光伏电站直流系统课件

1、直流系统讲解 讲解人：刘世明 直流系统概述 1 直流系统是应用于各发电厂，为给信号设备、保护、自动 装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直 流电源的电源设备。 2 直流系统是一个独立的电源，它不受厂用电及系统运行方式 的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源 蓄电池继续提供直流电源的重要设备。直流屏的可靠性、安 全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。 3 直流系统的供电对象：保护装置、一次盘柜控制电源、开关 储能电机供电、应急电源照明、ups的直流输入（也可以说 是UPS的备用电源）、指示灯等直流设备。 控制回路和保护装置为什么选用直流电？ 1、直流电相比交流电易于

2、储蓄。 2、输出电压稳定，整流模块输出、电池供电电压稳定 3、单个直流屏有二路交流输入且自动切换（一般取400v盘柜不同两段），加 上蓄电池，相当于有三个电源供电。 4、使用交流电源，当系统发生短路故障，电压会因短路而降低，使二次控制 电压也降低，严重时会因电压低而使断路器跳不开。 直流系统组成 直流系统主要由充电柜、电池柜、馈电柜组成 电池柜电池柜 由104节2V电池以串联方式组成，对应电的电压输出为234V，其中单节电池电压为 （2.2-2.3之间），采用阀控式密封免维护铅酸电池，设置报警值为（1.8-2.8）。 充电柜充电柜 整流模块系统、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测

3、单元、降压单元 及一系列的交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等配电单元组成。 馈电柜馈电柜 由馈出开关、信号灯、绝缘检测装置等 整流模块 重要模块解释 电力整流模块（AC/DC转换），4台并联实现相互冗余。模块本身有输入过压保护、输出过压保护、输出限流保护和输出短路保护等。 监控模块 对系统中各功能单元和蓄电池进行长期自动监测，获取系统中的各种运行参数和状态，根据测量数据及运行状态及时进行处理，并以 此为依据对系统进行控制，实现电源系统的全自动管理，保证其工作的连续性、可靠性和安全性，出现故障时报警和显示故障位置。 通过RS485通过通讯管理机与后台监控系统连接 绝缘检测模块 直流系统绝缘

4、监测单元是监视直流系统绝缘情况的一种装置，可实时监测线路对地漏电阻，此数值可根据具体情况设定。 当线路对地绝缘降低到设定值时，就会发出告警信号。直流系统绝缘监测单元目前有母线绝缘监测、支路绝缘监测。 电池巡检单元就是对蓄电池在线电压情况巡环检测的一种设备。可以实时检测到每节蓄电池电压的多少， 当哪一节蓄电池电压高过或低过设定时，就会发出告警信号，并能通过监控系统显示出是哪一节蓄电池发生故障。 电池巡检单元 均衡充电 蓄电池充电方式 用于均衡单体电池容量的充电方式，一般充电电压较高，常用作快速恢复电池容量。用于均衡单体电池容量的充电方式，一般充电电压较高，常用作快速恢复电池容量。 浮充电 浮充电

5、运行方式就是将充好电的蓄电池组与浮充电整流器并联工作，平时由整流器供给直流负荷用电，并以不大的电流向蓄电池组浮充电运行方式就是将充好电的蓄电池组与浮充电整流器并联工作，平时由整流器供给直流负荷用电，并以不大的电流向蓄电池组 浮充电（以补充电池因有漏电而使其电压下降的缺陷），使蓄电池处于满充电状态。浮充电运行的蓄电池组能承担短时冲击负荷（浮充电（以补充电池因有漏电而使其电压下降的缺陷），使蓄电池处于满充电状态。浮充电运行的蓄电池组能承担短时冲击负荷（ 如断路器合闸电流）和事故负荷。如断路器合闸电流）和事故负荷。 正常充电 蓄电池正常的充电过程，即由均充电转到浮充电的过程。 为了防止电池处于长期浮

6、充电状态可能导致电池单体容量不平衡，而周期性地以较高的电压对电池进行均衡充电。 定时均充 以不超过电池充电限流点的恒定电流对电池充电。 限流均充 以恒定的均充电压对电池充电。 恒压均充 注：正常运行时充电方式由监控模块根据电池电压自动选择，一般注：正常运行时充电方式由监控模块根据电池电压自动选择，一般2年进行充放电实验一次年进行充放电实验一次 直流系统原理 RS485 通讯管理机通讯管理机 后台网络后台网络 充电模块：整流模块充电模块：整流模块 母线调压母线调压：硅：硅链降压的方式链降压的方式 二极管导通是有0.7V的压降的，降压硅链的降压就象是 多个二极管串在一起一样的原理，不同的分接头串的

7、个 数不一样，降低的电压就不一样。 各元件连接图解 直流母线 霍尔传感器 整流模块，并联实现冗余 各负载 A级就是避雷针，直接接触雷电的， BCD属于不同层次的“保护型”防雷器。 B级一般用户户外的总电源防护，CD级 则一般是室内的分级电源防护。 150Ah 直流负荷分类 经常负载经常负载 经常负载指在所有运行状态下由直流电源不间断供电的负载。它包括： （1）经常带电的直流继电器、信号灯、位置指示器； （2）事故照明。 （3）逆变电源直流输入。 （4）继电保护设备。 即控制母线 事故负载事故负载 冲击负载冲击负载 事故负载指正常运行由交流电源供电，当厂（站）自用交流电源消失后由 直流电源供电的

8、负载。它一般包括有：事故照明、通讯设备、后台主机、 故障录播等二次设备。 冲击负载是指直流电源承受的短时最大电流，它包括断路器合闸时的冲击电 流和当时所承受的其它负载电流， 次盘柜储能电机等 即合闸母线 控制母线提供持续的，较小负荷的直流电源； 而合闸母线提供瞬时较大的电源。在合闸时电流较大，会造成母线电压的 短时下降； 控母和合母的区别控母和合母的区别 一次盘柜 控制母线、合闸母线接线 1、控制母线、合闸母线采用环网接线方 式，通过直流屏两个馈出开关组成。优点 是当一路出现故障时可以切除进行维护而 不导致停电。 2、控制母线主要负荷：保护装置、分合 闸线圈供电。 3、合闸母线主要对储能电机供

9、电。 注：开关柜控制检测装置采用交流供 电，由UPS供电，采用类似环网供电。 馈电柜馈电柜 直流系统接地原因及危害 （1）、A、B 两点发生直流接地时,相当于将KA1、KA2 接点短接,从而使KM误动作跳闸。A、C两点接地时,则 KM接点被短接而误动作跳闸。A、D两点, F、D两点接 地,同样都能造成开关误跳闸。 （2）、接地点发生在B、E两点，D、E两点或C、E两 点，断路器可能造成拒动。 （3）、接地点发生在A、E两点，引起熔丝熔断。 当接地点发生在B、E两点或者C、E两点，保护动作时 ，不但断路器拒跳，而且引起熔丝熔断，烧坏继电器触 点的可能。 总结：当发生一点接地时可以短时间运行，必须

10、尽快找 到接地点处理，防止两点接地造成设备误动或拒动 直流系统接地查找方法 通过监控主机模块人机界面通过监控主机模块人机界面 通过查看报警数据及各支路及母线对地电阻来确定故障点通过查看报警数据及各支路及母线对地电阻来确定故障点 确定故障点后先要分清接地故障点的极性及原因（采取正、负对地电压来确定）正常情况下负极对确定故障点后先要分清接地故障点的极性及原因（采取正、负对地电压来确定）正常情况下负极对 地为地为-110左右，正极对地为左右，正极对地为110左右，接地后对地电压降低左右，接地后对地电压降低 对于一次盘柜直流环网可以断开某一路供电开关来确定支路的接地故障情况，断开一路后检查监控对于一次盘柜直流环网可以断开某一路供电开关来确定支路的接地故障情况，断开一路后检查监控 模块报警情况和绝缘数据，依次进行（保证环网内供电）最后确定某支路故障或环网母线接地故障模块报警情况和绝缘数据，依次进行（保证环网内供电）最后确定某支路故障或环网母线接地故障 确定故障点后尽快处理故障，保证设备安全稳定的运行确定故障点后尽快处理故障，保证设备安全稳定的运行 直流系统接地查找方法 如以上方法无法确定故障位置则需要进行排除法确定故障位置 1、若站内二次回路有工作,或有设备检修试验,应立即停止。拉开其工作电源,看信号是否消除2 、用分网法缩小查找范