风电场直流系统简介
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
铅酸蓄电池的电解液为浓硫酸，镉镍碱性蓄电池的电解液为氢氧 化钾。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
蓄电池
三、铅酸蓄电池的工作原理： 负极材料:Pb 正极材料:PbSO4 电解质溶液:H2SO4 1、充电状态：将电能转化为化学能（储能）。 充电过程 阴极:PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-
1、绝缘闪光继电器：具有母线绝缘监测功能，同时为断路器信号 回路提供闪光电源，采用平衡电桥法通过测量正、负母线对地电压得 到正、负母线对地电阻。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
蓄电池
一、蓄电池的功能： 蓄电池组作为直流系统的重要组成部分之一，起着能源储备及供
一、蓄电池巡检单元的功能： 1、测量单体电池电压； 2、测量环境温度； 3、与系统监控单元通信。
二、蓄电池巡检单元的种类： 1、DCXJ-19/55：最大测量19/55节单体电池电压，采集一组环境温度， 不带显示，通常用于单体电压为12V/2V的蓄电池的测量；
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
故障时，不影响其他回路的供电。 二、直流馈电的分类：
按照用电负荷的不同分为控制馈电和合闸（动力）馈电。 三、馈电开关的选型：
馈出开关选用专用直流断路器，带告警触点，常用直流断路器厂 家为：北京人民电器：GM32M、GM100M系列；西门子：5SY5系列； 施耐德：C65H-DC系列及ABB：S262M-DC系列。
按照功能不同分为：母线型绝缘监察继电器和支路查找型绝缘监测 仪（接地选线装置）；
母线绝缘监测方法有平衡电桥法和不平衡电桥法； 支路绝缘监测方法有直流法（采用漏电流传感器）和交流法（向母 线注入低频交流信号）。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
绝缘监测单元
二、直流系统的组成：
直流系统由充电模块、监控模块、降压装置、直流馈电、绝缘监 测单元、蓄电池组和蓄电池巡检单元等组成。另外，根据用户的需求， 可以在直流系统中配置逆变电源、48V或24V通信电源（DC/DC变换 器）、事故照明装置等。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
如型号为：GM32M-2308R-20A，表示两极直流断路器，带告警触 点，额定电流为20A。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
绝缘监测单元
一、绝缘监பைடு நூலகம்单元的功能：
直流系统为不接地系统，其绝缘水平将直接影响二次回路的运行 可靠性，当出现两点接地时，会造成严重的危害 ，容易引起断路器的 控制回路、继电保护等二次回路不正确动作及控制回路熔断器熔断， 因此必须在直流系统安装可靠的绝缘监测装置，当某一点发生接地故 障时，能立即发出报警信号并指示故障支路，有利于维护人员及时排 除接地故障。 二、绝缘监测单元的分类：
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
蓄电池
25℃单体浮充电压取：2.23-2.27V。 2、均衡充电（均充）：为补充蓄电池在使用过程中产生的电压
不均匀现象，使其恢复到规定的范围内而进行的充电，以及大容量放 电后的补充充电，统称为均衡充电。 25℃单体均充电压取：2.302.35V，通常取2.33V。
降压装置
二、降压装置的分类： 根据工作原理的不同，降压装置分为硅链分级调压和开关变换型
无级调压： 硅链调压是利用大功率二极管PN结正向压降叠加来产生调整电压，
如20A/35V-5级降压硅链，每级降7V； 无级调压装置采用软开关技术来实现调压，即降压模块。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
监控模块
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
降压装置
一、降压装置的功能： 根据电力行业标准，控制母线电压应为直流系统标称电压的85%-
110%。 对于含18节12V和108节2V蓄电池的直流系统，蓄电池均充电压为：
阳极:PbSO4 - 2e- + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42总反应:2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 2H2SO4 2、放电状态：将化学能转化为电能给直流负荷供电。 放电过程 负极:Pb - 2e- + SO42- = PbSO4
正极:PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2O 总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
直流系统原理图
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
UPS原理图
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
课程小结
注：字体建议使用微软雅黑，大小尽可能不小于20
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
2.33×108=252V，即母线电压为：252V，超过控制母线要求的范围，所 以直流系统要设置降压装置，使控制母线的电压保持在规定的范围内。
如果采用104节2V蓄电池，母线电压为：242V，不再设降压装置， 此时控制母线和合闸母线合为同一母线。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
风电场直流系统简介
部门：运维部
姓名：李永超
讲师介绍
注：字体建议使用微软雅黑，大小尽可能不小于20
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
目录 CONTENTS
1 直流系统功能及其组成
2
原理图简介
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
降压装置
3、降压硅链：具有自动和手动调压功能，通过监控完成自动调压， 通过操作转换开关完成手动调压。
五级硅链自动/手动调压原理图：
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
直流馈电
一、直流馈电的功能： 每路直流馈出开关独立为用电负荷提供直流电源，当其中1路发生
应作用，其性能的好坏直接影响发电厂和变电站直流系统的稳定运行。 蓄电池组为断路器电磁操动合闸机构提供较大的冲击电流，在交流停 电时保证控制负荷及事故照明用电。 二、蓄电池的分类：
按照电解液的不同分为酸性蓄电池和碱性蓄电池。直流系统比较 常用的蓄电池为阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA电池）和镉镍碱性蓄电 池。
课程目标
注：字体建议使用微软雅黑，大小尽可能不小于20
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
直流系统的功能和组成
一、直流系统的功能：
直流系统为发电厂和变电站提供稳定可靠的直流电源，在发电厂 和变电站全部停电的情况下，能保证直流负荷的可靠供电。直流系统的 负荷按其功能分为控制负荷和动力负荷，控制负荷包括：电气的控制、 信号、测量和继电保护、自动装置等；动力负荷包括：断路器电磁操动 的合闸机构、交流不停电电源装置、远动、通信装置的电源及事故照明 等。
感谢聆听！
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
分给蓄电池充电，另一部分为控制负荷供电，是直流系统中最基本的组成 部分。
220V充电模块
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
充电模块
二、充电模块的分类： 1、按照冷却方式分为自冷、风冷和风自冷一体模块。 2、按照额定输出电压分为220V、110V、48V和24V模块。 3、按照额定输出电流分为5A、10A、20A等模块。
直流系统的功能和组成
1路
交 流 配 电
2路
整流模块
整流模块 整流模块 整流模块
降压装置 电流取样
合闸 馈出
控制 馈出
微机监控单元 后台
绝缘监测单元 电池巡检单元
电流取样 电池组
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
充电模块
一、充电模块的功能： 充电模块是将电网交流电整流为具有额定电压的直流电，其输出一部
48V充电模块
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
监控模块
一、监控模块的功能： 监控模块负责对整个直流系统的运行状态进行监测，实现系统的智
能化管理，满足变电站无人职守的要求，监控模块主要有：“四遥”、 显示、通信等功能。
“四遥”功能分别为： 1、“遥测”：测量直流系统的模拟量数据：如交流输入电压、电 池电压、电池充放电电流、合母/控母电压、负载电流、环境温度等； 2、“遥信”：采集直流系统的数字量（开关量）信息：如避雷器 故 障、直流馈电开关跳闸、电池熔断器故障等； 3、“遥控”：控制充电模块开关机和蓄电池均/浮充转换； 4、“遥调”：调节充电模块输出电压和输出电流。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
蓄电池
四、铅酸蓄电池的容量 1、容量定义：在规定放电温度（25℃）、放电电流（IN）、放电
终止电压（1.80V）的条件下所获得的电量（CN）,蓄电池容量的单位 为Ah。
2、容量的计算： CN= INtN 其中：tN为放电到终止电压的时间，即放电率，单位为小时（h）。 铅酸蓄电池以10小时为正常放电率。 五、铅酸蓄电池的充电特性： 1、浮充电（浮充）：在正常运行时，充电装置承担经常负荷， 同时向蓄电池组补充充电，使蓄电池以满容量的状态处于备用。
3、恒流限压充电：恒流、限压是均衡充电的两个阶段，先采用 的恒定电流充电，当蓄电池的电压达到均充电压时，自动转为恒压均 充电，均充末期，当电流到达转浮充电流时，监控启动计时，计时结 束后，自动转为浮充。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
蓄电池巡检单元
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
蓄电池
三、铅酸蓄电池的工作原理： 负极材料:Pb 正极材料:PbSO4 电解质溶液:H2SO4 1、充电状态：将电能转化为化学能（储能）。 充电过程 阴极:PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-
1、绝缘闪光继电器：具有母线绝缘监测功能，同时为断路器信号 回路提供闪光电源，采用平衡电桥法通过测量正、负母线对地电压得 到正、负母线对地电阻。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
蓄电池
一、蓄电池的功能： 蓄电池组作为直流系统的重要组成部分之一，起着能源储备及供
一、蓄电池巡检单元的功能： 1、测量单体电池电压； 2、测量环境温度； 3、与系统监控单元通信。
二、蓄电池巡检单元的种类： 1、DCXJ-19/55：最大测量19/55节单体电池电压，采集一组环境温度， 不带显示，通常用于单体电压为12V/2V的蓄电池的测量；
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
故障时，不影响其他回路的供电。 二、直流馈电的分类：
按照用电负荷的不同分为控制馈电和合闸（动力）馈电。 三、馈电开关的选型：
馈出开关选用专用直流断路器，带告警触点，常用直流断路器厂 家为：北京人民电器：GM32M、GM100M系列；西门子：5SY5系列； 施耐德：C65H-DC系列及ABB：S262M-DC系列。
按照功能不同分为：母线型绝缘监察继电器和支路查找型绝缘监测 仪（接地选线装置）；
母线绝缘监测方法有平衡电桥法和不平衡电桥法； 支路绝缘监测方法有直流法（采用漏电流传感器）和交流法（向母 线注入低频交流信号）。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
绝缘监测单元
二、直流系统的组成：
直流系统由充电模块、监控模块、降压装置、直流馈电、绝缘监 测单元、蓄电池组和蓄电池巡检单元等组成。另外，根据用户的需求， 可以在直流系统中配置逆变电源、48V或24V通信电源（DC/DC变换 器）、事故照明装置等。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
如型号为：GM32M-2308R-20A，表示两极直流断路器，带告警触 点，额定电流为20A。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
绝缘监测单元
一、绝缘监பைடு நூலகம்单元的功能：
直流系统为不接地系统，其绝缘水平将直接影响二次回路的运行 可靠性，当出现两点接地时，会造成严重的危害 ，容易引起断路器的 控制回路、继电保护等二次回路不正确动作及控制回路熔断器熔断， 因此必须在直流系统安装可靠的绝缘监测装置，当某一点发生接地故 障时，能立即发出报警信号并指示故障支路，有利于维护人员及时排 除接地故障。 二、绝缘监测单元的分类：
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
蓄电池
25℃单体浮充电压取：2.23-2.27V。 2、均衡充电（均充）：为补充蓄电池在使用过程中产生的电压
不均匀现象，使其恢复到规定的范围内而进行的充电，以及大容量放 电后的补充充电，统称为均衡充电。 25℃单体均充电压取：2.302.35V，通常取2.33V。
降压装置
二、降压装置的分类： 根据工作原理的不同，降压装置分为硅链分级调压和开关变换型
无级调压： 硅链调压是利用大功率二极管PN结正向压降叠加来产生调整电压，
如20A/35V-5级降压硅链，每级降7V； 无级调压装置采用软开关技术来实现调压，即降压模块。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
监控模块
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
降压装置
一、降压装置的功能： 根据电力行业标准，控制母线电压应为直流系统标称电压的85%-
110%。 对于含18节12V和108节2V蓄电池的直流系统，蓄电池均充电压为：
阳极:PbSO4 - 2e- + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42总反应:2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 2H2SO4 2、放电状态：将化学能转化为电能给直流负荷供电。 放电过程 负极:Pb - 2e- + SO42- = PbSO4
正极:PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2O 总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
直流系统原理图
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
UPS原理图
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
课程小结
注：字体建议使用微软雅黑，大小尽可能不小于20
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
2.33×108=252V，即母线电压为：252V，超过控制母线要求的范围，所 以直流系统要设置降压装置，使控制母线的电压保持在规定的范围内。
如果采用104节2V蓄电池，母线电压为：242V，不再设降压装置， 此时控制母线和合闸母线合为同一母线。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
风电场直流系统简介
部门：运维部
姓名：李永超
讲师介绍
注：字体建议使用微软雅黑，大小尽可能不小于20
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
目录 CONTENTS
1 直流系统功能及其组成
2
原理图简介
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
降压装置
3、降压硅链：具有自动和手动调压功能，通过监控完成自动调压， 通过操作转换开关完成手动调压。
五级硅链自动/手动调压原理图：
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
直流馈电
一、直流馈电的功能： 每路直流馈出开关独立为用电负荷提供直流电源，当其中1路发生
应作用，其性能的好坏直接影响发电厂和变电站直流系统的稳定运行。 蓄电池组为断路器电磁操动合闸机构提供较大的冲击电流，在交流停 电时保证控制负荷及事故照明用电。 二、蓄电池的分类：
按照电解液的不同分为酸性蓄电池和碱性蓄电池。直流系统比较 常用的蓄电池为阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA电池）和镉镍碱性蓄电 池。
课程目标
注：字体建议使用微软雅黑，大小尽可能不小于20
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
直流系统的功能和组成
一、直流系统的功能：
直流系统为发电厂和变电站提供稳定可靠的直流电源，在发电厂 和变电站全部停电的情况下，能保证直流负荷的可靠供电。直流系统的 负荷按其功能分为控制负荷和动力负荷，控制负荷包括：电气的控制、 信号、测量和继电保护、自动装置等；动力负荷包括：断路器电磁操动 的合闸机构、交流不停电电源装置、远动、通信装置的电源及事故照明 等。
感谢聆听！
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
分给蓄电池充电，另一部分为控制负荷供电，是直流系统中最基本的组成 部分。
220V充电模块
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
充电模块
二、充电模块的分类： 1、按照冷却方式分为自冷、风冷和风自冷一体模块。 2、按照额定输出电压分为220V、110V、48V和24V模块。 3、按照额定输出电流分为5A、10A、20A等模块。
直流系统的功能和组成
1路
交 流 配 电
2路
整流模块
整流模块 整流模块 整流模块
降压装置 电流取样
合闸 馈出
控制 馈出
微机监控单元 后台
绝缘监测单元 电池巡检单元
电流取样 电池组
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
充电模块
一、充电模块的功能： 充电模块是将电网交流电整流为具有额定电压的直流电，其输出一部
48V充电模块
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
监控模块
一、监控模块的功能： 监控模块负责对整个直流系统的运行状态进行监测，实现系统的智
能化管理，满足变电站无人职守的要求，监控模块主要有：“四遥”、 显示、通信等功能。
“四遥”功能分别为： 1、“遥测”：测量直流系统的模拟量数据：如交流输入电压、电 池电压、电池充放电电流、合母/控母电压、负载电流、环境温度等； 2、“遥信”：采集直流系统的数字量（开关量）信息：如避雷器 故 障、直流馈电开关跳闸、电池熔断器故障等； 3、“遥控”：控制充电模块开关机和蓄电池均/浮充转换； 4、“遥调”：调节充电模块输出电压和输出电流。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
蓄电池
四、铅酸蓄电池的容量 1、容量定义：在规定放电温度（25℃）、放电电流（IN）、放电
终止电压（1.80V）的条件下所获得的电量（CN）,蓄电池容量的单位 为Ah。
2、容量的计算： CN= INtN 其中：tN为放电到终止电压的时间，即放电率，单位为小时（h）。 铅酸蓄电池以10小时为正常放电率。 五、铅酸蓄电池的充电特性： 1、浮充电（浮充）：在正常运行时，充电装置承担经常负荷， 同时向蓄电池组补充充电，使蓄电池以满容量的状态处于备用。
3、恒流限压充电：恒流、限压是均衡充电的两个阶段，先采用 的恒定电流充电，当蓄电池的电压达到均充电压时，自动转为恒压均 充电，均充末期，当电流到达转浮充电流时，监控启动计时，计时结 束后，自动转为浮充。
Suzhou Titan New Energy Technology Co., Ltd.
蓄电池巡检单元