一种电力用磷酸铁锂电池直流电源系统的制作方法

本发明属于直流电源，具体涉及一种电力用磷酸铁锂电池直流电源系统。

背景技术：

1、在日常生活中，变电站作为一个城市的主要供电枢纽，其内部设置有众多重要的变电设备，而当一个变电站突然断电时，此时会有众多设备处于运行状态，需要先将其关闭，但是如果想将其关闭需要电压，因此在交流断电时，为变电站提供电压的直流电源系统就尤为重要。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在为变电站提供一种电力用磷酸铁锂电池直流电源系统，以便在变电站断电时提供稳定的直流电。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种电力用磷酸铁锂电池直流电源系统，包括：

4、电池单元和调度管理单元；

5、电池单元中设置有多个磷酸铁锂电池，用于为变电站的两条直流母线提供直流电压；

6、调度管理单元用于根据直流母线失电时的电流和电压变化情况计算两条直流母线的电流信息和电压信息，并根据电流信息和电压信息分别计算电池单元中应参与工作的磷酸铁锂电池的个数；还用于从计算的个数中选择个数最大的一个作为参与工作的磷酸铁锂电池的个数，并控制电池单元中相应数量的磷酸铁锂电池工作，电压信息和电流信息分别为两条直流母线正常供电时的电压和电流数据。

7、结合第一方面，在一些可能的实现方式中，电池单元，具体包括：磷酸铁锂电池单元和高压盒单元；

8、磷酸铁锂电池单元与高压盒单元连接，高压盒单元与两条直流母线连接；

9、磷酸铁锂电池单元中设置有多个磷酸铁锂电池，用于为两条直流母线提供直流电压；

10、高压盒单元，用于获取磷酸铁锂电池的输出电压、输出电流和磷酸铁锂电池的温度，还用于根据磷酸铁锂电池的温度保护磷酸铁锂电池。

11、结合第一方面，在一些可能的实现方式中，调度管理单元，具体包括：智能调度单元、直流监控单元和电源综合管理单元；

12、智能调度单元分别与高压盒单元、直流监控单元和电源综合管理单元连接，直流监控单元还与两条直流母线连接，磷酸铁锂电池单元还与电源综合管理单元连接；

13、直流监控单元，用于获取两条直流母线的电流和电压，并将两条直流母线的电流和电压发送给智能调度单元和电源综合管理单元；

14、智能调度单元，用于基于两条直流母线的电流和电压，分别计算得到直流电流分量和直流电压分量，还用于根据高压盒单元采集的磷酸铁锂电池的输出电压和输出电流以及直流电流分量和直流电压分量，计算参与工作的磷酸铁锂电池的个数；

15、电源综合管理单元，用于在市电失电时，基于参与工作的磷酸铁锂电池的个数，控制磷酸铁锂电池单元输出直流电。

16、结合第一方面，在一些可能的实现方式中，智能调度单元具体还用于：

17、对两条直流母线的电流进行快速傅里叶变换，计算得到电流经过快速傅里叶变换后的值中的常数分量，基于电流经过快速傅里叶变换后的值中的常数分量和第一预设比率，计算直流电流分量；

18、对两条直流母线的电压进行快速傅里叶变换，计算得到电压经过快速傅里叶变换后的值中的常数分量，基于电压经过快速傅里叶变换后的值中的常数分量和第一预设比率，计算直流电压分量。

19、结合第一方面，在一些可能的实现方式中，智能调度单元还用于：

20、基于直流电流分量和单个磷酸铁锂电池单元的输出电流，计算第一电池工作个数；

21、基于直流电压分量和单个磷酸铁锂电池单元的输出电压，计算第二电池工作个数；

22、比较第一电池工作个数与第二电池工作个数的大小，选择两个数据中较大的一个作为参与工作的磷酸铁锂电池的个数。

23、结合第一方面，在一些可能的实现方式中，参与工作的磷酸铁锂电池的个数，具体按照下式计算：

24、s1＝i2/i＝(ib/c)/i

25、s2＝v2/v＝(vb/c)/v

26、式中，s1为根据电流信息计算得到的参与工作的磷酸铁锂电池个数，i2为直流电流分量，i为单个磷酸铁锂电池单元的输出电流，ib表示电流经过快速傅里叶变换后的值中的常数分量，c为第一预设比率；s2为根据电压信息计算得到的参与工作的磷酸铁锂电池个数，v2为直流电压分量，v为单个磷酸铁锂电池单元的输出电流，vb表示电压经过快速傅里叶变换后的值中的常数分量；

27、选择s1和s2中的较大者作为参与工作的磷酸铁锂电池的个数。

28、结合第一方面，在一些可能的实现方式中，还包括：整流模块单元；

29、整流模块单元与交流电连接，整流模块单元还与高压盒单元连接；

30、整流模块单元，用于将交流电转化为直流电，并为磷酸铁锂电池单元充电。

31、结合第一方面，在一些可能的实现方式中，还包括：整流模块开关、系统输出开关和系统交流输入开关单元；

32、整流模块开关设置于整流模块单元和高压盒单元之间，用于使整流模块单元和高压盒单元连接和断开；

33、系统输出开关设置于高压盒单元和两条直流母线之间，用于使高压盒单元和两条直流母线连接和断开；

34、系统交流输入开关单元与整流模块单元连接，用于使整流模块单元和交流电连接和断开。

35、结合第一方面，在一些可能的实现方式中，还包括：消防单元；

36、消防单元与磷酸铁锂电池单元连接，消防单元中设置有低压直喷式火探管，当消防单元检测到火灾发生时，低压直喷式火探管喷射出灭火气体。

37、结合第一方面，在一些可能的实现方式中，还包括：母线联络单元；

38、母线联络单元并联于两条直流母线两端，当母线联络单元检测到任意一条两条直流母线欠压或者失压时，母线联络单元进行母线联络。

39、综上，本发明提供了一种电力用磷酸铁锂电池直流电源系统，包括：电池单元和调度管理单元；电池单元中设置有多个磷酸铁锂电池，用于为变电站的两条直流母线提供直流电压；调度管理单元用于根据直流母线失电时的电流和电压变化情况计算两条直流母线的电流信息和电压信息，并根据电流信息和电压信息分别计算电池单元中应参与工作的磷酸铁锂电池的个数；还用于从计算的个数中选择个数最大的一个作为参与工作的磷酸铁锂电池的个数，并控制电池单元中相应数量的磷酸铁锂电池工作，电压信息和电流信息分别为两条直流母线正常供电时的电压和电流数据。本发明在交流市电失电时，调度管理单元计算参与工作的磷酸铁锂电池的个数，之后控制对应个数的磷酸铁锂电池为变电站提供直流电，避免了在交流市电失电时变电站的设备直接瘫痪，造成重大事故，为变电站的稳定运行提供了应急保障功能。

技术特征：

1.一种电力用磷酸铁锂电池直流电源系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电力用磷酸铁锂电池直流电源系统，其特征在于，所述电池单元，具体包括：磷酸铁锂电池单元和高压盒单元；

3.根据权利要求2所述的电力用磷酸铁锂电池直流电源系统，其特征在于，所述调度管理单元，具体包括：智能调度单元、直流监控单元和电源综合管理单元；

4.根据权利要求3所述的电力用磷酸铁锂电池直流电源系统，其特征在于，所述智能调度单元具体还用于：

5.根据权利要求3所述的电力用磷酸铁锂电池直流电源系统，其特征在于，所述智能调度单元还用于：

6.根据权利要求1或3所述的电力用磷酸铁锂电池直流电源系统，其特征在于，参与工作的磷酸铁锂电池的个数，具体按照下式计算：

7.根据权利要求2所述的电力用磷酸铁锂电池直流电源系统，其特征在于，还包括：整流模块单元；

8.根据权利要求7所述的电力用磷酸铁锂电池直流电源系统，其特征在于，还包括：整流模块开关、系统输出开关和系统交流输入开关单元；

9.根据权利要求1所述的电力用磷酸铁锂电池直流电源系统，其特征在于，还包括：消防单元；

10.根据权利要求1所述的电力用磷酸铁锂电池直流电源系统，其特征在于，还包括：母线联络单元；

技术总结本发明提供了一种电力用磷酸铁锂电池直流电源系统，属于直流电源技术领域。该系统包括电池单元和调度管理单元；电池单元中设置有多个磷酸铁锂电池，用于为变电站的两条直流母线提供直流电压；调度管理单元用于根据直流母线失电时的电流和电压变化情况计算两条直流母线的电流信息和电压信息，并计算电池单元中应参与工作的磷酸铁锂电池的个数；还用于控制电池单元中相应数量的磷酸铁锂电池工作。本发明在交流市电失电时，调度管理单元计算参与工作的磷酸铁锂电池的个数，之后控制对应个数的磷酸铁锂电池为变电站提供直流电，避免了在交流市电失电时变电站的设备直接瘫痪，造成重大事故，为变电站的稳定运行提供了应急保障功能。技术研发人员：王超,谢杭璇,钟国彬,徐凯琪,郝振涛,黄倩晖,郭子琦,张弛,罗嘉,曾杰受保护的技术使用者：南方电网电力科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23