光伏電站直流系統(tǒng)課件

1、直流系統(tǒng)講解 講解人：劉世明 直流系統(tǒng)概述 1 直流系統(tǒng)是應(yīng)用于各發(fā)電廠，為給信號設(shè)備、保護、自動 裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直 流電源的電源設(shè)備。 2 直流系統(tǒng)是一個獨立的電源，它不受廠用電及系統(tǒng)運行方式 的影響，并在外部交流電中斷的情況下，保證由后備電源 蓄電池繼續(xù)提供直流電源的重要設(shè)備。直流屏的可靠性、安 全性直接影響到電力系統(tǒng)供電的可靠性和安全性。 3 直流系統(tǒng)的供電對象：保護裝置、一次盤柜控制電源、開關(guān) 儲能電機供電、應(yīng)急電源照明、ups的直流輸入（也可以說 是UPS的備用電源）、指示燈等直流設(shè)備。 控制回路和保護裝置為什么選用直流電？ 1、直流電相比交流電易于

2、儲蓄。 2、輸出電壓穩(wěn)定，整流模塊輸出、電池供電電壓穩(wěn)定 3、單個直流屏有二路交流輸入且自動切換（一般取400v盤柜不同兩段），加 上蓄電池，相當于有三個電源供電。 4、使用交流電源，當系統(tǒng)發(fā)生短路故障，電壓會因短路而降低，使二次控制 電壓也降低，嚴重時會因電壓低而使斷路器跳不開。 直流系統(tǒng)組成 直流系統(tǒng)主要由充電柜、電池柜、饋電柜組成 電池柜電池柜 由104節(jié)2V電池以串聯(lián)方式組成，對應(yīng)電的電壓輸出為234V，其中單節(jié)電池電壓為 （2.2-2.3之間），采用閥控式密封免維護鉛酸電池，設(shè)置報警值為（1.8-2.8）。 充電柜充電柜 整流模塊系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、絕緣監(jiān)測單元、電池巡檢單元、開關(guān)量檢測

3、單元、降壓單元 及一系列的交流輸入、直流輸出、電壓顯示、電流顯示等配電單元組成。 饋電柜饋電柜 由饋出開關(guān)、信號燈、絕緣檢測裝置等 整流模塊 重要模塊解釋 電力整流模塊（AC/DC轉(zhuǎn)換），4臺并聯(lián)實現(xiàn)相互冗余。模塊本身有輸入過壓保護、輸出過壓保護、輸出限流保護和輸出短路保護等。 監(jiān)控模塊 對系統(tǒng)中各功能單元和蓄電池進行長期自動監(jiān)測，獲取系統(tǒng)中的各種運行參數(shù)和狀態(tài)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)及運行狀態(tài)及時進行處理，并以 此為依據(jù)對系統(tǒng)進行控制，實現(xiàn)電源系統(tǒng)的全自動管理，保證其工作的連續(xù)性、可靠性和安全性，出現(xiàn)故障時報警和顯示故障位置。 通過RS485通過通訊管理機與后臺監(jiān)控系統(tǒng)連接 絕緣檢測模塊 直流系統(tǒng)絕緣

4、監(jiān)測單元是監(jiān)視直流系統(tǒng)絕緣情況的一種裝置，可實時監(jiān)測線路對地漏電阻，此數(shù)值可根據(jù)具體情況設(shè)定。 當線路對地絕緣降低到設(shè)定值時，就會發(fā)出告警信號。直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測單元目前有母線絕緣監(jiān)測、支路絕緣監(jiān)測。 電池巡檢單元就是對蓄電池在線電壓情況巡環(huán)檢測的一種設(shè)備?？梢詫崟r檢測到每節(jié)蓄電池電壓的多少， 當哪一節(jié)蓄電池電壓高過或低過設(shè)定時，就會發(fā)出告警信號，并能通過監(jiān)控系統(tǒng)顯示出是哪一節(jié)蓄電池發(fā)生故障。 電池巡檢單元 均衡充電 蓄電池充電方式 用于均衡單體電池容量的充電方式，一般充電電壓較高，常用作快速恢復電池容量。用于均衡單體電池容量的充電方式，一般充電電壓較高，常用作快速恢復電池容量。 浮充電 浮充電

5、運行方式就是將充好電的蓄電池組與浮充電整流器并聯(lián)工作，平時由整流器供給直流負荷用電，并以不大的電流向蓄電池組浮充電運行方式就是將充好電的蓄電池組與浮充電整流器并聯(lián)工作，平時由整流器供給直流負荷用電，并以不大的電流向蓄電池組 浮充電（以補充電池因有漏電而使其電壓下降的缺陷），使蓄電池處于滿充電狀態(tài)。浮充電運行的蓄電池組能承擔短時沖擊負荷（浮充電（以補充電池因有漏電而使其電壓下降的缺陷），使蓄電池處于滿充電狀態(tài)。浮充電運行的蓄電池組能承擔短時沖擊負荷（ 如斷路器合閘電流）和事故負荷。如斷路器合閘電流）和事故負荷。 正常充電 蓄電池正常的充電過程，即由均充電轉(zhuǎn)到浮充電的過程。 為了防止電池處于長期浮

6、充電狀態(tài)可能導致電池單體容量不平衡，而周期性地以較高的電壓對電池進行均衡充電。 定時均充 以不超過電池充電限流點的恒定電流對電池充電。 限流均充 以恒定的均充電壓對電池充電。 恒壓均充 注：正常運行時充電方式由監(jiān)控模塊根據(jù)電池電壓自動選擇，一般注：正常運行時充電方式由監(jiān)控模塊根據(jù)電池電壓自動選擇，一般2年進行充放電實驗一次年進行充放電實驗一次 直流系統(tǒng)原理 RS485 通訊管理機通訊管理機 后臺網(wǎng)絡(luò)后臺網(wǎng)絡(luò) 充電模塊：整流模塊充電模塊：整流模塊 母線調(diào)壓母線調(diào)壓：硅：硅鏈降壓的方式鏈降壓的方式 二極管導通是有0.7V的壓降的，降壓硅鏈的降壓就象是 多個二極管串在一起一樣的原理，不同的分接頭串的

7、個 數(shù)不一樣，降低的電壓就不一樣。 各元件連接圖解 直流母線 霍爾傳感器 整流模塊，并聯(lián)實現(xiàn)冗余 各負載 A級就是避雷針，直接接觸雷電的， BCD屬于不同層次的“保護型”防雷器。 B級一般用戶戶外的總電源防護，CD級 則一般是室內(nèi)的分級電源防護。 150Ah 直流負荷分類 經(jīng)常負載經(jīng)常負載 經(jīng)常負載指在所有運行狀態(tài)下由直流電源不間斷供電的負載。它包括： （1）經(jīng)常帶電的直流繼電器、信號燈、位置指示器； （2）事故照明。 （3）逆變電源直流輸入。 （4）繼電保護設(shè)備。 即控制母線 事故負載事故負載 沖擊負載沖擊負載 事故負載指正常運行由交流電源供電，當廠（站）自用交流電源消失后由 直流電源供電的

8、負載。它一般包括有：事故照明、通訊設(shè)備、后臺主機、 故障錄播等二次設(shè)備。 沖擊負載是指直流電源承受的短時最大電流，它包括斷路器合閘時的沖擊電 流和當時所承受的其它負載電流， 次盤柜儲能電機等 即合閘母線 控制母線提供持續(xù)的，較小負荷的直流電源； 而合閘母線提供瞬時較大的電源。在合閘時電流較大，會造成母線電壓的 短時下降； 控母和合母的區(qū)別控母和合母的區(qū)別 一次盤柜 控制母線、合閘母線接線 1、控制母線、合閘母線采用環(huán)網(wǎng)接線方 式，通過直流屏兩個饋出開關(guān)組成。優(yōu)點 是當一路出現(xiàn)故障時可以切除進行維護而 不導致停電。 2、控制母線主要負荷：保護裝置、分合 閘線圈供電。 3、合閘母線主要對儲能電機供

9、電。 注：開關(guān)柜控制檢測裝置采用交流供 電，由UPS供電，采用類似環(huán)網(wǎng)供電。 饋電柜饋電柜 直流系統(tǒng)接地原因及危害 （1）、A、B 兩點發(fā)生直流接地時,相當于將KA1、KA2 接點短接,從而使KM誤動作跳閘。A、C兩點接地時,則 KM接點被短接而誤動作跳閘。A、D兩點, F、D兩點接 地,同樣都能造成開關(guān)誤跳閘。 （2）、接地點發(fā)生在B、E兩點，D、E兩點或C、E兩 點，斷路器可能造成拒動。 （3）、接地點發(fā)生在A、E兩點，引起熔絲熔斷。 當接地點發(fā)生在B、E兩點或者C、E兩點，保護動作時 ，不但斷路器拒跳，而且引起熔絲熔斷，燒壞繼電器觸 點的可能。 總結(jié)：當發(fā)生一點接地時可以短時間運行，必須

10、盡快找 到接地點處理，防止兩點接地造成設(shè)備誤動或拒動 直流系統(tǒng)接地查找方法 通過監(jiān)控主機模塊人機界面通過監(jiān)控主機模塊人機界面 通過查看報警數(shù)據(jù)及各支路及母線對地電阻來確定故障點通過查看報警數(shù)據(jù)及各支路及母線對地電阻來確定故障點 確定故障點后先要分清接地故障點的極性及原因（采取正、負對地電壓來確定）正常情況下負極對確定故障點后先要分清接地故障點的極性及原因（采取正、負對地電壓來確定）正常情況下負極對 地為地為-110左右，正極對地為左右，正極對地為110左右，接地后對地電壓降低左右，接地后對地電壓降低 對于一次盤柜直流環(huán)網(wǎng)可以斷開某一路供電開關(guān)來確定支路的接地故障情況，斷開一路后檢查監(jiān)控對于一次盤柜直流環(huán)網(wǎng)可以斷開某一路供電開關(guān)來確定支路的接地故障情況，斷開一路后檢查監(jiān)控 模塊報警情況和絕緣數(shù)據(jù)，依次進行（保證環(huán)網(wǎng)內(nèi)供電）最后確定某支路故障或環(huán)網(wǎng)母線接地故障模塊報警情況和絕緣數(shù)據(jù)，依次進行（保證環(huán)網(wǎng)內(nèi)供電）最后確定某支路故障或環(huán)網(wǎng)母線接地故障 確定故障點后盡快處理故障，保證設(shè)備安全穩(wěn)定的運行確定故障點后盡快處理故障，保證設(shè)備安全穩(wěn)定的運行 直流系統(tǒng)接地查找方法 如以上方法無法確定故障位置則需要進行排除法確定故障位置 1、若站內(nèi)二次回路有工作,或有設(shè)備檢修試驗,應(yīng)立即停止。拉開其工作電源,看信號是否消除2 、用分網(wǎng)法縮小查找范