直流屏系统主要由钠镍蓄电池组、DC/DC变换器、电压、功率快速支撑储能装置等零部件组成,是解决变电站直流电源系统存在问题的后备电源,具体布置方案如下:
1.1 钠镍蓄电池组
1.1.1 组成 钠镍蓄电池组采用单体并联N+1冗余接线方式运行,配有完善、严谨的电池管理系统(BMS);
1.1.2 功能 彻底解决蓄电池单体串接因单只故障造成整组故障的严重问题,钠镍蓄电池单体内部电芯出现故障时,可自动退出,不影响蓄电池单体运行。
1.1.3 优点
⊙ 具备欠充、过充电预防措施;
⊙ 具备过压、欠压、过放电保护;
⊙ 具备完善的SOC(蓄电池实时保有容量)测记功能,可实时显示SOC。不需要对其进行核对性容量试验,可通过蓄电池单体前面板显示SOC,避免了繁重的容量试验工作;
⊙ 具备14天蓄电池单体运行参数(电压、电流、SOC、温度、报警状态)记录表(以EXCEL文本格式输出);
⊙ 蓄电池运行环境温度为-25~55℃,安装点不用空调和通风措施,由于蓄电池单体采用全封闭结构,上述参数不受环境温度变化影响。
1.2 DC/DC变换器
1.2.1 组成 由控制芯片,电感线圈,二极管,三极管,电容器构成。
1.2.2 功能 采用高压侧稳压输出带
DC220V负荷时,其输出稳压精度0.3%,完
全满足稳压精度0.5%的要求。
1.2.3 优点
⊙ 具备高压侧稳压、高压侧恒流(可对
低电压侧蓄电池进行充电-恒流限压-自动转
换成恒压限流均充模式);
⊙ 低压侧电源输入电压范围可在
40V~59V之间波动。满足当交流电源失电
时,钠镍蓄电池组放电从54V~40V整个过
程,保障DC220V母线负荷供电压质量远高
于由阀控密封铅酸蓄电池在220V侧供电电压从210V~187.5V的电压质量;
⊙ 低压侧设置为恒流方式,可做为高压侧蓄电池组充电电源,充电特性与DC/DC变换器高压侧对低压侧充电
特性相同。
1.3 电压、功率快速支撑储能装置
1.3.1 组成 创新型直流后备电源采用超级电容器组储能装置用做快速支撑,可提供快速、瞬间大功率输出。
1.3.2 功能 当检测到直母线电压降低到设定门槛值后,瞬间将装置以恒流方式投入,对直流母线电压起到支撑
作用,然后再转恒功率输出模式,将直流母线电压稳定、持续到直流母线稳定运行。
1.3.3 优点
⊙ 响应时间:5毫秒级;
⊙ 支撑电流:150A级(根据需求可加大);
⊙ 输出标称电压:DC220V;
⊙ 工作范围:与直流母线浮充电压一致(~230V);
⊙ 环境:-40~55℃(户内);
⊙ 储能设备不需补充充电、不用定期核对容量,自带BMS;
⊙ 恒功率输出能力:直流母线额定容量×N·分钟输出;
⊙ 工作电源:直流母线,提供储能初始和补偿电流,正常运行时保持电荷的需求电流(毫安级)。