基于双向DC/DC智能母联的直流电源系统的研究

张建华，李 欧

（广东电网有限责任公司东莞供电局，广东 东莞 523000）

0 引 言

为保障电力系统的安全运行，发电厂、变电站的控制及保护设备多采用双充双电直流电源系统供电方式[1]。

根据直流电源系统的接线方式，如下关键节点的故障将有可能导致直流系统故障，直流母线失压。

（1）降压硅链开路；（2）蓄电池开路或者容量不足；（3）蓄电池进线开关故障；（4）站用交流电源故障；（5）充电机故障。

此种直流系统在电网和蓄电池同时故障时必然导致故障段母线长时间失压，从而严重影响保护装置的正常运行和电网设备的安全运行[2]。基于此，本文提出了一种基于双向DC/DC的智能型母联装置，在保持原有直流系统的运行方式及运行参数不变的基础上，利用双向DC/DC变换器，实现两段直流母线互为备用。

1 智能型母联装置组成

智能型母联装置采用双向DC/DC变换器，由电压电流检测单元、功率开关、保护单元及储能单元等组成[3]。双向DC/DC为双端口结构，他的两个端口分别连接Ⅰ段直流母线和Ⅱ段直流母线，即双向DC/DC与母联开关KO为并联关系，由此构成的新型直流电源系统结构如图1所示。

双向DC/DC的输入特性与通信用DC/DC模块相同，输出特性与充电机的输出特性相同。双向DC/DC的两个直流端口之间是电气隔离的，其结构如图2所示。

图1 新型直流电源系统结构

图2 双向DC/DC模块连接图

收稿日期：2019-05-22

在两段直流母线均正常的情况下，双向DC/DC的两个直流端口均处于输入状态，当任一母线电压异常时，双向DC/DC的对应端口自动转换为输出状态，将另外一段母线的电能传输至故障段母线，保证故障段母线不间断供电。……