專(zhuān)利名稱(chēng)：變電站用通信電源及與站用直流電源一體化的設(shè)計(jì)方案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變電站用通信電源，具體是涉及變電站用通信電源及與站用直流電源一體化的設(shè)計(jì)方案。屬于變電站的設(shè)備配置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通信是電網(wǎng)的神經(jīng)，關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的安全生產(chǎn)和有效管理。目前，變電站采用的通信直流電源與變電站站用直流電源單獨(dú)配置，通信直流電源配置的通信直流蓄電池、充電機(jī)、配電屏等與變電站站用直流電源的設(shè)備重復(fù)，且蓄電池房間需單獨(dú)設(shè)置，造成了一定的資源浪費(fèi)。另外，由于通信專(zhuān)業(yè)相關(guān)人員匹配不足、巡檢運(yùn)維缺乏嚴(yán)格的規(guī)范，維護(hù)水平參差不齊，導(dǎo)致部分電源性能下降、壽命縮短，存在安全隱患。為了提高通信設(shè)備供電電源的可靠性和減少設(shè)備投資、減小主控樓建筑面積，研究了變電站站用直流電源與通信直流電源一體化方案，但現(xiàn)有站用直流電源與通信直流電源一體化方案是從站用直流電源經(jīng)2路DC/DC模塊輸出連接至-48V通信母線，給通信設(shè)備供電。經(jīng)各種運(yùn)行工況適應(yīng)性測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該方案存在以下問(wèn)題I) DC/DC模塊輸出保護(hù)失效會(huì)導(dǎo)致輸出電壓過(guò)高而有可能損壞通信設(shè)備。2)饋線支路短路或過(guò)載可能會(huì)導(dǎo)致其它支路通信設(shè)備斷電。3)大容量通信設(shè)備接入可能會(huì)導(dǎo)致其它支路通信設(shè)備斷電。上述3個(gè)問(wèn)題，其中I)是由于DC/DC裝置自身控制模塊的故障，導(dǎo)致DC/DC輸出電壓過(guò)高，從而可能損壞所有接至通信母線上的設(shè)備。2)和3)均是由于DC/DC裝置的大電流特性比蓄電池差，無(wú)法在短時(shí)提供大電流，使空開(kāi)無(wú)法脫扣或通信母線電壓驟降引起的。因此采用該方案的通信設(shè)備供電電源的可靠性較差。而且在對(duì)于電源事故放電時(shí)間的處理上，根據(jù)與通信直流相關(guān)的國(guó)標(biāo)和行標(biāo)規(guī)定，通信直流電源要按12小時(shí)事故放電處理，站用直流電源按2小時(shí)事故放電處理，該方案則采用站用直流電源與通信直流電源事故放電時(shí)間折中值。地理位置偏遠(yuǎn)地區(qū)變電站電氣負(fù)荷按2小時(shí)事故放電，通信負(fù)荷按4小時(shí)事故放電考慮，該取折中時(shí)間的方法不能滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)范的要求。由于上述問(wèn)題，影響了通信直流電源的可靠性，制約了變電站直流電源一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一，是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供變電站用通信電源。本發(fā)明的目的之二，是為了提供一種變電站用通信電源與站用直流電源一體化的設(shè)計(jì)方案，該方案能夠提高通信電源的可靠性，縮小故障范圍，并能實(shí)時(shí)監(jiān)控各項(xiàng)設(shè)備及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。同時(shí)既滿(mǎn)足通信電源與站用電源放電時(shí)間的相關(guān)規(guī)范要求，又不會(huì)使蓄電池容量大幅上升，提高一體化電源的可靠性與智能化水平。
本發(fā)明的目的之一可以通過(guò)采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)變電站用通信電源，其特征在于包括通信配電屏和若干個(gè)通信設(shè)備屏，在各通信設(shè)備屏配置一個(gè)DC/DC模塊；所述通信配電屏的電源輸入端連通站用直流電源的輸出端，該通信配電屏的若干個(gè)電源輸出端各連接一個(gè)DC/DC模塊的電源輸入端；采用站用直流電源為輸入電源，所述DC/DC模塊內(nèi)置隔離變壓器，通過(guò)該隔離變壓器實(shí)現(xiàn)變電站直流與通信直流對(duì)接的電路結(jié)構(gòu)。通信配電屏的電源輸入端與站用直流電源相連，為通信設(shè)備屏提供了變電站用通信電源。本發(fā)明的進(jìn)一步方案站用直流電源的直流蓄電池、直流充電機(jī)屏通過(guò)直流母線連接通信配電屏的電源輸入端，安裝在各通信設(shè)備屏內(nèi)的DC/DC模塊的電源輸入端連接在直流母線上，構(gòu)成站用直流蓄電池和站用直流充電機(jī)屏為輸入電源的電路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的之二可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到變電站用通信電源與站用直流電源一體化的設(shè)計(jì)方案，其特征在于采用分布式DC/DC模塊的設(shè)計(jì)理念，在每面通信設(shè)備屏內(nèi)安裝DC/DC模塊，從直流配電屏將IlOV或220V直流電源接到通信設(shè)備屏上，通過(guò)通信設(shè)備屏上的DC/DC模塊變換成-48V電源輸出給通信設(shè)備供電，取消通信直流-48V母線，用直流蓄電池和站用直流充電機(jī)屏為輸入電源，構(gòu)成站用直流蓄電池和站用直流充電機(jī)屏為輸入電源的電路結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)了變電站內(nèi)的直流電源與通信直流電源的統(tǒng)一，取消了通信直流蓄電池、取消通信直流充電機(jī)，每個(gè)通信設(shè)備屏內(nèi)安裝DC/DC模塊，當(dāng)某通信設(shè)備屏內(nèi)的DC/DC模塊輸出支路發(fā)生短路或過(guò)載等故障時(shí)，僅影響本屏設(shè)備，不會(huì)對(duì)其他通信設(shè)備產(chǎn)生影響，大大縮小的故障范圍。所述DC/DC模塊能實(shí)現(xiàn)IlOV直流或220V直流向-48V直流的轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的進(jìn)一步方案在設(shè)計(jì)方案中設(shè)置一體化電源智能監(jiān)控系統(tǒng)，所述一體化電源智能監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)變電站的直流蓄電池、直流充電機(jī)屏、直流母線絕緣狀態(tài)、饋線分合狀態(tài)及DC/DC模塊狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。本發(fā)明的進(jìn)一步方案所述一體化電源智能監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，包括高級(jí)應(yīng)用層和間隔層，所述高級(jí)應(yīng)用層是一體化電源智能監(jiān)控單元，所述間隔層包括直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)模塊、直流充電機(jī)在線監(jiān)測(cè)模塊、DC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊、直流母線絕緣在線監(jiān)測(cè)模塊和饋線狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)模塊；所述間隔層的直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)模塊、直流充電機(jī)屏在線監(jiān)測(cè)模塊、DC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊、直流母線絕緣在線監(jiān)測(cè)模塊和饋線狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)模塊都基于IEC61850規(guī)約、采用光纖或以太網(wǎng)線通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)接入一體化電源智能監(jiān)控單元，通過(guò)直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)模塊、直流充電機(jī)屏在線監(jiān)測(cè)模塊、DC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊、直流母線絕緣在線監(jiān)測(cè)模塊和饋線狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)控采集直流電源設(shè)備的信息，并把信息實(shí)時(shí)的傳遞到一體化電源智能監(jiān)控單元，通過(guò)一體化電源智能監(jiān)控單元實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控、集中分析、設(shè)備告警以及設(shè)備狀態(tài)的顯示、參數(shù)的設(shè)置。直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)模塊——實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池組中每只蓄電池的電壓、電流、電阻等信息，并將信息上送到智能監(jiān)控單元。直流充電機(jī)屏在線監(jiān)測(cè)模塊一實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充電機(jī)屏(即開(kāi)關(guān)電源模塊)的交流輸入電壓、交流輸入電流、直流輸出電壓、直流輸出電流、每個(gè)充電模塊的負(fù)荷狀態(tài)、功率因數(shù)等信息，并將信息上送到智能監(jiān)控單元。直流母線絕緣監(jiān)測(cè)模塊一實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)直流母線的絕緣水平，發(fā)生絕緣降低時(shí)，馬上發(fā)出告警信號(hào)，并將信息上送到智能監(jiān)控單元。饋線狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊一一實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每一路饋線空開(kāi)的合、分狀態(tài)，并將信息上送到智能監(jiān)控單元。DC/DC模塊監(jiān)測(cè)模塊——實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每一個(gè)DC/DC模塊的輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、負(fù)荷狀態(tài)、功率因數(shù)等各項(xiàng)信息，并將信息上送到智能監(jiān)控單元。直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)模塊、直流充電機(jī)在線監(jiān)測(cè)模塊、DC/DC模塊監(jiān)測(cè)模塊、直流母線絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、饋線狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊等均采用總線通訊或以太網(wǎng)通訊的方式連接到一體化電源智能監(jiān)控單元，所有在線監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)集中到一體化電源智能監(jiān)控單元中進(jìn)行集中處理和分析。本發(fā)明的進(jìn)一步方案所述間隔層的直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)模塊、直流充電機(jī)屏在線監(jiān)測(cè)模塊、DC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊、直流母線絕緣在線監(jiān)測(cè)模塊和饋線狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)模塊也可基于MODBUS規(guī)約通過(guò)電纜總線接入一體化電源智能監(jiān)控單元。本發(fā)明的進(jìn)一步方案所述DC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)總線將所有分布在各通信設(shè)備屏上的DC/DC模塊連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有DC/DC模塊的實(shí)時(shí)監(jiān)控。本發(fā)明的進(jìn)一步方案所述直流配電屏分為通信配電屏和變電站直流配電屏，所述變電站直流配電屏專(zhuān)為變電站直流負(fù)荷供電，通信配電屏專(zhuān)為通信直流負(fù)荷供電，通信配電屏和變電站直流配電屏上均設(shè)有自動(dòng)切除開(kāi)關(guān)，所述自動(dòng)切除開(kāi)關(guān)由一體化電源智能監(jiān)控單元控制，一體化電源智能監(jiān)控單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)直流充電機(jī)屏的交流進(jìn)線電壓，當(dāng)所有交流失電后，通過(guò)自動(dòng)切除開(kāi)關(guān)將直流蓄電池的事故放電時(shí)間分為2個(gè)階段，第一階段:O 120min，該階段內(nèi)直流蓄電池同時(shí)給變電站直流電源的設(shè)備和通信設(shè)備供電；第二階段121min 720min,該階段直流蓄電池僅給通信設(shè)備供電。本發(fā)明的進(jìn)一步方案所述直流蓄電池的容量滿(mǎn)足第一階段和第二階段的放電負(fù)荷，第一階段0 120min，該階段內(nèi)事故放電負(fù)荷為變電站直流電源設(shè)備的負(fù)荷與通信設(shè)備負(fù)荷的總和，第二階段121min 720min，該階段僅為通信設(shè)備負(fù)荷。本發(fā)明的有益效果I)、采用站用直流電源為通信配電屏的輸入電源，提供了一種變電站用通信電源。2)、通過(guò)每個(gè)通信設(shè)備屏內(nèi)獨(dú)立的DC/DC模塊，從直流配電屏將IlOV或220V直流電源接到通信設(shè)備屏上，用直流蓄電池和站用直流充電機(jī)屏為輸入電源，構(gòu)成站用直流蓄電池和站用直流充電機(jī)屏為輸入電源的電路結(jié)構(gòu)。當(dāng)某通信設(shè)備屏內(nèi)的DC/DC模塊輸出支路發(fā)生短路或過(guò)載等故障時(shí)，僅影響本屏設(shè)備，不會(huì)對(duì)其他通信設(shè)備產(chǎn)生影響，大大縮小的故障范圍，而且取消了原有的48V通信母線，簡(jiǎn)化了電氣接線，提高了通信電源的可靠性；3)、通過(guò)一體化電源智能監(jiān)控單元和自動(dòng)切除開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)了分階段放電，將直流蓄電池事故放電時(shí)間分為O 120min和121min 720min兩個(gè)時(shí)間段,解決了通信電源與變電站的直流電源一體化后，在事故放電時(shí)間的選擇上同時(shí)滿(mǎn)足通信電源與變電站直流電源相關(guān)規(guī)范的要求，而且又不會(huì)大幅增加蓄電池的容量。4)、本方案設(shè)計(jì)了完善的電源自身智能監(jiān)控功能，通過(guò)一體化電源智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各項(xiàng)參數(shù)，及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提高了一體化電源的可靠性與智能化水平。推進(jìn)了變電站交直流電源一體化技術(shù)的發(fā)展。


圖1是現(xiàn)有直流電源一體化技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明一體化電源智能監(jiān)控系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。具體實(shí)施例1 :如圖2和圖3所示的變電站用通信電源，包括通信配電屏3-1和若干個(gè)通信設(shè)備屏4，在各通信設(shè)備屏4配置一個(gè)DC/DC模塊5 ;所述通信配電屏3-1的電源輸入端連通站用直流電源的輸出端，該通信配電屏3-1的若干個(gè)電源輸出端各連接一個(gè)DC/DC模塊5的電源輸入端；采用站用直流電源為輸入電源，所述DC/DC模塊5內(nèi)置隔離變壓器，通過(guò)該隔離變壓器實(shí)現(xiàn)變電站直流與通信直流對(duì)接的電路結(jié)構(gòu)。 所述站用直流電源的直流蓄電池1、直流充電機(jī)屏2通過(guò)直流母線7連接通信配電屏3-1的電源輸入端，安裝在各通信設(shè)備屏4內(nèi)的DC/DC模塊5的電源輸入端連接在直流母線7上，構(gòu)成站用直流蓄電池I和站用直流充電機(jī)屏2為輸入電源的電路結(jié)構(gòu)。變電站用通信電源與站用直流電源一體化的設(shè)計(jì)方案，采用分布式DC/DC模塊5的設(shè)計(jì)理念，在每面通信設(shè)備屏4內(nèi)安裝DC/DC模塊5，從直流配電屏將IlOV或220V直流電源接到通信設(shè)備屏4上，通過(guò)通信設(shè)備屏4上的DC/DC模塊5變換成-48V電源輸出給通信設(shè)備6供電，取消通信直流-48V母線，用直流蓄電池I和站用直流充電機(jī)屏2為輸入電源，構(gòu)成站用直流蓄電池I和站用直流充電機(jī)屏2為輸入電源的電路結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)方案中設(shè)置一體化電源智能監(jiān)控系統(tǒng)，所述一體化電源智能監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)變電站的直流蓄電池1、直流充電機(jī)屏2、直流母線絕緣狀態(tài)、饋線分合狀態(tài)及DC/DC模塊狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。所述一體化電源智能監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，包括高級(jí)應(yīng)用層和間隔層，所述高級(jí)應(yīng)用層是一體化電源智能監(jiān)控單元9，所述間隔層包括直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)模塊
10、直流充電機(jī)在線監(jiān)測(cè)模塊11、DC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊12、直流母線絕緣在線監(jiān)測(cè)模塊13和饋線狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)模塊14 ;所述間隔層的直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)模塊10、直流充電機(jī)屏在線監(jiān)測(cè)模塊1UDC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊12、直流母線絕緣在線監(jiān)測(cè)模塊13和饋線狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)模塊14都基于IEC61850規(guī)約、采用光纖或以太網(wǎng)線通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)接入一體化電源智能監(jiān)控單元9，通過(guò)直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)模塊11、直流充電機(jī)屏在線監(jiān)測(cè)模塊11、DC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊12、直流母線絕緣在線監(jiān)測(cè)模塊13和饋線狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)模塊14實(shí)時(shí)監(jiān)控采集直流電源設(shè)備的信息，并把信息實(shí)時(shí)的傳遞到一體化電源智能監(jiān)控單元9，通過(guò)一體化電源智能監(jiān)控單元9實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控、集中分析、設(shè)備告警以及設(shè)備狀態(tài)的顯示、參數(shù)的設(shè)置。所述DC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊13通過(guò)總線將所有分布在各通信設(shè)備屏4上的DC/DC模塊5連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有DC/DC模塊5的實(shí)時(shí)監(jiān)控。所述直流配電屏分為通信配電屏3-1和變電站直流配電屏3-2，所述變電站直流配電屏3-2專(zhuān)為變電站直流負(fù)荷供電，通信配電屏3-1專(zhuān)為通信直流負(fù)荷供電，通信配電屏3-1和變電站直流配電屏3-2上均設(shè)有自動(dòng)切除開(kāi)關(guān)15，所述自動(dòng)切除開(kāi)關(guān)15由一體化電源智能監(jiān)控單元9控制，一體化電源智能監(jiān)控單元9實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)直流充電機(jī)屏2的交流進(jìn)線電壓，當(dāng)所有交流失電后，通過(guò)自動(dòng)切除開(kāi)關(guān)15將直流蓄電池I的事故放電時(shí)間分為2個(gè)階段，第一階段0 120min，該階段內(nèi)直流蓄電池I同時(shí)給變電站直流電源的設(shè)備和通信設(shè)備6供電；第二階段121min 720min,該階段直流蓄電池I僅給通信設(shè)備6供電。所述直流蓄電池I的容量滿(mǎn)足第一階段和第二階段的放電負(fù)荷，第一階段0 120min,該階段內(nèi)事故放電負(fù)荷為變電站直流電源設(shè)備的負(fù)荷與通信設(shè)備負(fù)荷的總和，第二階段121min 720min，該階段僅為通信設(shè)備負(fù)荷。直流蓄電池I的事故放電時(shí)間采用如下方法實(shí)現(xiàn)在通信配電屏3-1和變電站直流配電屏3-2上設(shè)置自動(dòng)切除開(kāi)關(guān)15，一體化電源智能監(jiān)控單元9實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)直流充電機(jī)屏2的所有交流進(jìn)線電源，當(dāng)所有交流進(jìn)線電源都失電時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)自動(dòng)切除開(kāi)關(guān)15開(kāi)啟變電站直流電源的通信配電屏3-1和變電站直流配電屏3-2，當(dāng)失電時(shí)間滿(mǎn)足120min后，一體化電源智能監(jiān)控單元9控制自動(dòng)切除開(kāi)關(guān)切斷變電站直流配電屏3-2，在接下來(lái)的121min 720min內(nèi)僅保留通信配電屏3-1,從而既滿(mǎn)足通信直流電源12小時(shí)事故放電要求，又不致于使蓄電池容量大幅增加。例如，經(jīng)過(guò)計(jì)算，一個(gè)500kV變電站，實(shí)施本發(fā)明的一體化電源方案，采用該分階段切除策略后，站用直流蓄電池容量由原來(lái)的110V800Ah變成110V1200Ah即可滿(mǎn)足要求。具體實(shí)施例2 本實(shí)施例的特點(diǎn)是所述間隔層的直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)模塊10、直流充電機(jī)屏在線監(jiān)測(cè)模塊1UDC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊12、直流母線絕緣在線監(jiān)測(cè)模塊13和饋線狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)模塊14也可基于MODBUS規(guī)約通過(guò)電纜總線接入一體化電源智能監(jiān)控單元9，其他特點(diǎn)與具體實(shí)施例1相同。其的保護(hù)范圍并不局限于實(shí)施例所述的內(nèi)容，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.變電站用通信電源，其特征在于包括通信配電屏(3-1)和若干個(gè)通信設(shè)備屏(4)，在各通信設(shè)備屏(4 )配置一個(gè)DC/DC模塊(5 );所述通信配電屏(3-1)的電源輸入端連通站用直流電源的輸出端，該通信配電屏(3-1)的若干個(gè)電源輸出端各連接一個(gè)DC/DC模塊(5)的電源輸入端；采用站用直流電源為輸入電源，所述DC/DC模塊(5)內(nèi)置隔離變壓器，通過(guò)該隔離變壓器實(shí)現(xiàn)變電站直流與通信直流對(duì)接的電路結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站用通信電源，其特征在于站用直流電源的直流蓄電池(I)、直流充電機(jī)屏(2 )通過(guò)直流母線(7 )連接通信配電屏(3-1)的電源輸入端，安裝在各通信設(shè)備屏(4 )內(nèi)的DC/DC模塊(5 )的電源輸入端連接在直流母線(7 )上，構(gòu)成站用直流蓄電池(I)和站用直流充電機(jī)屏(2)為輸入電源的電路結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的變電站用通信電源與站用直流電源一體化的設(shè)計(jì)方案，其特征在于采用分布式DC/DC模塊(5)的設(shè)計(jì)理念，在每面通信設(shè)備屏(4)內(nèi)安裝DC/DC模塊(5),從直流配電屏將IIOV或220V直流電源接到通信設(shè)備屏(4)上，通過(guò)通信設(shè)備屏(4)上的DC/DC模塊(5)變換成-48V電源輸出給通信設(shè)備(6)供電，取消通信直流-48V母線，用直流蓄電池(I)和站用直流充電機(jī)屏(2 )為輸入電源，構(gòu)成站用直流蓄電池(I)和站用直流充電機(jī)屏(2)為輸入電源的電路結(jié)構(gòu)。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的變電站用通信電源與站用直流電源一體化的設(shè)計(jì)方案，其特征在于在設(shè)計(jì)方案中設(shè)置一體化電源智能監(jiān)控系統(tǒng)，所述一體化電源智能監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)變電站的直流蓄電池(I)、直流充電機(jī)屏(2)、直流母線絕緣狀態(tài)、饋線分合狀態(tài)及DC/DC模塊狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變電站用通信電源與站用直流電源一體化的設(shè)計(jì)方案，其特征在于所述一體化電源智能監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，包括高級(jí)應(yīng)用層和間隔層，所述高級(jí)應(yīng)用層是一體化電源智能監(jiān)控單元(9)，所述間隔層包括直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)模塊(10)、直流充電機(jī)在線監(jiān)測(cè)模塊(11)、DC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊(12)、直流母線絕緣在線監(jiān)測(cè)模塊(13)和饋線狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)模塊(14);所述間隔層的直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)模塊(10)、直流充電機(jī)屏在線監(jiān)測(cè)模塊(11)、DC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊(12)、直流母線絕緣在線監(jiān)測(cè)模塊(13)和饋線狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)模塊(14)都基于IEC61850規(guī)約、采用光纖或以太網(wǎng)線通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)接入一體化電源智能監(jiān)控單元(9)，通過(guò)直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)模塊(11)、直流充電機(jī)屏在線監(jiān)測(cè)模塊(11)、DC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊(12)、直流母線絕緣在線監(jiān)測(cè)模塊(13)和饋線狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)模塊(14)實(shí)時(shí)監(jiān)控采集直流電源設(shè)備的信息，并把信息實(shí)時(shí)的傳遞到一體化電源智能監(jiān)控單元(9)，通過(guò)一體化電源智能監(jiān)控單元(9)實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控、集中分析、設(shè)備告警以及設(shè)備狀態(tài)的顯示、參數(shù)的設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變電站用通信電源與站用直流電源一體化的設(shè)計(jì)方案，其特征在于所述間隔層的直流蓄電池在線監(jiān)測(cè)模塊(10)、直流充電機(jī)屏在線監(jiān)測(cè)模塊(11)、DC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊(12)、直流母線絕緣在線監(jiān)測(cè)模塊(13)和饋線狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)模塊(14)也可基于MODBUS規(guī)約通過(guò)電纜總線接入一體化電源智能監(jiān)控單元(9 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的變電站用通信電源與站用直流電源一體化的設(shè)計(jì)方案，其特征在于所述DC/DC在線監(jiān)測(cè)模塊(13)通過(guò)總線將所有分布在各通信設(shè)備屏(4)上的DC/DC模塊(5 )連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有DC/DC模塊(5 )的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的變電站用通信電源與站用直流電源一體化的設(shè)計(jì)方案，其特征在于所述直流配電屏分為通信配電屏(3-1)和變電站直流配電屏(3-2)，所述變電站直流配電屏(3-2)專(zhuān)為變電站直流負(fù)荷供電，通信配電屏(3-1)專(zhuān)為通信直流負(fù)荷供電，通信配電屏(3-1)和變電站直流配電屏(3-2)上均設(shè)有自動(dòng)切除開(kāi)關(guān)(15)，所述自動(dòng)切除開(kāi)關(guān)(15)由一體化電源智能監(jiān)控單元(9)控制，一體化電源智能監(jiān)控單元(9)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)直流充電機(jī)屏(2)的交流進(jìn)線電壓，當(dāng)所有交流失電后，通過(guò)自動(dòng)切除開(kāi)關(guān)(15)將直流蓄電池(I)的事故放電時(shí)間分為2個(gè)階段，第一階段0 120min，該階段內(nèi)直流蓄電池(I)同時(shí)給變電站直流電源的設(shè)備和通信設(shè)備(6)供電；第二階段121min 720min，該階段直流蓄電池(I)僅給通信設(shè)備(6 )供電。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變電站用通信電源與站用直流電源一體化的設(shè)計(jì)方案，其特征在于所述直流蓄電池(I)的容量滿(mǎn)足第一階段和第二階段的放電負(fù)荷，第一階段0 120min,該階段內(nèi)事故放電負(fù)荷為變電站直流電源設(shè)備的負(fù)荷與通信設(shè)備負(fù)荷的總和，第二階段121min 720min，該階段僅為通信設(shè)備負(fù)荷。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)變電站用通信電源及與站用直流電源一體化的設(shè)計(jì)方案，包括通信配電屏和若干個(gè)通信設(shè)備屏，在各通信設(shè)備屏配置一個(gè)DC/DC模塊；所述通信配電屏的電源輸入端連通站用直流電源的輸出端，該通信配電屏的若干個(gè)電源輸出端各連接一個(gè)DC/DC模塊的電源輸入端；采用站用直流電源為輸入電源，從直流配電屏將110V或220V直流電源接到通信設(shè)備屏上，通過(guò)通信設(shè)備屏上的DC/DC模塊變換成-48V電源輸出給通信設(shè)備供電。本發(fā)明提供了變電站用通信電源，并且當(dāng)某通信設(shè)備屏內(nèi)的DC/DC模塊輸出支路發(fā)生短路或過(guò)載等故障時(shí)，僅影響本屏設(shè)備，大大縮小的故障范圍，取消了原有的48V通信母線，簡(jiǎn)化了電氣接線，提高了通信電源的可靠性。
文檔編號(hào)H02J11/00GK103066692SQ20131001384
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者施世鴻, 譚茂強(qiáng), 劉平, 谷新梅, 張勁松, 賀艷芝, 許斌斌 申請(qǐng)人:中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院