（中国电建集团青海省电力设计院有限公司 青海西宁 810008）
摘要:并联智能直流电源系统采用高性能的DSP数字控制，谐振软开关，有源PFC（主动式功率因数校正）技术，具有高效率、高功率密度、DSP数字控制、低输入谐波、模块自冷散热、零噪声、支持热插拔、输入抗高压冲击、完善的故障自动检测提示等功能，对电池可进行智能在线维护管理，具备多模块可并联，形成系统后可实现0.1C10电池在线核容管理功能，提前发现容量不足的蓄电池，彻底解决了在线核容、带电更换、新旧蓄电池不能混合使用等问题。
关键词：并联智能直流电源系统
1并联智能直流电源系统
1.1系统原理
并联智能直流电源系统原理：通过来自两段不同的三相交流电源经自动切换装置实现自动切换功能。正常供电时，其中1路作为主供电源，另1路处于热备用状态，引接至柜内交流小母线。同一并联电池屏内不同的并联电池组件可以从该交流母线引接不同相别的单相交流电源，为并联电池模块供电。这种接线方式即使在正常供电模式下发生断相故障，也不会造成同一组并联电池组件柜内所有并联蓄电池模块同时失电，大大提高了供电的可靠性。同时，监控单元装置会及时发出报警信号，将信息及时上送至站内监控系统，提醒运维人员注意，使故障得到及时处理。
并联蓄电池组件基本工作原理：并联蓄电池组件同时接入交流电源及蓄电池，当交流正常时，通过AC/DC给蓄电池充电，同时蓄电池通过升压DC/DC变换与直流母线连接，当交流失电时，蓄电池通过升压DC/DC变换器不间断为母线供电。
该系统具备自动在线0.1C10核容，新旧蓄电池在同一系统中混用，在线更换、运维方便等优点。
并联智能直流电源系统接线原理如附图1。
并联蓄电池直流系统接线原理如附图2。
并联蓄电池模块原理如附图3。
1.2设备参数选择及配置原则
并联蓄电池直流电源系统采用单只12V蓄电池直接与组件连接，系统容量由并联蓄电池模块的数量决定。
并联电池组件的数量应满足正常工作时的经常性负荷、满足事故状态下事故负荷和冲击负荷的需要。组件数量按N+1原则（N≤6时）或N+2（N≥7时）原则冗余配置。
（1）电源组件数量选择
基本模块的数量应按下式计算：
n1=P1÷Pr ①
n1=(P1+Pc)÷2.5Pr ②
选取① ，②式中计算结果大的n1作为基准模块数N。
附图1 并联智能直流电源系统接线原理图
附图3 并联蓄电池模块原理图
附加模块的数量应按下列公式计算：
n2=1(当n1≤6时) ③
n2=2(当n1≥7时) ④
式中：N―并联电池模块选择数量，当模块选择数量不为整数时，选大的临近值；
n1―基本模块数量；
n2―附加模块数量；
P1―实际需求负荷；
Pc—冲击负荷
Pr―单模块额定输出功率，460W。
（2）蓄电池容量选择
蓄电池通过组件向负载提供能量，由于组件均流的作用，每个电池提供1/N的负荷功率。
1）单个蓄电池放电电流：Is=P1÷N÷η÷U
式中：P1―实际需求负荷；
N―直流系统选择模块数量；
η―电池的放电效率，取值0.90；
U―蓄电池额定电压，取值12V。
2）蓄电池容量：Cc=Krel×（Is÷KC）
式中：Krel―可靠系数，取1.40；
KC―容量换算系数
2并联智能直流电源系统的应用
目前开发的并联智能电池组件单个额定输出功率仅为 460W，过小的功率输出影响了其在大负荷环境下的应用，仅适用于110kV 及以下变电站，其直流系统结构简单，无需双重化配置。随着生产技术、生产工艺、生产材料的不断改进，今后的发展方向应该沿着开发具有大功率输出的并联电池组件，减少并联蓄电池组件柜的数量，做到一间继电器仅需配置2～4面屏柜就能满足该区域的用电负荷，这样一来这项技术就能够在110kV及以上变电站得到广泛的推广。
论文作者:刘春海
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/18
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