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              高安全型智能直流電源系統的研究與應用

                     隨著變電站無人值守的開展及交直流一體化電源的廣泛應用,直流電源系統的重要性在變電站日益突出。2016年6月18日,陜西330kV南郊變電站在電纜溝著火后,由于直流系統異常導致事故擴大,最終3臺主變燒毀,8座110kV變電站失壓,直接損失負荷28萬千瓦,事故暴露出直流電源系統在安全性和故障監測告警方面存在隱患和不足。近年來直流電源在線監測系統的應用在一定程度提高了直流系統的安全性,但是在以下方面還不能滿足堅強智能電網要求:

                     (1)外置直流在線監測系統和直流電源自身監控未能有機結合;

                     (2)蓄電池組離線故障無法判斷和告警;

                     (3)蓄電池單體異常甚至開路故障無法正確判斷和及時處理;

                     (4)蓄電池帶載能力無法有效判斷;

                     (5)直流電源供電網絡在直流失電及交流竄電故障時無法自動治愈;

                     (6)直流電源故障狀態未能實現錄波,給直流系統故障分析帶來困難。

              解決方案》》》CK-GZDG高安全型智能直流電源系統

                     本系統是從當前電力直流電源系統的發展現狀及輸變電設備智能化、高可靠性發展入手,針對當前影響直流電源安全穩定運行的原因,我公司國網河北電力科學研究院聯合研制的高安全型智能直流電源系統。

                     該系統是在常規直流電源系統配置的基礎上,基于多重判據的蓄電池離線故障甄別技術、直流供電網絡安全性監測及治愈技術、交直流電源故障智能錄波監測與分析技術、多重判據的蓄電池火災預警及自動滅火技術、全方位直流電源狀態評價與故障診斷技術等先進技術,提高直流電源系統整體安全性和故障智能診斷處理的能力,實現本地及遠方全方位信息監控、操作、維護、故障預防、在線診斷、自動治理及報警等功能,有效提高站用直流電源系統的安全性和自愈性,并大大減輕維護人員的工作量,提高工作效率,給電力系統穩定運行提供有力保證。

              系統組成



               軟件界面

              【系統特色及創新點】 

                     ◆實現蓄電池在線動態均衡維護、內阻測試、開路零延時自動跨接及和抑制硫化。

                     ◆實現遠程一鍵順控式開關操作及對蓄電池組核對性容量試驗,提高了運維效率。

                     ◆實現蓄電池至母線全回路任意器件的停運或故障導致的蓄電池失效監測,及時發現蓄電池脫離母線的行為,并可驗證系統是否能夠承擔常態負荷并及時發出告警,保障直流電源的有效后備供電能力。

                     ◆實現對蓄電池進行模擬開關跳閘及耐受沖擊能力試驗。

                     ◆實現系統全回路特性異常變化監測,在后備能力變差時及時發出預警。

                     ◆實現遠程遙控充電機的均、浮充狀態及設置參數。

                     ◆實現充電機在線特性參數測試及模塊自動投退輪換。

                     ◆實現兩段母線自主雙向DC/DC供電及故障隔離,有效解決母線失電風險。

                     ◆實現交流竄入監測及有選擇性地主動隔離故障支路,保證直流系統運行安全。

                     ◆實現直流電源故障在線智能錄波與分級告警,為直流系統故障及保護自動裝置的異常動作分析提供有力技術支撐。

                     ◆通過多種智能感知技術,實現蓄電池火災預警及自動滅火功能。

                     ◆實現全方位監控交直流系統運行狀態及評價、故障智能診斷與處理。

              【應用效果】

                     該系統已在國網河北衡水供電公司110kV臺辛變電站進行了試點應用,有效提高了變電站直流電源系統的安全性和自愈性,較大程度節省了檢修時間及人工成本,并可減少事故發生避免損失,推動了直流電源設備的智能檢測和狀態檢修,經濟社會效益明顯。

              【推廣前景】

                     該系統可在電力系統所有的新建變電站進行推廣應用,也能對原有直流電源系統進行升級改造,實現上述成果特色和創新點。為解決直流系統常見故障、提高直流系統可靠性給出了有效的解決方案,可有效減少和預防直流電源系統故障、減少事故損失,提高直流電源設備運維效率,降低站用直流系統運營成本。高度契合了國網設備管理部關于變電站智能運檢的要求,為我國變電站直流系統下一步發展提供了可行的技術方向,具有良好的工程應用前景。

              >>系統已通過國家繼電保護及自動化設備質量監督檢驗中心出具的型式試驗報告。



              >>榮獲國網河北省電力公司科技成果一等獎、河北省科學技術進步二等獎等榮譽。




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