变电站直流系统中LiFePO4电池容量选择.pdf

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1、电池工业第16卷第5期2011年l0月变电站直流系统中LiFePO4电池容量选择王洪’，林雄武，李丽，金林，刘平(1．华北电网张家口供电公司，河北张家口075000；2．深圳市泰昂能源科技股份有限公司，广东深圳518057)摘要：以某110kV变电站作为范例，结合变电站的规程和磷酸铁锂(LiFePO)锂离子蓄电池的特性，详细介绍在站用电源领域LiFePO锂离子电池的容量计算。关键词：变电站；直流电源系统；磷酸铁锂(LiFePO)电池；容量计算中图分类号：TM912．9文献标志码：A文章编号：1008—7923(2011)05—0274—

2、04BatterycapacitychoosingofLiFePO4Li-ionbatteriesusedinthesubstationDCsystemWANGHong，LINXiong-wu’，LILi，JINLin2,LIUPing2(J．NorthChinaZhangiakouPowerSupplyCompany,Zhangfiakou,Hebeio75ooo,China；2．ShenzhenTieonEnergyTechnologyCo．，Ltd．，Shenzhen，Guangdong518o5zChina)Abstract：T

3、akinga110kVsubstationasanexample，andcombinedwiththerulesofsubstationandcharacteristicsofLiFePO4Li—ionbattery，thecapacitycalculationofLiFePO4Li—ionbatteriesinsubstationpowerfieldwasintroducedindetailinthispaper．Keywords：substation；DCpowersystem；LiFePO4Li-ionbattery；capaci

4、tycalculation直流电源系统是变电站的重要组成部分，它的1变电站直流系统简介设备选型的合理性、安全可靠性直接影响着变电站1．1接线方式的可靠性。根据《电力直流电源系统设计手册(第二版)》【’1磷酸铁锂(LiFePO)锂电池作为新型锂离子蓄电以及DUT1074—2007{电力用直流和交流一体化电源池，以其能在苛刻的条件下可靠运行的能力，正受到设备》[2]要求，发电厂以及变电站的直流系统采用单各行业的广泛关注，特别是在电动汽车领域和储能母线或单母线分段接线。领域，已经开始大力推广。但其作为后备电源，在变目前，主流设计一般采用单母线

5、分段接线，其优电站站用电源领域尚未见应用。点是：(1)可靠性高，任意母线出现故障或需要检修本文以某110kV变电站作为范例，结合变电站都不影响供电；(2)根据对直流电源的要求便于扩展的规程和磷酸铁锂电池的特性，详细介绍在站用直配置。流电源领域，LiFePO锂离子电池的容量计算。1-2额定电压的选择目前，国内l10kV变电站选择直流电源额定电收稿日期：201I-06—14作者简介：王洪(1965-)，男，河北省人，工程师；主要从事变电二次压为DC220V、DC11OV两种。系统运维研究。Biography：WANGHong(1965-)，

6、male，engineer．Vo1．16No．574Oct．2011电池工业16卷第52011年101．3直流配置以及馈线网络因此，控制室内微机监控及保护测控装置总负(1)单组蓄电池配置的满足一般110kV变电站荷电流：配置要求，馈出以环路为主；／,-2．65+0．91+1+2=6．56(A)。(2)两组蓄电池配置的110kV变电站直流电源总经常性负荷：馈出具备双重化配置要求以及控保分开。IIIIIo．7+2．75+2．45+6．56=12．46(A)(3)一体化电源将交流电源、直流电源、通讯电考虑一定余量，取值L=15A，负荷系数取0

7、．6。源、UPS电源、逆变电源整体考虑。馈出以环路、辐射2．1．2UPS系统的逆变器直流负荷计算电流均可。直流系统直接向UPS系统的逆变器供电，1．4充电装置tAC220VUPS系统的功率(P)选为5kVA。充电装置是保证蓄电池可靠运行的主要设备，直流负荷计算电流：=kxPl(~lxU)，其中，逆变磷酸铁锂蓄电池对充电机要求较高。智能型高频开器可靠系数k取值1．15，效率卵取值0．8，已知功率P关电源具有技术先进、性能优越和体积小的优点。为5000VA，电压为220V，计算得，b=1．15x5000／(0．8x220)=32．7(A)，

8、负荷系数取0．6。2负荷计算与蓄电池选择2．1-3新10kV配电装置、控制室和继电保护室事故该110kV变电站原有28面10kV开关柜，经照明过改扩建后，新增25面10kV开关柜。根据新旧设直流负荷约电流L