简析风电场操作电源回路

北极星风力发电网讯:变电站的操作电源一般采用直流电源，也可以采用交流电源。但在实际运行中多以蓄电池组作为操作电源，蓄电池操作电源是由一定数量的蓄电池串联成组供电的一种与电力系统运行方式无关的直流电源系统，其具有供电可靠性高，蓄电池电压平稳、容量较大，能够满足变电站直流负荷及变电站对操作电源的基本要求，因此是目前变电站普遍采用的操作电源。

一、变电站直流负荷及变电站对操作电源的基本要求

变电站直流负荷分为经常性负荷、事故性负荷和冲击性。经常性负荷是指在正常运行时，由直流电源不间断供电的负荷。事故性负荷是指当变电站失去交流电源全站停电时，由直流电源供电的负荷。冲击性负荷是断路器合闸时的短时冲击电流。

变电站对操作电源的基本要求如下:

(1)保证供电的可靠性。变电站应装设独立的直流操作电源，以免交流系统故障时，影响操作电源的正常供电。

(2)具有足够的容量，能满足各种工况对功率的要求。

(3)具有良好的供电质量。正常运行时，操作电源母线电压波动范围小于5%额定值。

二、蓄电池的常用充电方式

(1) 均衡充电。为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均匀现象，使其恢复到规定的范围内而进行的充电，称为均衡充电。均衡充电过程主要包括恒流、恒压和计时三个阶段。

(2) 浮充电。在交流电源正常时，充电设备的直流输出端和蓄电池及直流负载并接，以恒压充电方式对蓄电池组进行浮充电以保持容量，同时，充电设备承担经常性负荷供电。

三、变电站直流系统的典型接线

变电站直流系统主要接线方式分为三种，1、一组蓄电池一台充电设备接线方式；2、一组蓄电池两台充电设备接线方式；3、两组蓄电池、两组浮充电设备和一组充电设备接线方式。

以天鹏风电场为例，天鹏风电场采用的是一组蓄电池一台充电设备接线方式。图一为实际图纸，图二为简化图纸。

一组蓄电池一台充电在实际现场运行主要优点：

1、接线简单能满足一般变电站正常用电需求；

2、机构简单设计及造价较低；

3、后期维护成本较低；

一组蓄电池一台充电在实际现场运行主要缺点：

1、由于无冗余设计如发生大规模故障将导致直流系统瘫痪；

2、需要定期对电池状态进行检查，由于多采用串联连接方式，当单体电池内阻多大将有可能影响整组蓄电池组的稳定运行；

3、由于无备用电池组随着使用时间的逐步增加其，可靠性和容量将有明显降低；

直流系统中操作回路在直接关系变电设备时候能可靠冻灾，为此在日后的巡视中需注意变电站内整组蓄电池组运行状态，应注意

1、检查表计指示在正常范围内，调压旋钮可以控制调节控母电压；

2、检查监控单元，是否死机，有无告警信息，蓄电池充电方式切换是否正常；

3、充电模块电压电流输出显示正常，风扇运转正常，模块无噪声或异响；

4、检查交流进线开关位置，蓄电池充电开关位置正确；

5检查各馈线空开位置，电气信号灯正常指示。

本文作者：蒋兴涛

作者单位：新疆风能有限责任公司