tǒng)通信規(guī)約一般不兼容；交直流不能協(xié)調配合，交直流信息共享程度差，難以實現(xiàn)網(wǎng) 絡化系統(tǒng)管理。 (2)、經(jīng)濟性較差由不同供應商分別設計各個子系統(tǒng)，資源不能綜合考慮，使一次 投資顯著增加。如直流系統(tǒng)配置一套蓄電池組，UPS不間斷電源系統(tǒng)、通信電源系統(tǒng)又各
自分別配置獨立的蓄電池，浪費嚴重；交流系統(tǒng)配置電源自動切換設備，充電模塊前又重復 配置，既浪費又使設備之間難于協(xié)調運行。 (3)、可靠性受到影響交流系統(tǒng)的操作電源及監(jiān)控設備在目前各系統(tǒng)獨立設計的 情況下，一般不設計使用直流電，這會直接影響交流系統(tǒng)的可靠性；UPS不間斷電源系統(tǒng)的 蓄電池缺少維護手段，造成緊急情況下難以滿足要求；通信系統(tǒng)的蓄電池由于沒有有效的 監(jiān)管制度，和變電站的日常維護脫節(jié)，時常造成有問題無人知道的情況；各系統(tǒng)不能實現(xiàn)網(wǎng) 絡化集中監(jiān)控也使可靠性受到影響。 (4)、安裝、服務協(xié)調較難各個供應商由于利益的差異使安裝、服務協(xié)調困難，施 工協(xié)調困難，檢修協(xié)調困難等，遠不如站用交直流電源一體化的"交鑰匙工程"模式順暢
實用新型內容
本實用新型的目的就是為了解決已有技術中存在的各種電源兼容性差、難以統(tǒng)一 管理、經(jīng)濟性差以及安裝維修困難的缺陷，提出的一種變電站站用電源裝置，實現(xiàn)了變電站 智能交直流一體化電源系統(tǒng)的管理模式。 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術方案 —種變電站站用電源裝置，包括 兩個變壓器及兩個ATS開關，每個ATS開關分別與所述的兩個變壓器連接；所述 ATS開關即自動轉換開關。 每個ATS開關分別連接一段交流母線，每段交流母線分別連接有交流饋線模塊、 充電模塊和智能照明饋線模塊； 上述每個充電模塊分別與直流母線連接，直流母線中分別連接兩組直流饋線模 塊、兩組逆變電源模塊、兩組DC-DC模塊和一組蓄電池。 在上述技術方案中，ATS開關與變壓器之間可以設置熔斷器；每個充電模塊與直 流母線之間也可以設置熔斷器。
3[0014] 為了使上述技術方案提供的變電站站用電源裝置能夠順利運行，本實用新型還提 供了 一種變電站站用電源裝置監(jiān)控裝置，它包括一個交流電源監(jiān)控模塊和一個直流電源監(jiān) 控模塊，它們與系統(tǒng)一體化監(jiān)控模塊相連，系統(tǒng)一體化監(jiān)控模塊與遠方調度端監(jiān)控設備相 連；直流電源監(jiān)控模塊還與以下模塊保持連接開關量采集模塊、通訊電源監(jiān)控模塊、充電 裝置監(jiān)控模塊、絕緣監(jiān)視儀以及電池巡檢儀。 本實用新型所述的技術方案中所提及的各種模塊、各種電器元件都是公知的。 本實用新型將變電站站用交流電源系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、逆變電源模塊系統(tǒng)、通信 電源系通過優(yōu)化設計高度集成為一個系統(tǒng)裝置，通過網(wǎng)絡通信達到交直流系統(tǒng)的協(xié)調聯(lián) 動，實現(xiàn)站用電源安全化、網(wǎng)絡智能化，通過交直流系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)站用電源設備統(tǒng)一 監(jiān)控管理，協(xié)調整個站用電源系統(tǒng)以最佳方式運行。 1、整體網(wǎng)絡智能化采用一體化監(jiān)控器，將交流、直流網(wǎng)絡智能化，對外1個通信 接口 ；根據(jù)交流進線運行方式，自動調整直流運行，達到最佳方式運行。 2、直流系統(tǒng)一體化取消UPS，使用逆變器直接掛于直流母線代替；取消通信蓄電 池，使用DC/DC變換器直接掛于直流母線代替；將傳統(tǒng)變電站"UPS蓄電池+操作蓄電池組 +通信蓄電池組"合并一體進行配置。 3、二次配電管理智能化對照明系統(tǒng)、風機系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等 輔助系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡智能化管理。 4、設備模塊化整套設備實現(xiàn)了模塊化配置，將開關、傳感器、智能電路集成在一 個機箱模塊內。主要包括交流進線模塊、交流饋線模塊、充電模塊、逆變電源模塊模塊、直 流饋線模塊、蓄電池監(jiān)測模塊，非常方便于運行維護。
本實用新型的優(yōu)點和積極效果 1、提高了站用電源系統(tǒng)的可靠性一體化監(jiān)控故障不影響裝置運行且一體化監(jiān)控 更易發(fā)現(xiàn)故障隱患，個別裝置故障不影響整體運行，交流、直流絕對分開走線、分開布置，對 可能造成交直流互相影響的部分作了隔離。蓄電池一體化使用，避免了 UPS電池、通信電源 電池維護不精細的局面，提高可靠性。智能裝置電源、控制電源全部采用直流更可靠了。 2、智能站用電源系統(tǒng)的優(yōu)越性減少蓄電池組類型配置將操作電源蓄電池組、 UPS蓄電池組、通信蓄電池組合并成為1組蓄電池。 一體化設計外觀一致、減少重復配置、 減少組屏數(shù)、節(jié)約占地空間。網(wǎng)絡化各子系統(tǒng)智能設備通過通信網(wǎng)絡接入一體化監(jiān)控器， 一體化監(jiān)控器1個通信口接入綜自/調度系統(tǒng)。智能化在一體化監(jiān)控器或遠方管理系統(tǒng) 可實時查看站用電源各子系統(tǒng)電量、開關量、事件信息，可修改系統(tǒng)參數(shù)、運行方式、遙控開 關、對時，實現(xiàn)站用電源四遙。兼容性強由監(jiān)控中心單元兼容各部分監(jiān)控單元，一個接口， 一種規(guī)約接入綜自系統(tǒng)。更可靠資源共享后組屏更從容，一體化蓄電池維護更有保證，一 體化設計，分布式實現(xiàn)，更注重故障隔離。 3、實現(xiàn)了智能站用電源系統(tǒng)與輔助設備系統(tǒng)的有效綜合控制 變電站輔助設備包括變電站照明系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、風機系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、 門禁系統(tǒng)、周界保護系統(tǒng)、生活水泵等設備等。無人職守的變電站中，這些輔助設備都是獨 立的，一旦發(fā)生故障，往往不能及時被發(fā)現(xiàn)。如空調故障或風機損壞等事故造成控制室、開 關室溫度過高，卻無人知曉。
圖1是變電站站用電源裝置的系統(tǒng)聯(lián)接圖； 圖2是變電站站用電源裝置監(jiān)控裝置系統(tǒng)通信網(wǎng)絡邏輯圖。
具體實施方式
本實用新型提供的一種變電站站用電源裝置，如圖1所示，其組成中包括三個部 分 a、兩個變壓器1、2及兩個ATS開關3、4，每個ATS開關分別與所述的兩個變壓器連 接； b、每個ATS開關3、4分別對應連接一段獨立的交流母線5、6，每段交流母線中分別 連接有交流饋線模塊、充電模塊和智能照明饋線模塊。根據(jù)需要還可以連接其它輔助饋線 模塊。 c、上述每個充電模塊分別與同一個直流母線7連接，直流母線7中分別連接兩組 直流饋線模塊、兩組逆變電源模塊、兩組DC-DC模塊和一組蓄電池8。 每個充電模塊與直流母線之間設有熔斷器9 ;在每個ATS開關與變壓器之間也設 有熔斷器。 上述技術方案采用兩路交流進線，即一路為變壓器1、 ATS開關3交流母線5，另 一路為變壓器2、ATS開關4交流母線6。所用交流電母線分為兩段，分別由兩臺ATS供電， 兩段母線既可獨立運行又可互為備用，運行方便可靠。 本實用新型將所有開關智能模塊化主要包括交流饋線模塊、充電模塊、逆變電 源模塊模塊、直流饋線模塊、蓄電池監(jiān)測模塊等。將所有模塊集成在一個機箱內(如圖1中 的外虛線框所示)。實現(xiàn)站用電源開關智能模塊化后，能夠達到模塊外無二次接線、對外只 有通信聯(lián)線，檢修維護標準化。另外還可以實現(xiàn)集中功能分散化將直流饋線絕緣監(jiān)測功能 放于直流饋線模塊中實現(xiàn)，蓄電池巡檢分屏實現(xiàn)。這樣便可消滅柜間聯(lián)絡電纜。
根據(jù)上述技術方案，可以確定按10面屏柜配置，具體為 Pl/P2交流饋線柜(包括交流饋線模塊和智能照明饋線模塊)；P3/P4交流進線柜 (包括ATS開關)；P5監(jiān)控及逆變柜(包括一體化監(jiān)控模塊和逆變電源模塊模塊)；P6直流 饋線柜(包括直流饋線模塊和DC/DC模塊)；P7/P8直流充電柜(包括充電模塊)；P9/P10 電池柜。上述所述有柜子都可以安裝在一個機箱內(如圖1中的虛線外框所示)。 如圖2所示，本實用新型還提供了一種變電站站用電源裝置的監(jiān)控裝置，它包括 一個交流電源監(jiān)控模塊和一個直流電源監(jiān)控模塊，它們與系統(tǒng)一體化監(jiān)控模塊相連，系統(tǒng) 一體化監(jiān)控模塊與遠方調度端監(jiān)控設備相連；直流電源監(jiān)控模塊與以下模塊保持連接開 關量采集模塊、通訊電源監(jiān)控模塊、充電裝置監(jiān)控模塊、絕緣監(jiān)視儀以及電池巡檢儀。 本實用新型中的監(jiān)控裝置可以實現(xiàn)站用電源網(wǎng)絡智能化設置站用電源一體化監(jiān) 控模塊，將全站站用電源(包括交流電源、直流電源、逆變電源模塊、通信電源)聯(lián)成網(wǎng)絡進 行統(tǒng)一管理，從而為站用電源狀態(tài)檢修等智能管理打下基礎。 站用電源一體化監(jiān)控模塊通過以太網(wǎng)并以光纖通信媒介，IEC61850規(guī)約進行數(shù)據(jù) 傳輸，使站端自動化系統(tǒng)象訪問網(wǎng)址一樣訪問站用電源任何裝置數(shù)據(jù)。 交流電源監(jiān)控模塊負責監(jiān)測交流電源的運行數(shù)據(jù)，將運行數(shù)據(jù)轉換成通信信號向上級模塊傳送，同時可接受上級模塊的命令，進行交流開關的分閘與合閘。直流電源監(jiān)控模 塊負責收集下級模塊(如通訊電源監(jiān)控模塊、充電裝置監(jiān)控模塊等)的信息，向上級模塊傳 送。將交流電源監(jiān)控模塊、直流電源監(jiān)控模塊通過通信串口接入系統(tǒng)一體化監(jiān)控模塊，實現(xiàn) 交流直流數(shù)據(jù)一體化實時監(jiān)視、開關遠程控制、運行模式遠程調整、智能報警等功能。對所 有采集到的數(shù)據(jù)信息，用戶不僅可以在電腦中直觀地看到，也可以通過IE瀏覽器在遠端的 電腦上看到。采用直觀的方式顯示告警，如燈光、顏色等，也可以使用多媒體的電腦語音報 警或短信告警方式，使用戶能盡早知道設備的告警信息。 由于采用了統(tǒng)一標準的全系列產品，一體化網(wǎng)絡有效地解決了各個分系統(tǒng)不兼容 的問題。避免了出現(xiàn)故障時因多個供應商之間的相互推諉而延誤故障恢復的情況，確保系 統(tǒng)的可靠性和高可用性。
權利要求一種變電站站用電源裝置，其特征在于包括a、兩個變壓器及兩個ATS開關，每個ATS開關分別與所述的兩個變壓器連接；b、每個ATS開關分別連接一段交流母線，每段交流母線分別連接有交流饋線模塊、充電模塊和智能照明饋線模塊；c、上述每個充電模塊分別與直流母線連接，直流母線中分別連接兩組直流饋線模塊、兩組逆變電源模塊、兩組DC-DC模塊和一組蓄電池。
2. 根據(jù)權利要求l所述的一種變電站站用電源裝置，其特征在于ATS開關與變壓器之間設有熔斷器；每個充電模塊與直流母線之間設有熔斷器。
專利摘要本實用新型涉及一種變電站站用電源裝置，包括a、兩個變壓器(1、2)及兩個ATS開關(3、4)b、每個ATS開關分別連接一段交流母線(5、6)，每段交流母線中分別連接有交流饋線模塊、充電模塊和智能照明饋線模塊等；c、每個充電模塊分別與同一個直流母線(7)連接，直流母線中分別連接兩組直流饋線模塊、兩組逆變電源模塊、兩組DC-DC模塊和一組蓄電池(8)。本實用新型的優(yōu)點在于所有開關智能模塊化，并集成在一個機箱內，建立開關程序化控制硬件平臺，通過網(wǎng)絡通信技術將各模塊聯(lián)成網(wǎng)絡，實現(xiàn)站用電源開關除具備傳統(tǒng)手動控制、遠方控制、保護控制外，能依據(jù)相關信息觸發(fā)條件，激活預定程序，完成程序化動作。
文檔編號H02J11/00GK201490759SQ200920186259
公開日2010年5月26日 申請日期2009年7月4日 優(yōu)先權日2009年7月4日
發(fā)明者關守仲, 冷旭東, 張玉林, 李峰, 李淮海, 楊恒云, 梁偉 申請人:安徽省電力公司淮北供電公司;深圳市泰昂電子技術有限公司