《表1 现有充电模块的DC-DC变换器》

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《变电站直流电源系统现状与展望》

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交流配电单元由2路交流输入和自动转换开关ATS（automatic transfer switch）组成[4]，一路作为常用电源，另一路作为备用电源，通过ATS进行切换，输入可采用单相交流输入（220 V/50 Hz）或三相交流输入（380 V/50 Hz），当系统功率较低时可采用单相输入，变电站直流系统常用的是三相输入。充电模块采用高频开关电源装置，结构如图2所示，交流电经过EMI及滤波、整流、功率因数校正PFC(power factor correction）、DC-DC变换器与滤波得到高质量的直流电。整流电路一般采用三相桥式不控整流，PFC现多使用无源功率因数校正PPFC(passive power factor correction），DC-DC变换器目前主要使用移相控制PWM DC-DC全桥变换器和全桥LLC谐振变换器，如表1所示。高频开关电源装置相比于90年代前使用的晶闸管整流装置，稳压稳流精度高、交流侧谐波含量小、效率高、滤波器的体积和重量小，现已得到广泛应用。用于直流系统的蓄电池主要有开口式铅酸蓄电池、半封闭的防酸式铅酸蓄电池、隔镍碱性蓄电池以及阀控式铅酸VRLA(valve-regulated lead acid）蓄电池。前2种应用于80年代前，现在已基本淘汰。隔镍碱性蓄电池在80年代中期开始使用，放电倍率高，耐过充和过放[1]，循环使用寿命长，但是单节电压低使电池数量多，而且存在记忆效应，局限了其在变电站直流系统的应用。90年代以后，VRLA电池开始发展与应用，并因其全密封、少维护、不污染环境、可靠性高以及安装方便等优点迅速得到广泛应用[5]，目前基本采用VRLA电池。监控模块分为集中式监控和分布式监控2种方式，主要包括蓄电池巡检、绝缘监测、充电监测和配电监测等。集中式监控还包括集中监测，各监测模块把测量参数输送至集中监测主机。分布式监控方式中各模块相互独立同时利用系统总线进行数据交换，现在多采用集中式监控的方式。降压装置为多只大功率硅整流二极管串联而成的降压硅链，利用继电器控制投入的组数而达到多级调压功能，简单可靠，但这种调压属于有级调压；也可以使用DC-DC变换器实现平滑调压。