站用直流电源系统智能化技术研究和工程实施
通过国网总部科技项目(2018-2019) “变电站直流电源智能化技术研究”,对目前站用直流电源系统诸多问题进行总结及研究,提出站用直流电源系统智能监控、保护及运维方案,实现绝缘降低、交流窜电、直流互窜及不稳定接地准确报警与精确定位,实现支路故障主动式保护和快速隔离;提出蓄电池状态参数在线检测和精准估算方法,及时获得电池及系统的运行状态;通过对电池的主动式均衡和精细化管控,有效改善蓄电池组的系统性能,实现单体层次电池运行状态的在线诊断及故障电池的及时隔离,提高蓄电池组运行的安全性和可靠性;采用先进传感技术、数字化技术、嵌入式计算机技术、物联网技术,研制站用智能化直流电源及其运维系统,对站用直流电源系统的运行状态实时感知、监视、分析和故障诊断,对直流电源设备进行分散测控和集中管理,实现直流电源系统的全景化监测、远程控制和维护。
直流电源技术多领域应用前景与技术发展报告
他在报告中指出:紧跟国家发展战略,电力技术飞速发展,智能化水平不断提高,厂站电源、通信电源、配网电源及机器人、无人机等专用电源,以至微电网、新能源、电动汽车、储能,直流电源技术在多领域应用日益广泛,特别是多项新技术的创新发展,为解决现代社会和人民生活对于供电可靠性及电能质量要求,提升电网特性发挥了重要作用。为此,围绕着直流电源及系统的安全性、可靠性、经济性、少维护已经倍受重视。更好的发展智能化直流电源技术,加强高安全、高可靠、高效能、长寿命直流电源设备和蓄电池技术的研究,实现直流电源智能化远程在线维护和管理,建立多站融合的高效能电源系统,已经成为更好的满足各行业现代技术发展的社会需要。
蓄电池放电数据转换装置
对于厂站直流系统的2V蓄电池、共108节,传统的核对性容量放电试验首先要拆下108只蓄电池的防尘章,然后依次安装108个电压采样模块在相应编号的蓄电池正负板两端,以便放电仪在放电过程中能监测并记录每个蓄电池的实时电压,再进行试验。试验结束后,还要将108个电压采样模块取下按顺序收好,再将108只蓄电池防尘罩軍上,整个工作过程工作量大而繁。 且厂站部分电池屏柜层内空间小,采样盒接线非常困难,试验接线过程中手容易触碰到屏柜金属外壳,引发触电、电池短路等不安全隐息,严重的会造成厂站直流接地,甚至引起保护拒动、误动。 《电力设备检修规程Q/CSG1206007-2017》规定蓄电池在前4年内每2年一次定检,之后每年一次,比原来的前面6年每2年一次之后每年一次的规定增加了工作量,如果再按传统方法则需要更多的人力和物力。 所以,研制蓄电池放电数据转换装置对传统试验方法改进,只需通过蓄电池放电数据转换装置,放电仪即可随时读取并保存蓄电池的实时电压,不再需要每次都安装108个电压采集模块。
可远程在线核容放电的变电站智能直流系统
本项目通过对直流电源系统框架、蓄电池全状态多变量监测方法及在线核容放电方法进行研究分析,首次提出新型直流电源系统中两段直流母线互为备用策略、蓄电池远程在线核容放电的控制策略和关键技术,形成一套远程在线核容放电的变电站智能直流系统,由蓄电池全状态智能监测、在线核容成套设备、DC-DC直流智能母联和智能高频开关充电模块及站用电源监控系统组成,可实现功能:1以DC-DC智能母联搭建出两段直流系统的在线热备用框架,当发生直流母线失压或欠压时,能自动保持直流母线的连续供电特性,保证直流系统供电可靠性;2.不脱离直流系统下蓄电池远程在线核容放电(所放电的电能回馈电网)和蓄电池全状态多变量数据的远程实时监测、维护,替代原有静态、离线、人工的蓄电池运维模式,及时发现蓄电池隐患,提高运维效率;3.实现直流充电机对交流输入低电压和缺相的适应性的措施,进一步保证电网故障初期直流系统的运行稳定性;4.搭建一套完整的蓄电池远程后台维护系统,可管理500个变电站的蓄电池系统,可实现站用电源系统的实时监测、蓄电池自动在线养护、历史数据保存及分析、蓄电池性能综合评估、蓄电池劣化的提前预警等,提高蓄电池维护效率、节约人工成本。