直流電源系統(tǒng)的技術(shù)要求

 
1.2直流電源柜技術(shù)性能要求
（1）性能要求
 
①直流系統(tǒng)接線方式及高頻開關(guān)電源工作方式
 
220V直流系統(tǒng)母線采用蓄電池供電。蓄電池專用的充電設(shè)備接于直流主母線和蓄電池出口直流母線上。正常運(yùn)行時(shí)，高頻開關(guān)電源由二路380V交流電源供電，將交流整流為直流電后，高頻開關(guān)電源接入充電母線，給蓄電池浮充電并同時(shí)經(jīng)饋電母線給直流負(fù)荷供電。
 
②高頻開關(guān)電源采用微機(jī)型高頻開關(guān)電源，模塊并聯(lián)組合方式供電。高頻開關(guān)電源由微機(jī)監(jiān)控單元和電源模塊組成。模塊可帶電插拔。每套裝置組裝在一面柜內(nèi)。
 
③高頻開關(guān)電源應(yīng)采用微機(jī)控制，滿足對(duì)蓄電池組的初充電、浮充電和補(bǔ)充充電的要求。高頻開關(guān)電源應(yīng)有自動(dòng)控制（微機(jī)監(jiān)控單元）和手動(dòng)控制兩種方式，當(dāng)自動(dòng)控制單元故障或檢修時(shí)，轉(zhuǎn)入手動(dòng)控制。微機(jī)控制的自動(dòng)化程序應(yīng)具有以下功能：
 
初充電程序：首先對(duì)蓄電池以恒流（0.1C10）充電，當(dāng)電壓上升到設(shè)定電壓時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)為恒壓充電，當(dāng)恒壓充電電流小于整定值（0.01C10）時(shí)，3小時(shí)后發(fā)出初充電完畢信號(hào)并自動(dòng)轉(zhuǎn)為浮充電。
 
正常充電程序：正常以恒定電壓對(duì)蓄電池進(jìn)行浮充電，并能根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)對(duì)浮充電壓進(jìn)行補(bǔ)償。
 
均衡充電程序：在正常浮充電運(yùn)行狀態(tài)下，每間隔3～12個(gè)月(可根據(jù)用戶要求整定)，微機(jī)控制高頻開關(guān)電源自動(dòng)由浮充電狀態(tài)轉(zhuǎn)入均衡充電狀態(tài)。均衡充電時(shí)，首先對(duì)蓄電池以恒流（0.1C10）充電，當(dāng)電壓上升到系統(tǒng)高允許電壓時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)為恒壓充電，當(dāng)恒壓充電電流小于整定值（0.01C10）時(shí)，3小時(shí)后自動(dòng)返回到浮充電狀態(tài)。
 

交流失電后補(bǔ)充充電程序：當(dāng)高頻開關(guān)電源交流失電后恢復(fù)供電時(shí)，能根據(jù)交流失電期間蓄電池的事故放電容量進(jìn)行補(bǔ)充充電。當(dāng)失電期間事故放電容量不大于設(shè)定值時(shí)，交流恢復(fù)供電后自動(dòng)轉(zhuǎn)為浮充電方式運(yùn)行；當(dāng)失電期間事故放電容量大于設(shè)定值時(shí)，交流恢復(fù)供電后按均衡充電程序?qū)π铍姵剡M(jìn)行補(bǔ)充充電，在此過程中自動(dòng)記錄對(duì)蓄電池的充電容量，當(dāng)為恒壓充電狀態(tài)且充電容量達(dá)到蓄電池放電容量時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)為浮充電運(yùn)行。
 
裝設(shè)微機(jī)監(jiān)控器具有單只電池在線測試功能。檢測每只蓄電池組運(yùn)行工況，對(duì)蓄電池組充、放電進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，并應(yīng)具備對(duì)蓄電池溫度進(jìn)行補(bǔ)償?shù)墓δ?。本單元可?dú)立設(shè)置，也可將本單元功能分別由微機(jī)總監(jiān)控單元和電源模塊來完成。
 
④微機(jī)監(jiān)控單元
 
微機(jī)監(jiān)控單元是高頻開關(guān)電源及其成套裝置的監(jiān)控、測量、信號(hào)和管理系統(tǒng)的核心部分，裝置能根據(jù)直流系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，綜合分析各種數(shù)據(jù)和信息，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施控制和管理。
 
微機(jī)監(jiān)控器應(yīng)具有控制、測量和故障告警功能?？刂乒δ馨ǜ哳l開關(guān)電源的開／關(guān)機(jī)、各整流模塊的開／關(guān)機(jī)以及各種運(yùn)行參數(shù)（如各充電方式參數(shù)、均充、浮充電壓等）的設(shè)置等；測量功能包括高頻開關(guān)電源輸入交流電壓測量、輸出直流電壓及電流測量、蓄電池充放電電流測量以及直流母線、蓄電池端電壓測量等；告警功能包括輸入交流故障告警、整流模塊故障告警、輸出直流故障告警以及蓄電池端電壓過高過低告警等。
 
裝置應(yīng)能適應(yīng)直流系統(tǒng)各種運(yùn)行方式，具備人機(jī)對(duì)話、與成套裝置中各子系統(tǒng)通信，要求考慮裝置能夠適應(yīng)于杭錦后旗30MWp設(shè)施農(nóng)業(yè)與光伏一體化項(xiàng)目綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的要求，可與上位機(jī)通信。通訊接口規(guī)約必須滿足部頒CDT國標(biāo)101，國標(biāo)104三種規(guī)約要求。
 
系統(tǒng)還應(yīng)具有軟啟停功能（即設(shè)備在開機(jī)過程中，輸出電壓的建立是從零伏逐漸上升到額定值的起動(dòng)過程），避免對(duì)電池造成沖擊。
 
⑤高頻開關(guān)電源模塊
 
1).構(gòu)成：全波整流及濾波器、高頻變換及高頻變壓器、高頻整流濾波器。
 
2).每個(gè)模塊內(nèi)部應(yīng)具有監(jiān)控功能，能不依賴總監(jiān)控單元獨(dú)立工作。正常工作時(shí)模塊應(yīng)與總監(jiān)控單元通信，接受監(jiān)控裝置的指令。模塊采用PWM調(diào)制制式，工作頻率大于40kHz。
 
3).各整流模塊在并聯(lián)運(yùn)行時(shí)應(yīng)具有自動(dòng)均流功能，在其額定電流的50%～95%范圍內(nèi)，其均流系數(shù)應(yīng)不大于5%。
 
4).任一電源模塊故障時(shí)應(yīng)能自動(dòng)退出并不影響其它模塊的正常工作。在各種工作方式下，高頻開關(guān)電源應(yīng)能在不影響裝置正常運(yùn)行的情況下更換充電模塊，在更換模塊的過程中不應(yīng)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。
 
5).應(yīng)具有過電流保護(hù)功能，保證在負(fù)載回路發(fā)生短路或高頻開關(guān)電源的輸出電流超過額定值的115%時(shí)進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
 
6).應(yīng)具有自動(dòng)限流功能，當(dāng)高頻開關(guān)電源的輸出電流超過額定值的110%時(shí)，其輸出直流電壓應(yīng)呈下垂伏安特性。
 
7).應(yīng)具有防雷擊和過電壓保護(hù)功能，并能保證在輸出直流電壓達(dá)到高直流電壓的105%時(shí)進(jìn)行保護(hù)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
 
8). 應(yīng)有良好的散熱措施，并應(yīng)在其結(jié)構(gòu)上采取防塵措施。當(dāng)采用強(qiáng)制風(fēng)冷時(shí)，應(yīng)選用低噪音風(fēng)機(jī)。
 
⑥直流母線電壓高于或低于額定值的10%時(shí)，應(yīng)發(fā)出電壓過高或電壓過低報(bào)警信號(hào)。
 
⑦高頻開關(guān)電源還應(yīng)具有欠壓保護(hù)、交流電壓缺相保護(hù)、電池過充放、三相不平衡保護(hù)和微機(jī)自檢等功能。在過流、過電壓、交流電壓缺相、三相不平衡及裝置故障時(shí)，應(yīng)有就地信號(hào)并能向遠(yuǎn)方發(fā)信號(hào)。
 
⑧高頻開關(guān)電源穩(wěn)流精度：交流輸入電壓在380V±15%范圍內(nèi)變化，充電電壓在蓄電池組標(biāo)稱電壓的90%～145%范圍內(nèi)任一數(shù)值上，充電電流在額定值的20%～95%范圍內(nèi)，其穩(wěn)流精度應(yīng)不大于0.5%。
 
高頻開關(guān)電源穩(wěn)壓精度：交流輸入電壓在380V±15%范圍內(nèi)變化，負(fù)載電流在額定值的0%～95%范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電壓在額定直流電壓穩(wěn)壓調(diào)節(jié)范圍的任一數(shù)值上，其穩(wěn)壓精度應(yīng)不大于0.5%。
 
⑨高頻開關(guān)電源的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)范圍應(yīng)為蓄電池組標(biāo)稱電壓的－10%～45%。
 
⑩高頻開關(guān)電源在電網(wǎng)電壓及負(fù)載電流在規(guī)定范圍內(nèi)變化時(shí)，在浮充電（穩(wěn)壓）狀態(tài)下電阻性負(fù)載兩端的紋波電壓（有效值）應(yīng)不大于0.1%；在均衡充電（穩(wěn)流）狀態(tài)下電容性負(fù)載兩端的紋波電壓（有效值）應(yīng)不大于0.1%。
 
?微機(jī)絕緣監(jiān)測裝置：
 
每段母線裝設(shè)的一套微機(jī)型在線式絕緣監(jiān)測裝置是高頻開關(guān)電源直流成套裝置絕緣監(jiān)控、測量、信號(hào)和管理系統(tǒng)的核心部分，裝置能根據(jù)直流系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，綜合分析各種絕緣數(shù)據(jù)和信息，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施絕緣監(jiān)測和管理。
 
微機(jī)絕緣監(jiān)測裝置應(yīng)具有對(duì)整個(gè)直流系統(tǒng)在線絕緣監(jiān)測及對(duì)每回控制、合閘等回路的絕緣進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測和故障告警功能。
 
微機(jī)絕緣監(jiān)測裝置必須采用大屏幕液晶顯示器（亮暗屏）、全漢化顯示，操作簡便的外置型裝置，能夠通過液晶顯示就地采集直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測到的相關(guān)信息。
 
微機(jī)絕緣監(jiān)測裝置應(yīng)能通過RS232或RS485串口后臺(tái)進(jìn)行通信，接口標(biāo)準(zhǔn)采用國際標(biāo)準(zhǔn)。
 
?其他技術(shù)指標(biāo):
 
高頻開關(guān)電源的效率 3 92%
 
功率因數(shù) 3 0.90
 
噪聲 ￡50dB （距屏1M處）
 
可靠性指標(biāo)：MTBF3120000H
 
?高頻開關(guān)電源面板上應(yīng)設(shè)有各種運(yùn)行和故障顯示。以下為人機(jī)界面的低要求：
 
a)  面板顯示（全漢化顯示、大屏幕精度不低于1級(jí)）：
 
2        高頻開關(guān)電源輸出直流電壓和輸出直流電流
 
2        蓄電池電壓及充放電電流
 
2        裝置故障指示
 
b)  監(jiān)控器面板首頁應(yīng)有如下顯示：
 
2        母線電壓
 
2        電池電壓
 
2        電池電流
 
2        運(yùn)行方式
 
?直流系統(tǒng)設(shè)備間通信
 
應(yīng)設(shè)置微機(jī)監(jiān)控主單元，負(fù)責(zé)與高頻開關(guān)電源的微機(jī)監(jiān)控單元、與直流屏上的絕緣檢測裝置間的數(shù)字通信，應(yīng)能通過RS232或RS485串口后臺(tái)進(jìn)行通信，接口標(biāo)準(zhǔn)采用國際標(biāo)準(zhǔn)。
 
2        可對(duì)以下模擬量進(jìn)行監(jiān)視；
 
交流兩路輸入電壓、母線電壓，負(fù)荷電流、蓄電池的電壓、浮充電流、放電電流。
 
2        可對(duì)以下開關(guān)量進(jìn)行監(jiān)視：
 
高頻開關(guān)電源交流斷開、高頻開關(guān)電源直流斷開、蓄電池?cái)嚅_、高頻開關(guān)電源故障及報(bào)警、饋線開關(guān)斷開、饋線故障報(bào)警。
 
?主要技術(shù)參數(shù)：
 
交流輸入額定電壓：三相380V
 
交流輸入額定頻率：50Hz
 
直流額定輸出電壓： 220V
 
額定輸出電流： 40A（220V直流電源系統(tǒng)）
 
功率因數(shù)：≥0.90
 
穩(wěn)流精度：≤±1%
 
穩(wěn)壓精度：≤±0.5%
 
紋波系數(shù)：≤0.5% （采用峰峰值計(jì)算）
 
效率：≥90%
 
軟起動(dòng)時(shí)間：2-10s
 
高頻模塊并聯(lián)工作時(shí)輸出電流不均衡度＜±5%
（2）直流柜技術(shù)要求
 
①直流柜采用柜式結(jié)構(gòu)。
 
②直流柜柜體尺寸：800(寬)×600（深）×2260（高） (mm)，柜內(nèi)設(shè)備自然冷卻。
 
③直流柜顏色按業(yè)主要求。
 
④直流柜柜體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，應(yīng)能承受所安裝元件及短路時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)、熱穩(wěn)定。同時(shí)不因設(shè)備的吊裝、運(yùn)輸?shù)惹闆r而影響設(shè)備的性能。
 
⑤裝于直流柜內(nèi)的繼電器應(yīng)能防止設(shè)備正常操作的振動(dòng)而引起的誤動(dòng)作。
 
⑥直流柜背面應(yīng)設(shè)置防止直接接觸帶電元件的面板。
 
⑦屏內(nèi)使用的電器元件，如開關(guān)、按鈕等應(yīng)操作靈活，測量儀表滿足精度要求，各類聲光指示信號(hào)應(yīng)能正確反映各元件的工作狀況。測量儀表裝設(shè)在柜體上方可開啟的柜門上。
 
⑧空氣開關(guān)的容量應(yīng)滿足長期工作電流的要求，裝置的各種饋線開關(guān)應(yīng)采用專用直流開關(guān)，采用開關(guān)時(shí)應(yīng)具備相應(yīng)的直流滅弧能力，并保證與上、下級(jí)空氣開關(guān)之間滿足各級(jí)選擇性的要求。
 
⑨屏內(nèi)安裝的元器件應(yīng)具有產(chǎn)品合格證。屏柜的元件選型和布置等應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙要求。
 
⑩其他
 
屏內(nèi)元件的布置應(yīng)便于安裝和維護(hù)。
 
直流屏的的結(jié)構(gòu)，母線、刀閘、空氣開關(guān)等主要元件應(yīng)能承受交流30kA、直流20kA短路電流水平要求。
 
各元件配置要求賣方列出明細(xì)表，母線間聯(lián)絡(luò)、蓄電池、要求采用熔斷器，屏內(nèi)設(shè)備的布置及安裝應(yīng)方便屏外電纜的引入及連接。
 
柜內(nèi)元件及端子標(biāo)志應(yīng)清晰、耐磨、端子排采用阻燃型鳳凰端子，屏內(nèi)布線整齊、美觀、便于檢修，端子排底端與柜底距離不小于300mm，并有10%備用端子。