一种供配电系统的制作方法

1.本技术涉及供配电技术领域，更具体地，涉及一种供配电系统。


背景技术：

2.电能作为当前应用最为广泛的能源之一，供配电系统在电气系统中发挥着电能调度的功能。目前，越来越多的场所、设备对供电质量、供电可靠性要求越来越高，供配电系统短时间的失效就可能造成巨大的经济等损失，本实用新型就此背景开展一种高可靠性供配电系统设计。


技术实现要素：

3.针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种供配电系统，能够高效快速识别市电故障，提供高质量、高可靠性供电。
4.为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种供配电系统，其特征在于，包括电源设备；
5.所述电源设备包括ac/dc电源、柴油发电机组、动力电池、充电机和电源切换；其中，
6.所述ac/dc电源与市电连接，用于将市电转换为高压母线可接收的电压幅值；
7.所述柴油发电机组与高压母线连接，用于市电故障时的应急供电；
8.所述动力电池与高压母线连接，用于所述柴油发电机组启动前的临时供电；
9.所述充电机与高压母线和所述动力电池连接，用于对动力电池充电；
10.所述电源切换装置与高压母线和所述动力电池连接，用于识别所述高压母线的异常电压并及时切换到动力电池供电。
11.进一步的，上述供配电系统，其中，所述电源设备还包括浪涌保护装置，所述浪涌保护装置与高压母线连接，用于吸收所述供配电系统由于雷电、电网以及设备开关机、电源设备的切换而造成的浪涌电流和浪涌电压。
12.进一步的，上述供配电系统，还包括配电设备；所述配电设备包括配电箱和二次电源；
13.其中，所述配电箱包括第一级配电箱和第二级配电箱；
14.所述第一级配电箱为高压配电箱，与高压母线连接，用于给二次电源与高压设备供电；
15.所述二次电源与第一级配电箱连接，用于将所述第一级配电箱输送的高压电转换为负载设备需要的电压，并将转换前后电压隔离，解除电磁耦合；
16.所述第二级配电箱与所述二次电源和负载设备连接，用于将二次电源转换的电能分配给负载设备；
17.进一步的，上述供配电系统，其中，所述电源设备还包括储能电容器，所述储能电容与高压母线连接，用于维持所述第一级配电箱的电能输入。
18.进一步的，上述供配电系统，其中，所述配电设备还包括远控盒，所述远控盒与所述配电箱连接，用于异地集中控制配电箱，实现负载设备的配电与断开。
19.进一步的，上述供配电系统，还包括控制设备，所述控制设备包括控制计算机、终端和健康管理设备；其中，
20.所述控制计算机与所述用于所述电源设备和配电设备连接，用于监测供配电系统各设备的状态信息；
21.所述终端通过通信接口与所述电源设备和配电设备连接，用于读取所述供配电系统各设备状态信息以及控制各设备的配电；
22.所述健康管理设备用于存储上述状态信息以判定所述供配电系统的健康状况。
23.进一步的，上述供配电系统，其中，所述配电箱内部设置配电控制板，用于监测各高压设备与负载设备的用电状况并上传至所述控制计算机和终端、存储至所述健康管理设备。
24.进一步的，上述供配电系统，其中，所述供配电系统各设备的状态信息至少包括：开机时各设备的电压、电流、功率信号与运行时各设备的电压、电流、功率信号。
25.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
26.（1）本实用新型提供的一种供配电系统，该系统设置柴油发电机组用于市电故障时的临时供电，设置动力电池作为柴油发电机组启动前的临时供电，设置电源切换装置识别高压母线的异常电压并及时切换到动力电池供电；在市电故障时，为负载设备提供可靠性的电能输入；
27.（2）采用本实用新型提供的一种供配电系统，分级设置配电箱，一级配电箱用于高压设备与二次电源供电，二次电源用于降压并通过二级配电箱给负载设备供电，实现了分级供电；并且设置控制设备监测供配电系统各设备的状态信息，实现自动化控制，能够及时处理故障发出告警。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本技术实施例提供的一种供配电系统的结构示意图。
具体实施方式
30.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
31.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或
设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
32.图1为本技术实施例提供的一种供配电系统的结构示意图，请参阅图1，该系统包括电源设备，电源设备为供配电系统提供稳定的电能输入。进一步地，电源设备包括ac/dc电源、柴油发电机组、动力电池、充电机与电源切换装置。
33.ac/dc电源与市电连接，市电为电能的主要来源，ac/dc电源是供配电系统中主要的供电设备。ac/dc电源将用于将市电转换为高压母线可接收的电压幅值540v，由高压母线为辅助性负载配电。柴油发电机组与高压母线连接，用于市电故障时的应急供电；动力电池与高压母线连接，用于所述柴油发电机组启动前的临时供电；充电机与高压母线和所述动力电池连接，用于对动力电池充电；电源切换装置与高压母线和所述动力电池连接，用于识别所述高压母线的异常电压并及时切换到动力电池供电。
34.作为一个优选的实施例，电源设备还包括浪涌保护装置，浪涌保护装置与高压母线连接，用于吸收所述供配电系统由于雷电、电网以及设备开关机、电源设备的切换而造成的浪涌电流和浪涌电压，以避免所述供配电系统设备及负载设备的损伤。
35.本实施例中，供配电系统还包括配电设备；配电设备包括配电箱和二次电源；其中，配电箱包括第一级配电箱和第二级配电箱；第一级配电箱为高压配电箱，与高压母线连接，用于给二次电源与高压设备供电；二次电源与第一级配电箱连接，用于将第一级配电箱输送的高压电转换为负载设备需要的电压，并将转换前后电压隔离，解除电磁耦合，以避免所述供配电系统各设备之间的相互干扰；第二级配电箱与所述二次电源和负载设备连接，用于将二次电源转换的电能分配给负载设备。具体的，配电箱的种类及数目可以根据负载种类和数量确定，配电箱通道设置和承载能力设置可以根据负载功率确定；二次电源的输出电压根据负载要求设置，二次电源功率根据负载最大功率设置。为保证负载用电可靠性，采用双电源并联机制。
36.进一步地，电源设备还包括储能电容器，储能电容器与高压母线连接，用于维持第一级配电箱的电能输入，确保高压设备与负载设备供电的持续性。
37.进一步地，配电设备还包括远控盒，远控盒与所述配电箱连接，用于异地集中控制配电箱，实现负载设备的配电与断开。远控盒根据负载实际操作需要，某些常用负载的控制开关可通过硬件信号集中，以确保当控制计算机通信异常的情况下，通过远控盒及时完成操作。
38.本实施例中，供配电系统还包括控制设备，控制设备包括控制计算机、终端和健康管理设备；其中，控制计算机与所述电源设备和配电设备连接，用于监测供配电系统各设备的状态信息，控制计算机可通过交互界面实现柴油发电机组的远程启停、ac/dc的状态查询、动力电池的点亮查询等功能并且电源设备中柴油发电机组、ac/dc电源、动力电池、充电机和电源切换装置均设置通讯功能，将自检结果、实时运行状态和故障信息等上传给控制计算机。终端通过通信接口与所述电源设备和配电设备连接，用于读取所述供配电系统各设备状态信息以及控制各设备的配电；健康管理设备用于存储上述状态信息以判定所述供配电系统的健康状况。
39.配电设备的配电箱内部设置配电控制板，用于监测各高压设备与负载设备的用电状况并上传至所述控制计算机和终端、存储至所述健康管理设备；控制计算机也可以通过
交互界面控制配电箱各通道的接通与断开，实现相关负载的远程配电和断电。具体的，供配电系统各设备的状态信息至少包括：开机时各设备的电压、电流、功率信号与运行时各设备的电压、电流、功率信号。并且，电源设备中柴油发电机组、ac/dc电源、动力电池、充电机和电源切换装置均设置通讯装置，实时将运行状态上传至控制计算机，并通过相关功能程序实现自动化控制，降低人为原因造成的故障，提高供配电系统可靠性。
40.在一个具体的实施例中，柴油发电机组和ac/dc电源的功率为20kw；电源切换装置的最大切换功率为20kw；柴油发电机组切入使用的时间不大于10min，动力电池容量为6ah；为保证单台充电机1小时内充满动力电池充电机功率为2kw。
41.下面对本实施例提供的供配电系统的工作过程进行简要说明。正常供电时，由ac/dc电源将市电转换为高压母线可接收的电压幅值；当市电故障时，电源切换装置识别到高压母线电压异常，将电源输入切换到动力电池，由动力电池为负载设备临时供电；在切换过程中，第一级配电箱及由其配电的负载设备由储能电容器维持电能输入，以确保负载设备供电持续性；控制设备监测到市电故障，发出告警；维护人员启动柴油发电机组；柴油发电机组启动完成后，电源切换装置识别到高压母线电压正常，自动将电源输入切换回高压母线；市电恢复后，维护人员关闭柴油发电机组。
42.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
43.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
44.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
45.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
46.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
47.以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理
并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。
48.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
49.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。