一种直流系统技改施工期间临时直流系统施工方法与流程

1.本发明涉及变电站直流电源系统技术领域，尤其涉及一种直流系统技改施工期间临时直流系统施工方法。


背景技术：

2.变电站站用直流系统是保证变电站正常运行的重要支持，为全站继电保护、安自装置、自动化装置、通信设备、事故照明等提供稳定的电源。因此，对于老旧、故障率高的直流电源设备要开展技改工作，保障站用直流系统的安全稳定运行。
3.目前，站用直流电源系统为“双充双电”模式，即两组蓄电池组、两组充电机带两段站内直流控制母线的接线方式。在进行直流系统技术改造时，通常先将两段直流母线并联，再退出一组蓄电池组和一组充电机，然后利用退出的一组蓄电池组、临时充电机屏和临时馈线屏建立临时站用直流系统，接着在直流负荷“不停电”的情况下将全部负荷转移至临时站用直流系统，最后在旧屏拆除及新屏调试正常后，将负荷“不停电”的情况下全部恢复站站用直流系统。
4.如图1所示，现有的临时直流电源系统是由临时充电机屏、临时馈线屏和临时蓄电池组组成的一套直流电源系统，可作为对直流电源要求高的场所的备用直流电源以及直流系统技改施工期间临时直流系统使用。
5.但是，现有临时直流电源系统在直流技改期间有以下缺陷：(1)由于临时直流电源系统采用的临时直流母线为两段站内直流控制母线之中一段，一旦临时直流母线失压，则所连的馈线负荷全部失压，若临时直流母线带上了负荷，则会造成全站直流母线失压事故；(2)临时直流母线所连馈线数量较多，难以通过临时电缆牌区分，在查找电缆过程中易造成馈线直流失压事故事件；(3)无遥信、遥测功能，难以实现远方监控，造成监控盲点。
6.因此，亟需一种直流系统技改施工期间临时直流系统新施工方法，不仅能够解决现有临时直流电源系统中临时直流母线及其所连馈线失压的问题，还能解决现有临时直流电源系统无遥信及遥测功能的问题。


技术实现要素：

7.本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种直流系统技改施工期间临时直流系统施工方法，不仅能够解决现有临时直流电源系统中临时直流母线及其所连馈线失压的问题，还能解决现有临时直流电源系统无遥信及遥测功能的问题。
8.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种直流系统技改施工期间临时直流系统施工方法，用于双充双电模式的站用直流电源系统中，所述站用直流电源系统包括两组蓄电池组、两组充电机和两段站内直流控制母线；所述方法包括以下步骤：
9.在直流系统技改施工期间，确定临时直流电源系统的供电源；其中，所述临时直流电源系统的供电源是由所述站用直流电源系统中的一组蓄电池组组成；
10.获取预设的临时直流母线，并将所述临时直流电源系统的供电源与所述临时直流
母线相连以实现供电；
11.通过预置的一双向零切换电源装置将一段站内直流控制母线与所述临时直流母线连接在一起，以及通过预置的另一双向零切换电源装置将另一段站内直流控制母线与所述临时直流母线连接在一起，以实现所述临时直流母线与其所连的站内直流控制母线之中任一个失压后，由未失压的临时直流母线给失压的一段或两段站内直流控制母线恢复供电，或由未失压的一段站内直流控制母线给失压的临时直流母线恢复供电。
12.其中，两个所述双向零切换电源装置均包括：互连的两个单向电源切换单元；
13.各单向电源切换单元均包括一降压模块、一调压模块、一va显示板、一二极管、一温度传感器和若干个熔断器；
14.在同一个双向零切换电源装置中，每一单向电源切换单元的降压模块的正输入端均对应连接就近的临时直流母线或站内直流控制母线的正极，每一单向电源切换单元的降压模块的负输入端均对应连接就近的临时直流母线或站内直流控制母线的负极以及通过一熔断器连接另一单向电源切换单元的降压模块的负输出端，每一单向电源切换单元的降压模块的正输出端均与同单向电源切换单元的调压模块的负输出端相串联，每一单向电源切换单元的降压模块的负输出端均通过另一熔断器连接另一单向电源切换单元的降压模块的负输入端以及连接远端的站内直流控制母线或临时直流母线的负极；其中，每一单向电源切换单元的降压模块均用于对就近所连的临时直流母线或站内直流控制母线进行降压处理；
15.在同一个双向零切换电源装置中，每一单向电源切换单元的调压模块的正输入端均对应连接就近的临时直流母线或站内直流控制母线的正极，每一单向电源切换单元的调压模块的负输入端均对应连接就近的临时直流母线或站内直流控制母线的负极，每一单向电源切换单元的调压模块的正输出端均通过又一熔断器连接另一单向电源切换单元中二极管的正极；其中，每一单向电源切换单元的调压模块均用于对就近所连的临时直流母线或站内直流控制母线的电压调整在一定电压范围内并与相应降压模块降压处理后的电压进行叠加之后，加载于另一单向电源切换单元的二极管的正极上；
16.在同一个双向零切换电源装置中，每一单向电源切换单元的va显示板的第一端和第二端分别与同单向电源切换单元中调压模块的正负控制端相连，第三端和第四端分别与同单向电源切换单元中调压模块的正输出端及降压模块的负输出端相连，第五端和第六端分别与同单向电源切换单元中降压模块的负输入端侧的电流感应器的两端相连，第七端和第八端分别与另一单向电源切换单元中调压模块的正输出端及降压模块的负输出端相连，第九端连接同单向电源切换单元中二极管侧的温度传感器；其中，每一单向电源切换单元的va显示板用于调节同单向电源切换单元中调压模块的调压比例大小，显示就近所连的临时直流母线或站内直流控制母线的电流，以及显示两个单向电源切换单元中各自二极管上加载电压；
17.在同一个双向零切换电源装置中，每一单向电源切换单元的二极管的负极均对应连接就近的临时直流母线或站内直流控制母线的正极，用于在所述临时直流母线与其所连的站内直流控制母线之中任一个失压后，导通并将所加载的叠加电压提供给失压的临时直流母线或失压的站内直流控制母线进行供电；或在所述临时直流母线与其所连的站内直流控制母线均正常时，截止所加载的叠加电压给任何母线进行供电。
18.其中，每一单向电源切换单元中降压模块的降压处理之后的输出电压位51v；每一单向电源切换单元中调压模块调整之后的输出电压位于53v～57v之间。
19.其中，所述方法进一步包括：
20.获取所述临时直流电源系统中的馈线屏，并在所述馈线屏上，划分有多个子馈线屏，且待在每一子馈线屏中均预先定义有用于连接馈线的临时分母线后，将每一临时分母线与所述临时直流母线均进行相连。
21.其中，所述方法进一步包括：
22.获取所述临时直流电源系统中的充电机屏，并在所述充电机屏上，预先设有遥信装置及遥测装置，且进一步将所述遥信装置及所述遥测装置均接入已有变电站综合自动化系统的远端计算机中。
23.其中，所述遥信装置及所述遥测装置均通过电缆接入已有变电站综合自动化系统的远端计算机中。
24.实施本发明实施例，具有如下有益效果：
25.1、本发明基于临时直流母线通过两个双向零切换电源装置分别与两段站内直流控制母线连接，以实现临时直流母线与其所连的站内直流控制母线之中任一个失压后，由未失压的临时直流母线给失压的一段或两段站内直流控制母线恢复供电，或由未失压的一段站内直流控制母线给失压的临时直流母线恢复供电，从而解决了现有临时直流电源系统中临时直流母线失压的问题；
26.2、本发明基于每一子馈线屏中均预先定义有用于连接馈线的临时分母线，并将每一临时分母线与临时直流母线均进行相连，从而解决了现有临时直流电源系统中临时直流母线所连馈线失压的问题；
27.3、本发明基于充电机屏上预先设有遥信装置及遥测装置，并将遥信装置及述遥测装置通过无线方式均接入已有变电站综合自动化系统的远端计算机中，从而解决了现有临时直流电源系统无遥信及遥测功能的问题。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
29.图1为现有技术中临时直流电源系统接线图；
30.图2为本发明实施例提供的一种直流系统技改施工期间临时直流系统施工方法的流程图；
31.图3为本发明实施例提供的一种直流系统技改施工期间临时直流系统施工方法中直流母线间利用双向零切换电源装置连接的结构示意图；
32.图4为图3中单个双向零切换电源装置的电路结构示意图；
33.图5为本发明实施例提供的一种直流系统技改施工期间临时直流系统施工方法中临时直流母线接入多个临时分母线的结构示意图。
具体实施方式
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
35.如图2所示，为本发明实施例中，提供的一种直流系统技改施工期间临时直流系统施工方法，用于双充双电模式的站用直流电源系统中，该站用直流电源系统包括两组蓄电池组、两组充电机和两段站内直流控制母线；其中，所述方法包括以下步骤：
36.步骤s1、在直流系统技改施工期间，确定临时直流电源系统的供电源；其中，所述临时直流电源系统的供电源是由所述站用直流电源系统中的一组蓄电池组组成；
37.步骤s2、获取预设的临时直流母线，并将所述临时直流电源系统的供电源与所述临时直流母线相连以实现供电；
38.步骤s3、通过预置的一双向零切换电源装置将一段站内直流控制母线与所述临时直流母线连接在一起，以及通过预置的另一双向零切换电源装置将另一段站内直流控制母线与所述临时直流母线连接在一起，以实现所述临时直流母线与其所连的站内直流控制母线之中任一个失压后，由未失压的临时直流母线给失压的一段或两段站内直流控制母线恢复供电，或由未失压的一段站内直流控制母线给失压的临时直流母线恢复供电。
39.具体过程为，在步骤s1中，在直流系统技改施工期间，从双充双电模式的站用直流电源系统中选择一组蓄电池组作为临时直流电源系统的供电源。
40.在步骤s2中，找到预先设置的临时直流母线，并将该临时直流电源系统的供电源(即一组蓄电池组)与临时直流母线相连以实现供电，从而确保临时直流母线的正常运行。
41.在步骤s3中，利用直流母线间双向零切换电源装置(如图3所示的圆圈内装置)，实现站用直流电源系统和临时直流电源系统间失压时自动恢复。即，通过预置的一双向零切换电源装置将一段站内直流控制母线(如图3所示的左上侧母线)与临时直流母线(如图3所示的下侧母线)连接在一起，以及通过预置的另一双向零切换电源装置将另一段站内直流控制母线(如图3所示的右上侧母线)与临时直流母线连接在一起，以实现临时直流母线与其所连的站内直流控制母线之中任一个失压后，由未失压的临时直流母线给失压的一段或两段站内直流控制母线恢复供电，或由未失压的一段站内直流控制母线给失压的临时直流母线恢复供电。
42.可以理解的是，采用两个双向零切换电源装置分别接在临时直流母线和站内i段直流母线和站内ii段直流母线之间，无论站用直流系统i段或ii段母线失压还是临时直流母线失压，均可实现不间断的恢复相应母线电压，从而解决了现有临时直流电源系统中临时直流母线失压的问题。
43.在一个实施例中，单个双向零切换电源装置均包括互连的两个单向电源切换单元，如图4所示。
44.各单向电源切换单元均包括一降压模块、一调压模块、一va显示板、一二极管、一温度传感器和若干个熔断器；其中，
45.在同一个双向零切换电源装置中，每一单向电源切换单元的降压模块的正输入端均对应连接就近的临时直流母线或站内直流控制母线的正极，每一单向电源切换单元的降压模块的负输入端均对应连接就近的临时直流母线或站内直流控制母线的负极以及通过一熔断器连接另一单向电源切换单元的降压模块的负输出端，每一单向电源切换单元的降
压模块的正输出端均与同单向电源切换单元的调压模块的负输出端相串联，每一单向电源切换单元的降压模块的负输出端均通过另一熔断器连接另一单向电源切换单元的降压模块的负输入端以及连接远端的站内直流控制母线或临时直流母线的负极；其中，每一单向电源切换单元的降压模块均用于对就近所连的临时直流母线或站内直流控制母线进行降压处理；在一个例子中，每一单向电源切换单元中降压模块的降压处理之后的输出电压位51v；
46.在同一个双向零切换电源装置中，每一单向电源切换单元的调压模块的正输入端均对应连接就近的临时直流母线或站内直流控制母线的正极，每一单向电源切换单元的调压模块的负输入端均对应连接就近的临时直流母线或站内直流控制母线的负极，每一单向电源切换单元的调压模块的正输出端均通过又一熔断器连接另一单向电源切换单元中二极管的正极；其中，每一单向电源切换单元的调压模块均用于对就近所连的临时直流母线或站内直流控制母线的电压调整在一定电压范围内并与相应降压模块降压处理后的电压进行叠加之后，加载于另一单向电源切换单元的二极管的正极上；在一个例子中，每一单向电源切换单元中调压模块调整之后的输出电压位于53v～57v之间；
47.在同一个双向零切换电源装置中，每一单向电源切换单元的va显示板的第一端和第二端分别与同单向电源切换单元中调压模块的正负控制端相连，第三端和第四端分别与同单向电源切换单元中调压模块的正输出端及降压模块的负输出端相连，第五端和第六端分别与同单向电源切换单元中降压模块的负输入端侧的电流感应器的两端相连，第七端和第八端分别与另一单向电源切换单元中调压模块的正输出端及降压模块的负输出端相连，第九端连接同单向电源切换单元中二极管侧的温度传感器；其中，每一单向电源切换单元的va显示板用于调节同单向电源切换单元中调压模块的调压比例大小，显示就近所连的临时直流母线或站内直流控制母线的电流，以及显示两个单向电源切换单元中各自二极管上加载电压；
48.在同一个双向零切换电源装置中，每一单向电源切换单元的二极管的负极均对应连接就近的临时直流母线或站内直流控制母线的正极，用于在临时直流母线与其所连的站内直流控制母线之中任一个失压后，导通并将所加载的叠加电压提供给失压的临时直流母线或失压的站内直流控制母线进行供电；或在临时直流母线与其所连的站内直流控制母线均正常时，截止所加载的叠加电压给任何母线进行供电。
49.以图4为例，对单个双向零切换电源装置的连接结构进行说明，具体如下：
50.单向电源切换单元1的降压模块1的正输入端dc110v 对应连接就近的站内i段直流控制母线的正极 km1，降压模块1的负输入端dc110v-对应连接就近的站内i段直流控制母线的负极-km1以及通过熔断器3连接单向电源切换单元2的降压模块2的负输出端dc51v-，降压模块1的正输出端dc51v 与同单向电源切换单元1的调压模块1的负输出端dc51v-相串联，降压模块1的负输出端dc51v-均通过熔断器2连接单向电源切换单元2的降压模块2的负输入端dc110v-以及连接远端的临时直流母线的负极-km2；
51.单向电源切换单元1的调压模块1的正输入端dc110v 对应连接就近的站内i段直流控制母线的正极 km1，调压模块1的负输入端dc110v-对应连接就近的站内i段直流控制母线的负极-km1，调压模块1的正输出端dc51v 通过熔断器1连接单向电源切换单元2中二极管v2的正极 ；
52.单向电源切换单元1的va显示板1的第一端p1和第二端p2分别与同单向电源切换单元1中调压模块1的正负控制端相连，第三端v3和第四端v4分别与同单向电源切换单元1中调压模块1的正输出端dc51v 及降压模块1的负输出端dc51v-相连，第五端a1和第六端a2分别与同单向电源切换单元1中降压模块1的负输入端侧的电流感应器fl1的两端相连，第七端v1和第八端v2分别与另一单向电源切换单元2中调压模块2的正输出端dc51v 及降压模块2的负输出端dc51v-相连，第九端t1连接同单向电源切换单元1中二极管v1侧的温度传感器；
53.单向电源切换单元1的二极管v1的负极-对应连接就近的站内i段直流控制母线的正极 km1。
54.同理，单向电源切换单元2的降压模块2的正输入端dc110v 对应连接就近的临时直流母线的正极 km2，降压模块2的负输入端dc110v-对应连接就近的临时直流母线的负极-km2以及通过熔断器3连接单向电源切换单元1的降压模块1的负输出端dc51v-，降压模块2的正输出端dc51v 与同单向电源切换单元2的调压模块2的负输出端dc51v-相串联，降压模块2的负输出端dc51v-均通过熔断器2连接单向电源切换单元1的降压模块1的负输入端dc110v-以及连接远端的站内i段直流控制母线的负极-km1；
55.单向电源切换单元2的调压模块2的正输入端dc110v 对应连接就近的临时直流母线的正极 km2，调压模块2的负输入端dc110v-对应连接就近的临时直流母线的负极-km2，调压模块2的正输出端dc51v 通过熔断器1连接单向电源切换单元1中二极管v1的正极 ；
56.单向电源切换单元2的va显示板2第一端p3和第二端p4分别与同单向电源切换单元2中调压模块2的正负控制端相连，第三端v7和第四端v8分别与同单向电源切换单元2中调压模块2的正输出端dc51v 及降压模块2的负输出端dc51v-相连，第五端a3和第六端a4分别与同单向电源切换单元2中降压模块2的负输入端侧的电流感应器fl2的两端相连，第七端v5和第八端v6分别与另一单向电源切换单元1中调压模块1的正输出端dc51v 及降压模块1的负输出端dc51v-相连，第九端t2连接同单向电源切换单元2中二极管v2侧的温度传感器；
57.单向电源切换单元2的二极管v2的负极-对应连接就近的临时直流母线的正极 km2。
58.此时，当直流电源系统正常运行时，降压模块1输出电压为51v，调压模块1的电压调节在53v至57v之间，两者叠加电压约104v至108v，小于临时直流母线电压(110v)，使得二极管v2不导通，即站内i段直流控制母线与临时直流母线不导通。同理，降压模块2输出电压为51v，调压模块2的电压调节在53v至57v之间，两者叠加电压约104v至108v，小于站内i段直流控制母线电压(110v)，使得二极管v1也不导通，即临时直流母线与站内i段直流控制母线还是不导通。
59.当临时直流母线失压时，降压模块1的输出电压为104v至108v，二极管v2导通，站内i段直流控制母线给失压的临时直流母线进行供电，以恢复临时直流母线电压，用以保障临时直流母线的正常运行。同理，当站内i段直流控制母线失压时，临时直流母线给失压的站内i段直流控制母线进行供电，以恢复站内i段直流控制母线电压，用以保障站内i段直流控制母线的正常运行。
60.综上，双向零切换电源装置可实时在一段直流母线失压时极短时间内(二极管的
单向导通时间为十几纳秒)将失压母线与正常运行的母线连接，使失压母线恢复正常运行，保障直流母线不间断供电。
61.在本发明实施例中，为解决临时馈线屏单段母线运行时母线可靠性较低，将临时馈线屏分为两面或多面临时馈线屏，同时将每面临时馈线屏直流母线分为段，使得相对于原接线方式大大提高了临时母线的可靠性，解决了施工过程中误碰、误动引起的临时直流母线失压事故。因此，该方法进一步包括：获取临时直流电源系统中的馈线屏上，并在该馈线屏上，划分有多个子馈线屏，并待在每一子馈线屏中均预先定义有用于连接馈线的临时分母线后，将每一临时分母线与临时直流母线均进行相连，从而解决了现有临时直流电源系统中临时直流母线所连馈线失压的问题，如图5所示。
62.在本发明实施例中，为解决临时直流电源系统无遥测、遥信上传远方监控功能，消除监控盲点，实现调度远方实时监控。因此，该方法进一步包括：获取临时直流电源系统中的充电机屏，并在该充电机屏上，预先设有遥信装置(未图示)及遥测装置(未图示)，并将遥信装置及遥测装置均通过电缆接入已有变电站综合自动化系统的远端计算机中。
63.实施本发明实施例，具有如下有益效果：
64.1、本发明基于临时直流母线通过两个双向零切换电源装置分别与两段站内直流控制母线连接，以实现临时直流母线与其所连的站内直流控制母线之中任一个失压后，由未失压的临时直流母线给失压的一段或两段站内直流控制母线恢复供电，或由未失压的一段站内直流控制母线给失压的临时直流母线恢复供电，从而解决了现有临时直流电源系统中临时直流母线失压的问题；
65.2、本发明基于每一子馈线屏中均预先定义有用于连接馈线的临时分母线，并将每一临时分母线与临时直流母线均进行相连，从而解决了现有临时直流电源系统中临时直流母线所连馈线失压的问题；
66.3、本发明基于充电机屏上预先设有遥信装置及遥测装置，并将遥信装置及述遥测装置通过无线方式均接入已有变电站综合自动化系统的远端计算机中，从而解决了现有临时直流电源系统无遥信及遥测功能的问题。
67.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如rom/ram、磁盘、光盘等。
68.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。