基于逆变技术的操作电源核容原理实现

一． 操作电源在线核容的需求背景

目前，随着电力系统的智能化发展及变电站，换流站数量的增加，直流系统的维护工作量越来越大，对蓄电池智能运维的需求也越来越急迫。蓄电池逆变并网技术作为操作电源远程核容设计的关键技术之一，可以使放电能量回馈到电网，全程无热量产生，避免传统发热负载放电造成的能源浪费，实现了低碳，节能，环保的生产方式，对可持续发展战略有很重要的意义。

当前常见的操作电源蓄电池逆变核容放电方案在工程应用中主要有三种，包括离线式，在线式，一体式等。其中在线式因其核容过程未脱离负载，具有更高的系统安全性，同时因改造复杂度相对较低的优势，被广泛推广应用。在线式逆变核容电气原理图见图一。

图一：在线式操作电源逆变核容电气原理图

二． 基于逆变技术的核容主机构成及主要工作状态

核容主机主要执行部件由智能母联或电操，PCS双向变流器组成。工作状态分为待机浮充，核容放电，稳流充电三种，随着系统运行，不同工作状态相互转换，共同构成核容操作的完整工作周期。

1. 待机浮充状态

浮充状态下，常闭接触器CJ1/CJ2闭合，充放电开关K1/K2断开，蓄电池与母线连接在线，由直流系统直接给蓄电池组及用电负载供电。此时若发生意外断电，可由蓄电池组给负载直接供电，保证供电不间断。待机浮充状态示意图如图二所示：

图二：待机浮充状态示意图

2. 核容放电状态

核容放电时，按规定两组蓄电池交替进行，以电池组1放电，电池组2浮充为例，常闭接触器CJ1断开，充放电开关K1闭合，PCS逆变模块开始工作。逆变模块将蓄电池组直流电转变为交流电回馈到交流电网，实现蓄电池组在线逆变核容操作。当放电完成时，系统自动转为稳流充电。核容放电状态示意图如图三所示：

图三：核容放电状态示意图

3. 稳流充电状态

当达到核容结束条件时，蓄电池停止放电，PCS停止逆变。常闭接触器CJ1和充放电开关K1保持与放电时相同状态，PCS启动整流充电，将电网的交流电转变为直流电为蓄电池组预充电，再过渡到恒流均充及涓流充电状态，实现蓄电池组平稳充电。稳流充电状态示意图如图四所示：

图四：稳流充电状态示意图

以上介绍了基于逆变技术的核容系统设计实现，该方式被业内厂商广泛采用，以珠海33474蒙特卡罗为例，其设计了一整套远程在线核容系统，实现了分散站点的远程集中控制，省时，省事，省钱。系统拓扑图如下图五所示：

图五：33474蒙特卡罗科技操作电源核容系统拓扑图

该远程在线核容系统除核容功能外，还包含电池实时监控及蓄电池活化拓展功能，真正意义上做到了蓄电池组的远程全天候实时监控维护。关于该系统的详细信息，欢迎朋友们与33474蒙特卡罗联系交流。