CN114094692A - 变电站设备的供电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变电站设备的供电系统及方法，该系统包括：交流电源、备用电池、用电设备、第一交直流转换装置、第二交直流转换装置、第一开关组和第二开关组；交流电源通过第一开关组与第一交直流转换装置相连接，通过第二开关组与第二交直流转换装置相连接；用电设备分别与备用电池、第一交直流转换装置和第二交直流转换装置相连接。第一开关组用于响应用户的断开操作，置于断开状态，触发备用电池供电；第二开关组用于响应用户的检测操作，置于闭合状态，以在备用电池供电过程中，当其输出电压低于预设的第一电压时，使交流电源供电。应用本发明提供的系统，可在保障供电的情况下，将设备用作备用电池的测试负载，提高备用电池的测试准确度。

Description

变电站设备的供电系统及方法

技术领域

本发明涉及供电技术领域，特别是涉及一种变电站设备的供电系统及方法。

背景技术

变电站是电力系统中的重要组成部分之一，在变电站中设置有各类设备，以维持变电站的运转。保障变电站中的设备供电，则是保障变电站正常运转的重要工作之一。

目前，变电站中的设备通常是采用交流电源进行供电，在交流电源供电出现异常的情况下，采用备用电池供电。为保障备用电池在交流电源异常时能够正常供电，常常需要人工通过一个附加负载对备用电池进行充放电，以对备用电池的性能进行检测。

发明人经研究发现，测试所用的附加负载通常都是统一规格的，通过附加的负载对备用电池进行检测的方式，无法还原备用电池实际供电时的负载消耗，使得测试准确性较低，而基于现有变电站设备的供电方式，在正常供电状态下，无法通过变电站设备对备用电池进行充放电，难以对备用电池的性能进行准确检测。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种变电站设备的供电系统及方法，以解决现有供电方式无法将变电站设备作为备用电池的检测负载，难以对备用电池的性能进行准确检测的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种变电站设备的供电系统，包括：

交流电源、备用电池、用电设备、第一交直流转换装置、第二交直流转换装置、第一开关组和第二开关组；

所述交流电源通过所述第一开关组与所述第一交直流转换装置的各个输入端相连接，所述交流电源通过所述第二开关组与所述第二交直流转换装置的各个输入端相连接；

所述用电设备分别与所述备用电池、所述第一交直流转换装置的各个输出端和所述第二交直流转换装置的各个输出端相连接；

所述第一开关组，用于在所述交流电源通过所述第一交直流转换装置为所述用电设备供电的过程中，响应用户对所述交流电源进行的断开操作，将所述第一开关组置于断开状态，以触发所述备用电池为所述用电设备供电；

所述第二交直流转换装置，用于响应所述用户对所述第二交直流转换装置进行的第一电压调节操作，将所述第二交直流转换装置的输出电压调节为预设的第一电压，所述预设的第一电压为所述用电设备的最小工作电压；

所述第二开关组，用于响应所述用户对所述备用电池进行的检测操作，将所述第二开关组置于闭合状态，以在所述备用电池为所述用电设备供电的过程中，当所述备用电池的输出电压低于所述预设的第一电压时，使所述交流电源通过所述第二交直流转换装置为所述用电设备供电。

上述的系统，可选的，所述第二交直流转换装置，还用于：

响应所述用户对所述第二交直流转换装置进行的第二电压调节操作，将所述第二交直流转换装置的输出电压调节为预设的第二电压，所述预设的第二电压高于所述第一交直流转换装置的输出电压；

所述第二开关组，还用于在所述交流电源通过所述第一交直流转换装置为所述用电设备供电的过程中，响应所述用户对所述第二交直流转换装置进行的检测操作，将所述第二开关组置于闭合状态，以检测所述交流电源能否通过所述第二交直流转换装置为所述用电设备供电。

上述的系统，可选的，所述交流电源为三相交流电源。

上述的系统，可选的，所述第一交直流转换装置中包括第一交流/直流转换器、第二交流/直流转换器和第三交流/直流转换器；

所述第一开关组包括第一开关、第二开关和第三开关；

所述第一交流/直流转换器的第一输入端通过所述第一开关与所述交流电源的第一相线相连接，所述第一交流/直流转换器的第二输入端通过所述第一开关与所述交流电源的零线相连接；

所述第二交流/直流转换器的第一输入端通过所述第二开关与所述交流电源的第二相线相连接，所述第二交流/直流转换器的第二输入端通过所述第二开关与所述交流电源的零线相连接；

所述第三交流/直流转换器的第一输入端通过所述第三开关与所述交流电源的第三相线相连接，所述第三交流/直流转换器的第二输入端通过所述第三开关与所述交流电源的零线相连接。

上述的系统，可选的，所述第二交直流转换装置包括第四交流/直流转换器，所述第二开关组包括第四开关；

所述第四交流/直流转换器的第一输入端通过所述第四开关与所述交流电源的第一相线相连接，所述第四交流/直流转换器的第二输入端通过所述第四开关与所述交流电源的零线相连接。

上述的系统，可选的，还包括：电源分配单元；

所述备用电池、所述第一交直流转换装置的各个输出端和所述第二交直流转换装置的各个输出端，分别通过所述电源分配单元与所述用电设备相连接；

所述电源分配单元，用于监测所述第一交直流转换装置的输出电压、所述第二交直流转换装置的输出电压，以及所述备用电池的输出电压。

上述的系统，可选的，还包括：显示装置；

所述电源分配单元与所述显示装置相连接；

所述显示装置，用于显示所述电源分配单元监测到的所述第一交直流转换装置的输出电压、所述第二交直流转换装置的输出电压，以及所述备用电池的输出电压。

一种变电站设备的供电方法，所述方法应用于变电站设备的供电系统，所述系统包括交流电源、备用电池、用电设备、第一交直流转换装置、第二交直流转换装置、第一开关组和第二开关组；

所述方法包括：

响应于用户对所述第二交直流转换装置进行的第一电压调节操作，将所述第二交直流转换装置的输出电压调节为预设的第一电压，所述预设的第一电压为所述用电设备的最小工作电压；

在所述交流电源通过所述第一交直流转换装置为所述用电设备供电的过程中，响应于用户对所述交流电源进行的断开操作，将所述第一开关组置于断开状态，以触发所述备用电池为所述用电设备供电；

响应于所述用户对所述备用电池进行的检测操作，将所述第二开关组置于闭合状态，以在所述备用电池为所述用电设备供电的过程中，当所述备用电池的输出电压低于所述预设的第一电压时，使所述交流电源通过所述第二交直流转换装置为所述用电设备供电。

上述的方法，可选的，还包括：

响应于所述用户对所述第二交直流转换装置进行的第二电压调节操作，将所述第二交直流转换装置的输出电压调节为预设的第二电压，所述预设的第二电压高于所述第一交直流转换装置的输出电压；

在所述交流电源通过所述第一交直流转换装置为所述用电设备供电的过程中，响应于所述用户对所述第二交直流转换装置进行的检测操作，将所述第二开关组置于闭合状态，以检测所述交流电源能否通过所述第二交直流转换装置为所述用电设备供电。

上述的方法，可选的，所述系统还包括电源分配单元，所述方法还包括：

通过所述电源分配单元监测所述第一交直流转换装置的输出电压、所述第二交直流转换装置的输出电压，以及所述备用电池的输出电压。

基于上述本发明实施例提供的一种变电站设备的供电系统，包括：交流电源、备用电池、用电设备、第一交直流转换装置、第二交直流转换装置、第一开关组和第二开关组；交流电源通过第一开关组与第一交直流转换装置的各个输入端相连接，交流电源通过第二开关组与第二交直流转换装置的各个输入端相连接；用电设备分别与备用电池、第一交直流转换装置的各个输出端和第二交直流转换装置的各个输出端相连接；第一开关组，用于在交流电源通过第一交直流转换装置为用电设备供电的过程中，响应用户对交流电源进行的断开操作，将第一开关组置于断开状态，以触发备用电池为用电设备供电；第二交直流转换装置，用于响应用户对第二交直流转换装置进行的第一电压调节操作，将第二交直流转换装置的输出电压调节为预设的第一电压，预设的第一电压为用电设备的最小工作电压；第二开关组，用于响应用户对备用电池进行的检测操作，将第二开关组置于闭合状态，以在备用电池为用电设备供电的过程中，当备用电池的输出电压低于预设的第一电压时，使交流电源通过第二交直流转换装置为用电设备供电。应用本发明实施例提供的供电系统，在需要对备用电池进行检测时，可以通过第一开关组将当前为用电设备供电的交流电源断开，以使备用电池为用电设备供电，以将用电设备作为备用电池的测试负载，当备用电池的输出电压不能满足用电设备的供电需求时，会触发交流电源通过第二交直流转换装置为用电设备供电。在保障用电设备供电的情况下，可将用电设备作为备用电池的测试负载，有利于提高备用电池的测试准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种变电站设备的供电系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种变电站设备的供电系统的又一结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种变电站设备的供电系统的另一结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种变电站设备的供电方法的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的一种变电站设备的供电方法的又一方法流程图；

图6为本发明实施例提供的一种机箱的内部结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种机箱的正面结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种机柜的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

由背景技术可知，变电站现有的供电系统，是将交流电源和备用电池分别与变电站的用电设备相连接，正常状态下由交流电源为用电设备供电，在交流电源无法正常供电时，用电设备两端的电压会随之降低，此时则会触发备用电池开始放电，为用电设备供电。在现有的供电系统中，难以在保障用电设备供电的情况下，将用电设备作为备用电池的测试负载，不利于对备用电池的性能进行准确检测。

因此，本发明实施例提供了一种变电站设备的供电系统，可通过开关断开交流电源现有的供电线路，使备用电池为用电设备供电，在备用电池不满足用电设备的供电条件时，可触发交流电源重新为用电设备供电。可在保障用电设备供电的情况下，将用电设备作为备用电池的测试负载，有利于提高备用电池的测试准确度。

本发明实施例提供了一种变电站设备的供电系统，该系统的系统结构示意图可以如图1所示，包括：

交流电源101、备用电池102、第一交直流转换装置103、第二交直流转换装置104、第一开关组105、第二开关组106和用电设备107；

所述交流电源101通过所述第一开关组105与所述第一交直流转换装置103的各个输入端相连接，所述交流电源101通过所述第二开关组106与所述第二交直流转换装置104的各个输入端相连接；

所述用电设备107分别与所述备用电池102、所述第一交直流转换装置103的各个输出端和所述第二交直流转换装置104的各个输出端相连接；

所述第一开关组105，用于在所述交流电源101通过所述第一交直流转换装置103为所述用电设备107供电的过程中，响应用户对所述交流电源101进行的断开操作，将所述第一开关组105置于断开状态，以触发所述备用电池102为所述用电设备107供电；

所述第二交直流转换装置104，用于响应所述用户对所述第二交直流转换装置104进行的第一电压调节操作，将所述第二交直流转换装置104的输出电压调节为预设的第一电压，所述预设的第一电压为所述用电设备107的最小工作电压；

所述第二开关组106，用于响应所述用户对所述备用电池107进行的检测操作，将所述第二开关组106置于闭合状态，以在所述备用电池102为所述用电设备107供电的过程中，当所述备用电池102的输出电压低于所述预设的第一电压时，使所述交流电源101通过所述第二交直流转换装置104为所述用电设备107供电。

需要说明的是，图1所示结构示意图，仅为更好地说明本发明实施例所提供了一个简要示意图，仅为示意性说明，图中并未示出具体的装置结构、具体端口和具体的电气连接结构，并不是对于实际应用过程中连接关系进行限定。

本发明实施例提供的系统中，用电设备107指的是变电站中的工作设备，在具体的应用过程中，变电站中设置多个用电设备，本发明实施例仅是对于一个用电设备的供电系统进行说明所提供的实施例，在具体的应用过程中，变电站中的每个用电设备均可采用本发明实施例提供的供电系统供电。

本发明实施例提供的第一开关组105和第二开关组105分别包含至少一个开关，具体的开关数量可以根据实际的电路结构确定，能够实现交流电源与第一交直流转换装置、第二交直流转换装置之间的线路断开或闭合即可，开关组的闭合状态或断开状态，指的是开关组中的每个开关均对应处于闭合状态或均对应处于断开状态。

第一交直流转换装置103和第二交直流转换装置104中，分别包含至少一个交流/直流转换器，具体的器件数量可以根据实际的电路结构确定，能够实现交流电源的直流转换即可。

在用电设备107的日常运行过程中，第一开关组105处于闭合状态，交流电101与第一交直流转换装置103、用电设备107之间的电路为通路，由交流电源101为用电设备107供电。具体的，交流电源101输出的交流电压输入第一交直流转换装置103，经第一交直流转换装置103的交流-直流转换，可输出与交流电源101输出的交流电压相对应的直流电压，通过第一交直流转换装置103输出的直流电压为用电设备107供电。第一交直流转换装置103的输出电压值为用电设备107的额定电压值。

在用电设备107的日常运行过程中，第二开关组106处于断开状态，也就是交流电源101与第二交直流转换装置104、用电设备107之间的电路为断路，第二交直流转换装置104没有输入的交流电压，亦不提供直流电压。第二交直流转换装置104为可调式的交直流转换装置，其中的交流/直流转换器为可调式的交流/直流转换器，其输出电压的电压值可以调节。

当用户需要对备用电池102的性能进行检测时，可以先对第二交直流转换装置104的输出电压进行调节，将其输出的电压调节为用电设备的最小工作电压。需要说明的是，在实际的应用过程中，可以将第二交直流转换装置104的输出电压值可以保持为所述最小工作电压，而非每次都需调整。完成调节后，用户可将第二开关组106闭合，使交流电源101与第二交直流转换装置104、用电设备107之间的电路成为通路。根据直流电压的供电特性，由电压来源中电压值最高的供电装置供电。当第一交直流转换装置103或备用电池102的输出电压高于用电设备107的最小工作电压时，第二交直流转换装置104的输出电压低于其他电能输出设备的输出电压，故不由其供电。

在第二交直流转换装置104的输出电压值为用电设备的最小工作电压，且第二开关组106已闭合的情况下，用户可将第一开关组105断开，将交流电源101通过第一交直流转换装置103供电的电路断开，该操作会使得第一交直流转换装置103的输出电压逐渐降低，无法满足用电设备107的供电需求。而备用电池102与用电设备之间的电路是通路，当备用电池102的输出电压高于第一交直流转换装置103的输出电压时，则会由备用电池102为用电设备107供电。此时，用电设备107则成为了备用电池102的放电负载，可以通过检测装置在备用电池102的供电过程中，测定其放电特性曲线，以对备用电池102的性能进行检测。

在备用电池102为用电设备107供电的过程中，若备用电池102性能异常或是电量已被消耗，当备用电池102的输出电压低于用电设备的最小工作电压时，第二交直流转换装置104的输出电压则为系统中最大的输出电压，此时，交流电源101通过第二交直流转换装置104转换输出的电压则会为用电设备107供电，保障用电设备107的供电。

基于本发明实施例提供的系统，用户需要对变电站中的备用电池进行检测时，可以将第二开关组闭合，使得交流电源与用电设备之间存在一个最小工作电压的供电通路。继而断开第一开关组，以断开交流电源原有的供电通路，触发备用电池为用电设备供电。当备用电池的输出电压低于用电设备的最小工作电压时，交流电源则可通过第二开关组对应的供电通路为用电设备供电。应用本发明实施例提供的系统，可在保障变电站设备供电的情况下，将用电设备作为备用电池的测试负载，在备用电池为用电设备供电的情况下，对备用电池的性能进行检测，而不是人工采用附加的负载对备用电池放电测试，可以还原备用电池实际使用过程中的放电场景，有利于提高备用电池的测试准确度。

进一步的，在上述实施例提供的系统的基础上，本发明实施例提供的系统中，所述第二交直流转换装置，还用于：

响应所述用户对所述第二交直流转换装置进行的第二电压调节操作，将所述第二交直流转换装置的输出电压调节为预设的第二电压，所述预设的第二电压高于所述第一交直流转换装置的输出电压；

所述第二开关组，还用于在所述交流电源通过所述第一交直流转换装置为所述用电设备供电的过程中，响应所述用户对所述第二交直流转换装置进行的检测操作，将所述第二开关组置于闭合状态，以检测所述交流电源能否通过所述第二交直流转换装置为所述用电设备供电。

本发明实施例提供的系统中，用户可在对备用电池进行检测之前，交流电源正常为用电设备供电的情况下，对第二交直流转换装置的性能进行检测，也就是检测该装置能否正常工作，在存在输入的交流电压时，能否将其转换为对应的直流电压进行输出。

用户可先将第二交直流转换装置的输出电压调节为预设的第二电压，第二电压高于系统中第一交直流转换装置的输出电压，第一交直流转换装置的输出电压通常为用电设备的额定电压，而第二电压不高于用电设备的最大工作电压，也就是第二电压为大于用电设备的额定电压，小于用电设备的最大工作电压的范围内的一个预设电压。

在本发明实施例提供的系统中，当第一交直流转换装置和第二交直流转换装置都处于工作状态时，第二交直流转换装置设定的输出电压高于第一交直流装置的输出电压，若第一交直流转换装置能够正常工作，根据直流电压的供电特性，当前系统中则由第一交直流转换装置输出的电压为用电设备供电。

在第二交直流转换装置的输出电压值被设定为第二电压的情况下，用户可将第二开关组闭合，使得交流电源与第二交直流转换装置、用电设备之间的电路为通路。可以通过判断当前是否由第二交直流转换装置输出的电压为用电设备供电，检测交流电源能否通过第二交直流装置为用电设备供电。具体的，可以获取用电设备两端的工作电压，确定该工作电压是否与第二交直流转换装置的输出电压值相匹配，若匹配，则确定交流电源能够通过第二交直流转换装置供电，反之则不能。

基于本发明实施例提供的系统，可在断开第一开关组，触发备用电池供电之前，先对第二交直流转换装置进行检测，在第二交直流转换装置满足正常供电的测试条件的情况下，才触发备用电池供电进行检测。可以避免在第二交直流转换装置存在故障的情况下，采用备用电池供电，以避免备用电池无法正常供电时，交流电源无法通过第二交直流转换装置供电，有利于保障用电设备的正常用电，提高供电的可靠性。

进一步的，在上述实施例提供的系统的基础上，本发明实施例提供的系统中的交流电源为三相交流电源。

为了更好地说明本发明实施例提供的方法，在上述实施例提供的系统的基础上，结合图2所示结构示意图，本发明实施例提供了又一种变电站设备的供电系统，如图2所示，本发明实施例提供的系统中的第一交直流转换装置中包括第一交流/直流转换器201、第二交流/直流转换器202和第三交流/直流转换器203；

所述第一开关组包括第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3；

所述第一交流/直流转换器201的第一输入端通过所述第一开关S1与所述交流电源的第一相线C相连接，所述第一交流/直流转换器201的第二输入端通过所述第一开关S1与所述交流电源的零线N相连接；

所述第二交流/直流转换器202的第一输入端通过所述第二开关S2与所述交流电源的第二相线B相连接，所述第二交流/直流转换器202的第二输入端通过所述第二开关S2与所述交流电源的零线N相连接；

所述第三交流/直流转换器203的第一输入端通过所述第三开关S3与所述交流电源的第三相线A相连接，所述第三交流/直流转换器203的第二输入端通过所述第三开关S4与所述交流电源的零线N相连接。

本发明实施例提供的系统中，交流电源为三相交流电源，如图2所示，A、B和C分别表示交流电源的三相线，N表示交流电源的零线。AC/DC表示交流/直流转换器。最右侧的交流/直流转换器204(AC/DC)为本发明实施例提供的系统中的第二交直流转换装置。V表征本发明实施例中的备用电池。本发明实施例提供的系统中，每个交直流转换装置的各个输出端(也就是每个交直流转换装置中各个交流/直流转换器的各个输出端)和备用电池，通过直流母排与用电设备205相连接。备用电池的正极与直流母排中的正母线相连接，备用电池的负极与直流母排中的负母线相连接。

进一步的，在上述实施例提供的系统的基础上，如图2所示，本发明实施例提供的系统中，第二交直流转换装置包括第四交流/直流转换器204，所述第二开关组包括第四开关S4；

所述第四交流/直流转换器204的第一输入端通过所述第四开关S4与所述交流电源的第一相线C相连接，所述第四交流/直流转换器204的第二输入端通过所述第四开关S4与所述交流电源的零线N相连接。

本发明实施例提供的供电系统中每个交流/直流转换器的正输出端与直流母排的正母线相连接，而每个交流/直流转换器的负输出端与直流母排的负母线相连接。用电设备205的一端与直流母排的正母线相连接，另一端与直流母排的负母线相连接。

本发明实施例提供的系统中，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4均为双刀单掷开关，当开关断开时，对应交流/直流转换器的两个输入端可同时断开与交流电源的连接，当开关闭合时，对应的两个输入端可同时与交流电源相连接。

本发明实施例提供的系统中，第四交流/直流转换器204为输出可调的交流/直流转换器，而第一交流/直流转换器201、第二交流/直流转换器202和第三交流/直流转换器203，可以为固定输出的交流/直流转换器，第一交直流转换装置中的各个交流/直流转换器的输出电压可以固定为用电设备的额定工作电压。

例如，用电设备的额定工作电压为54伏，故第一交流/直流转换器201、第二交流/直流转换器202和第三交流/直流转换器203，可以为输出电压为54伏的交流/直流转换器。而第四交流/直流转换器204，可以为调节范围为44伏至57伏的可调式交流/直流转换器。可将预设的第一电压设定为44伏，预设的第二电压设定为57伏。

需要说明的是，图2所示结构示意图，仅为了更好地说明本发明实施例提供的系统所提供的一个具体实施例，图中仅示出了系统中部分装置的简要结构，仅为对本发明实施例提供的系统中的交流电源，第一交直流转换装置和第二交直流转换装置等内容作进一步举例说明，并非对实际应用过程中的装置结构进行限定。在具体的实现过程中，实际电路中亦会设置有多类电路元件保障电路的工作，如电阻、电容等等，本发明实施例中不作具体说明，图2亦未示出这类器件结构。

为了更好地说明本发明实施例提供的系统，在图1所示系统的基础上，结合图3所示结构示意图，本发明实施例提供的系统中，还包括：电源分配单元108；

所述备用电池102、所述第一交直流转换装置103的各个输出端和所述第二交直流转换装置104的各个输出端，分别通过所述电源分配单元108与所述用电设备107相连接；

所述电源分配单元108，用于监测所述第一交直流转换装置103的输出电压、所述第二交直流转换装置104的输出电压，以及所述备用电池102的输出电压。

本发明实施例提供的系统中，还设置有电源分配单元，用于检测系统中各个供电装置的输出电压，以对供电系统的供电状态进行实时监测。电源分配单元(PowerDistribution Unit，PDU)，指的是机柜用电电源分配插座，是为机柜式安装的电气设备提供电力分配而设计的产品，可以提供实时的电力监测，实现自动报警保护，是一种现有的装置，在此不作详细说明。

需要说明的是，电源分配单元108的传输支路是相互独立的，图3所示结构仅为简要的示意性说明。电源分配单元108的每一路输入，都会对应有一路输出给用电设备，如第一交直流转换装置103的输出电压，经过电源分配单元108，仍会对应输出给用电设备107。电源分配单元108的各路输入电压信号之间相互没有影响。

基于本发明实施例提供的系统，可以通过电源分配单元对各个电力输出设备的输出电压进行监测，可以方便快捷地获取系统的供电情况，在出现异常时可及时报警，可进一步提高设备供电的可靠性，亦可提高用户的使用体验。

进一步的，在上述实施例提供的系统的基础上，本发明实施例提供的系统中，还包括：显示装置；

所述电源分配单元与所述显示装置相连接；

所述显示装置，用于显示所述电源分配单元监测到的所述第一交直流转换装置的输出电压、所述第二交直流转换装置的输出电压，以及所述备用电池的输出电压。

本发明实施例提供的系统中，设置有显示装置，该显示装置可以与电源分配单元相连，读取电源分配单元实时监测到的第一交直流转换装置、第二交直流转换装置和备用电池的输出电压，在显示装置的显示界面中，实时显示读取到的电压值。

基于本发明实施例提供的系统，可以通过显示装置，实时显示各个电力输出设备的输出电压值，方便用户获悉系统的供电情况，进一步提高用户的使用体验。

基于上述本发明实施例提供的变电站设备的供电方法，本发明实施例还提供了一种变电站设备的供电方法，与图1所示的变电站设备的供电系统相对应，本发明实施例提供的变电站设备的供电方法，应用于所述变电站设备的供电系统中，所述系统包括交流电源、备用电池、用电设备、第一交直流转换装置、第二交直流转换装置、第一开关组和第二开关组；

所述方法的方法流程图如图4所示，包括：

S301：响应于用户对所述第二交直流转换装置进行的第一电压调节操作，将所述第二交直流转换装置的输出电压调节为预设的第一电压，所述预设的第一电压为所述用电设备的最小工作电压；

本发明实施例提供的方法中，在交流电源通过第一交直流转换装置进行供电的情况下，用户可对供电系统中的第二交直流转换装置的输出电压进行调节，将其输出电压调节为用电设备的最小工作电压。

S302：在所述交流电源通过所述第一交直流转换装置为所述用电设备供电的过程中，响应于用户对所述交流电源进行的断开操作，将所述第一开关组置于断开状态，以触发所述备用电池为所述用电设备供电；

本发明实施例提供的方法中，当用户需要对备用电池进行检测时，可以将第一开关组断开，使交流电源、第一交直流转换装置和用电设备之间的电路处于断路，可触发系统中的备用电池为用电设备供电。可在备用电池为用电设备供电的过程中，对其性能进行检测。

S303：响应于所述用户对所述备用电池进行的检测操作，将所述第二开关组置于闭合状态，以在所述备用电池为所述用电设备供电的过程中，当所述备用电池的输出电压低于所述预设的第一电压时，使所述交流电源通过所述第二交直流转换装置为所述用电设备供电。

本发明实施例提供的方法中，在对备用电池进行检测之前，也就是在将第一开关组断开之前，或是在将第一开关组断开的同时，需使第二开关组处于闭合状态，使交流电源、第二交直流转换装置和用电设备之间的电路处于通路状态。在备用电池供电的过程中，若其输出电压高于用电设备的最小工作电压，故系统中由备用电池供电，当备用电池的输出电压低于用电设备的最小电压时，则由交流电源供电。

基于本发明实施例提供的方法，用户需要对变电站中的备用电池进行检测时，可以将第二开关组闭合，使得交流电源与用电设备之间存在一个最小工作电压的供电通路。继而断开第一开关组，以断开交流电源原有的供电通路，触发备用电池为用电设备供电。当备用电池的输出电压低于用电设备的最小工作电压时，交流电源则可通过第二开关组对应的供电通路为用电设备供电。应用本发明实施例提供的方法，可在保障变电站设备供电的情况下，将用电设备作为备用电池的测试负载，在备用电池为用电设备供电的情况下，对备用电池的性能进行检测，而不是人工采用附加的负载对备用电池放电测试，可以还原备用电池实际使用过程中的放电场景，有利于提高备用电池的测试准确度。

为了更好地说明本发明实施例提供的方法，结合图5所示流程图，在上述实施例提供的方法的基础上，本发明实施例提供的方法中，还包括：

S401：响应于所述用户对所述第二交直流转换装置进行的第二电压调节操作，将所述第二交直流转换装置的输出电压调节为预设的第二电压，所述预设的第二电压高于所述第一交直流转换装置的输出电压；

本发明实施例提供的方法中，用户在对备用电池进行检测之前，可先对供电系统中的第二交直流转换装置进行检测，可将第二交直流转换装置的输出电压调节为高于第一交直流转换装置的输出电压的一个预设电压。

S402：在所述交流电源通过所述第一交直流转换装置为所述用电设备供电的过程中，响应于所述用户对所述第二交直流转换装置进行的检测操作，将所述第二开关组置于闭合状态，以检测所述交流电源能否通过所述第二交直流转换装置为所述用电设备供电。

本发明实施例提供的方法中，在第二交直流转换装置的输出电压为第二电压的情况下，用户可对第二交直流转换装置进行检测，使供电系统中的第二开关组处于闭合状态，以使交流电源、第二交直流转换装置和用电设备之间的电路处于通路状态，检测交流电源能否通过第二交直流转换装置为用电设备供电，以确定第二交直流转换装置的性能是否良好。

基于本发明实施例提供的方法，可进一步对供电系统中的第二交直流转换装置进行检测，以保障在备用电池供电的情况下，第二交直流转换装置可以正常工作，保障用电设备的供电。

进一步的，在上述实施例提供的方法的基础上，本发明实施例提供的方法中，供电系统还设置电源分配单元，本发明实施例提供的方法中，还包括：

通过所述电源分配单元监测所述第一交直流转换装置的输出电压、所述第二交直流转换装置的输出电压，以及所述备用电池的输出电压。

本发明实施例提供的方法中，可将第一交直流转换装置、第二交直流转换装置和备用电池等电力输出设备的各个输出端通过电源分配单元与用电设备相连接。可通过电源分配单元监控各个电力输出设备的输出电压，在出现异常时可自动报警。

为了更好地说明本发明实施例提供的变电站设备的供电系统和方法，在图1所示系统的基础上，结合图6～图8，本发明实施例进一步对变电站设备的供电系统的实际应用进行简要说明。

在实际的应用过程中，本发明实施例提供的供电系统中的部分器件可集成于机箱内工作。如图6所示的机箱的内部结构示意图，可将备用电池501和备用电池502设置在机箱内，备用电池501和备用电池502互为冗余的备用电源。机箱内还设置有控制器503、断路器(空气开关)504、断路器(空气开关)505、直流母排506、风扇507和风扇508。此外，机箱内部还设置有一些连接构件和按需设置的器件，在此不作详细说明。

需要说明的是，图6所示结构仅为简要的示意性说明，并未示出具体的器件详细结构，在具体的应用过程中，机箱内的各个器件之间可采用电线连接，图6中并未示出电线结构。

如图7所示的正面结构示意图，机箱的正面可设置有多个通风孔，以及控制面板，用户可通过控制面板上的按键进行相应的设置，控制面板中的屏幕可显示相应的设置界面，以及可用于显示备用电池的放电特性曲线等等。

进一步的，装载备用电池的机箱(如图6和图7所示的机箱)和其他的箱式结构的装置，可以设置在机柜中，一个机柜中可以设置多个用电设备对应的供电系统的相关装置。

机柜中的装置设置情况可如图8所示，机柜从上往下，设置了两个电源分配单元(PDU)的监测装置，监测PDU的电压情况，且设置有监测PDU对应的输出的控制开关，例如图8所示，监测PDU的面板上，输出A对应的开关A1、A2、A3和A4，输出B对应的开关B1、B2、B3和B4。每个开关上方还设置有指示灯，可通过灯光实现报警等提示效果。该监测装置的控制面板上还设置有显示屏和控制按键，可对该监测装置进行相应的设置。

机柜中设置了PDU对应的本体装置，其控制面板上设置有控制PDU的各路输出的各个控制开关，如图8所示，电源分配单元对应的面板上的开关A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3和B4。需要说明的是，图8所示结构中，监测PDU的装置面板上的各个开关，和电源分配单元的装置面板上的各个开关，采用了相同的标识命名，这是实际应用场景下，为了便于控制，对应电源分配单元的信号通道所设置命名，不同面板上采用相同标识命名的开关并非是同一个开关。

机柜中还设置了两个装载备用电池的机箱，该机箱则为图6和图7所示的机箱。

机柜中还设置有一个环动监控终端，环动监控终端指的是监控设备运行的一类终端。

在实际的应用场景中，变电站中可设置有多个如图8所示的机柜，用于监控变电站中各个用电设备的供电情况。需要说明的是，图8所示的机柜结构仅是采用机柜式结构部署装置的一个具体实施例，其中设置的装置类型、装置数量等内容均可根据实际的应用需求确定，机柜中还可以按需设置其他的装置，不影响本发明实施例提供的系统或方法实现功能。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种变电站设备的供电系统，其特征在于，包括：

交流电源、备用电池、用电设备、第一交直流转换装置、第二交直流转换装置、第一开关组和第二开关组；

所述交流电源通过所述第一开关组与所述第一交直流转换装置的各个输入端相连接，所述交流电源通过所述第二开关组与所述第二交直流转换装置的各个输入端相连接；

所述用电设备分别与所述备用电池、所述第一交直流转换装置的各个输出端和所述第二交直流转换装置的各个输出端相连接；

所述第一开关组，用于在所述交流电源通过所述第一交直流转换装置为所述用电设备供电的过程中，响应用户对所述交流电源进行的断开操作，将所述第一开关组置于断开状态，以触发所述备用电池为所述用电设备供电；

所述第二交直流转换装置，用于响应所述用户对所述第二交直流转换装置进行的第一电压调节操作，将所述第二交直流转换装置的输出电压调节为预设的第一电压，所述预设的第一电压为所述用电设备的最小工作电压；

所述第二开关组，用于响应所述用户对所述备用电池进行的检测操作，将所述第二开关组置于闭合状态，以在所述备用电池为所述用电设备供电的过程中，当所述备用电池的输出电压低于所述预设的第一电压时，使所述交流电源通过所述第二交直流转换装置为所述用电设备供电。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二交直流转换装置，还用于：

响应所述用户对所述第二交直流转换装置进行的第二电压调节操作，将所述第二交直流转换装置的输出电压调节为预设的第二电压，所述预设的第二电压高于所述第一交直流转换装置的输出电压；

所述第二开关组，还用于在所述交流电源通过所述第一交直流转换装置为所述用电设备供电的过程中，响应所述用户对所述第二交直流转换装置进行的检测操作，将所述第二开关组置于闭合状态，以检测所述交流电源能否通过所述第二交直流转换装置为所述用电设备供电。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交流电源为三相交流电源。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一交直流转换装置中包括第一交流/直流转换器、第二交流/直流转换器和第三交流/直流转换器；

所述第一开关组包括第一开关、第二开关和第三开关；

所述第一交流/直流转换器的第一输入端通过所述第一开关与所述交流电源的第一相线相连接，所述第一交流/直流转换器的第二输入端通过所述第一开关与所述交流电源的零线相连接；

所述第二交流/直流转换器的第一输入端通过所述第二开关与所述交流电源的第二相线相连接，所述第二交流/直流转换器的第二输入端通过所述第二开关与所述交流电源的零线相连接；

所述第三交流/直流转换器的第一输入端通过所述第三开关与所述交流电源的第三相线相连接，所述第三交流/直流转换器的第二输入端通过所述第三开关与所述交流电源的零线相连接。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二交直流转换装置包括第四交流/直流转换器，所述第二开关组包括第四开关；

所述第四交流/直流转换器的第一输入端通过所述第四开关与所述交流电源的第一相线相连接，所述第四交流/直流转换器的第二输入端通过所述第四开关与所述交流电源的零线相连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：电源分配单元；

所述备用电池、所述第一交直流转换装置的各个输出端和所述第二交直流转换装置的各个输出端，分别通过所述电源分配单元与所述用电设备相连接；

所述电源分配单元，用于监测所述第一交直流转换装置的输出电压、所述第二交直流转换装置的输出电压，以及所述备用电池的输出电压。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：显示装置；

所述电源分配单元与所述显示装置相连接；

所述显示装置，用于显示所述电源分配单元监测到的所述第一交直流转换装置的输出电压、所述第二交直流转换装置的输出电压，以及所述备用电池的输出电压。

8.一种变电站设备的供电方法，其特征在于，所述方法应用于变电站设备的供电系统，所述系统包括交流电源、备用电池、用电设备、第一交直流转换装置、第二交直流转换装置、第一开关组和第二开关组；

所述方法包括：

响应于用户对所述第二交直流转换装置进行的第一电压调节操作，将所述第二交直流转换装置的输出电压调节为预设的第一电压，所述预设的第一电压为所述用电设备的最小工作电压；

在所述交流电源通过所述第一交直流转换装置为所述用电设备供电的过程中，响应于用户对所述交流电源进行的断开操作，将所述第一开关组置于断开状态，以触发所述备用电池为所述用电设备供电；

响应于所述用户对所述备用电池进行的检测操作，将所述第二开关组置于闭合状态，以在所述备用电池为所述用电设备供电的过程中，当所述备用电池的输出电压低于所述预设的第一电压时，使所述交流电源通过所述第二交直流转换装置为所述用电设备供电。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

响应于所述用户对所述第二交直流转换装置进行的第二电压调节操作，将所述第二交直流转换装置的输出电压调节为预设的第二电压，所述预设的第二电压高于所述第一交直流转换装置的输出电压；

在所述交流电源通过所述第一交直流转换装置为所述用电设备供电的过程中，响应于所述用户对所述第二交直流转换装置进行的检测操作，将所述第二开关组置于闭合状态，以检测所述交流电源能否通过所述第二交直流转换装置为所述用电设备供电。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述系统还包括电源分配单元，所述方法还包括：

通过所述电源分配单元监测所述第一交直流转换装置的输出电压、所述第二交直流转换装置的输出电压，以及所述备用电池的输出电压。

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