本实用新型涉及供配电技术领域，尤其涉及一种变电站本地监控设备的供电系统。
背景技术：
现有技术的变电站监控室内多设有监控系统，用来监控变电站内的运行环境，以及各个设备的工作状态，电压、电流和功率等参数，监控系统依靠变电站内的交流电供电工作，但变电站会出现计划性停电，偶尔还会出现故障停电的状况，此时，变电站内的本地监控设备因失电而使系统无法采集到数据和进行数据处理，从而致使对变电站的监控失效。
为解决上述技术问题，大多变电站常采用UPS对监控系统进行供电，UPS成本较高，多用在监控系统的服务器供电上，但因停电状况并不是常有发生，且除服务器之外的其他本地监控设备对电源性能要求不高，将UPS用在此类监控设备的供电上性价比不高。
中国实用新型专利，授权公告号：CN206401786U；授权公告日：2017.08.11，公开了一种智能箱式变电站，包括高压单元、变压器单元、低压单元以及智能化终端控制器。该智能箱式变电站使用了电力仪表、监控装置和智能化终端控制器，采用无线网络通信模块进行数据传输，以及使用UPS不间断电源为智能化终端控制器提供备用电源，可实现对箱式变电站的智能化管理、操作和维护，降低人工成本，可充分利用现有网络来缩短建设周期，降低建设成本，还可提高供电可靠性。其不足之处在于，该专利采用UPS不间断电源为智能化终端控制器提供备用电源，因停电状况并不是常有发生，并不适合为原本由变电站供电的本地监控设备提供电源，存在性价比不高的问题。
技术实现要素：
1.实用新型要解决的技术问题
针对现有技术的变电站内的本地监控设备因失电而使系统无法采集到数据和进行数据处理，从而致使对变电站的监控失效的问题，本实用新型提供了一种变电站本地监控设备的供电系统。它可以在变电站失电时为变电站内的本地监控设备提供供电电源，以维持监控设备对变电站的正常监控。
2.技术方案
为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：
一种变电站本地监控设备的供电系统，包括变电站交流供电电源、直流电源和逆变器，还包括供电切换电路，所述的供电切换电路包括继电器K1、K2和K3，延时继电器KT1和KT2，变电站交流供电电源一端与继电器K1的常闭开关一端连接，继电器K1的常闭开关另一端与变电站本地监控设备的工作电源输入侧一端连接，变电站交流供电电源另一端与变电站本地监控设备的工作电源输入侧另一端连接；继电器K3的线圈两端分别对应与变电站交流供电电源的两端连接；直流电源的正极与继电器K2的常开开关一端连接，继电器K2的常开开关另一端与逆变器的输入侧的正极连接，逆变器的输入侧的负极与直流电源的负极连接；逆变器的输出侧与变电站本地监控设备的工作电源输入侧连接；
直流电源的正极与继电器K3的一个常闭开关一端、延时继电器KT1的常开开关一端和继电器K3的另一个常闭开关一端连接，继电器K3的一个常闭开关另一端与延时继电器KT1的常开开关另一端和继电器K1的线圈一端连接，继电器K1的线圈另一端与直流电源的负极、继电器K2的线圈一端、延时继电器KT1的线圈一端和延时继电器KT2的线圈一端连接；继电器K3的另一个常闭开关另一端与延时继电器KT2的常开开关的一端、延时继电器KT1的线圈的另一端和延时继电器KT2的线圈的另一端连接，延时继电器KT2的常开开关的另一端与继电器K2的线圈另一端连接。
优选地，所述的直流电源包括多整流电路、电池组和直流升压电路，整流电路、电池组和直流升压电路依次连接，整流电路的输入端与变电站交流供电电源连接，直流升压电路的输出端与逆变器输入侧连接。
优选地，所述的直流电源还包括电池管理系统，电池管理系统包括依次连接的数据采集模块、通讯模块和监控模块；所述数据采集模块与电池组连接。
所述数据采集模块采集所述电池组内的电压、电流、功率和温度信息，通过通讯模块将所述信息传送至监控模块，所述监控模块对所述信息进行处理并显示。
优选地，所述的整流电路为全桥整流电路，所述的直流升压电路为BOOST升压电路，所述的逆变器为全桥逆变电路，直流升压电路的输出端与逆变器输入侧通过LC滤波电路连接。
优选地，所述的直流电源共有多个电源输出端，其中一个电源输出端为变电站的继电保护装置供电。
优选地，所述的电池组为铅酸蓄电池或磷酸铁锂蓄电池。
优选地，所述的数据采集模块包括电流传感器、电压传感器和温度传感器，电压传感器检测电池组的输入和输出电压并通过通讯模块将所述信息传送至监控模块，电流传感器检测电池组的输入和输出电流并通过通讯模块将所述信息传送至监控模块，温度传感器检测电池组的温度并通过通讯模块将所述信息传送至监控模块。
3.有益效果
采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本实用新型的一种变电站本地监控设备的供电系统，可以在变电站内失电时为变电站内的本地监控设备提供供电电源，以使监控设备能够正常采集数据，维持监控设备对变电站的正常监控；
(2)本实用新型的一种变电站本地监控设备的供电系统，供电切换电路设置延时导通和关断，将变电站交流供电电源与直流电源隔离开来，防止冲击变电站本地监控设备，确保变电站本地监控设备安全用电；
(3)本实用新型的一种变电站本地监控设备的供电系统，从变电站中为继电保护装置供电的直流电源中取电，就地取材，加上现有的逆变器，利用供电切换电路的控制作用，在变电站交流供电电源失电的情况下，实现对变电站本地监控设备供电，确保变电站本地监控设备数据采集和处理正常进行。
附图说明
图1为变电站本地监控设备的工作电源供电示意图；
图2为本实用新型供电切换电路之一；
图3为本实用新型供电切换电路之二；
图4为本实用新型直流电源结构框图。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。
实施例1
结合图1、2、3和4，一种变电站本地监控设备的供电系统，包括变电站交流供电电源、直流电源和逆变器，还包括供电切换电路，所述的供电切换电路包括继电器K1、K2和K3，延时继电器KT1和KT2，变电站交流供电电源一端与继电器K1的常闭开关一端连接，继电器K1的常闭开关另一端与变电站本地监控设备的工作电源输入侧一端连接，变电站交流供电电源另一端与变电站本地监控设备的工作电源输入侧另一端连接；继电器K3的线圈两端分别对应与变电站交流供电电源的两端连接；直流电源的正极与继电器K2的常开开关一端连接，继电器K2的常开开关另一端与逆变器的输入侧的正极连接，逆变器的输入侧的负极与直流电源的负极连接；逆变器的输出侧与变电站本地监控设备的工作电源输入侧连接；
直流电源的正极与继电器K3的一个常闭开关一端、延时继电器KT1的常开开关一端和继电器K3的另一个常闭开关一端连接，继电器K3的一个常闭开关另一端与延时继电器KT1的常开开关另一端和继电器K1的线圈一端连接，继电器K1的线圈另一端与直流电源的负极、继电器K2的线圈一端、延时继电器KT1的线圈一端和延时继电器KT2的线圈一端连接；继电器K3的另一个常闭开关另一端与延时继电器KT2的常开开关的一端、延时继电器KT1的线圈的另一端和延时继电器KT2的线圈的另一端连接，延时继电器KT2的常开开关的另一端与继电器K2的线圈另一端连接。
一种变电站本地监控设备的供电系统，其工作过程如下：
如图1、2和3所示，在变电站交流供电电源正常供电的情况下，变电站交流供电电源为继电器K3的线圈供电，继电器K3的常闭开关断开，延时继电器KT1的线圈和延时继电器KT2的线圈均失电，延时继电器KT1的常开开关和延时继电器KT2的常开开关均处于断开情况下，继电器K1的线圈失电，继电器K1的常闭开关闭合，变电站本地监控设备的工作电源，由变电站交流供电电源供电；
当变电站交流供电电源失电的情况下，继电器K3的线圈失电，继电器K3的常闭开关闭合，如图2所示，继电器K1的线圈得电，延时继电器KT1的线圈和延时继电器KT2的线圈均得电，继电器K1的常闭开关断开，延时继电器KT1的常开开关延时导通，延时继电器KT2的常开开关延时导通，继电器K2的线圈得电，继电器K2的常开开关闭合，直流电源通过逆变器为变电站本地监控设备提供工作电源。
延时继电器KT2的常开开关延时导通的时间应小于变电站本地监控设备的最小数据采集时间，此处设置延时导通，是将变电站交流供电电源与直流电源隔离开来，防止冲击变电站本地监控设备；关于延时时间的设置在实际应用中应充分考虑到确保变电站本地监控设备的正常供电，所以延时时间不宜设置过长，但考虑到变电站本地监控设备自身在电路切换中会受到冲击的作用，也不宜设置过短，关于延时时间的长短本领域普通技术人员在获知本申请的技术方案内容的前提下，可根据情况灵活变通，但最终确保变电站本地监控设备数据采集非空，即延时继电器KT1的常开开关延时断开的时间应小于变电站本地监控设备的最小数据采集时间和系统响应时间中的任一个。
当变电站交流供电电源从失电的情况下重新得电时，如图3所示，继电器K3线圈得电，继电器K3的常闭开关断开，继电器K2的线圈失电，延时继电器KT1的线圈和延时继电器KT2的线圈均失电，继电器K2的常开开关断开，直流电源、逆变器和变电站本地监控设备形成开路，延时继电器KT2的常开开关延时断开，延时继电器KT1的常开开关延时断开，继电器K1的线圈失电，继电器K1的常闭开关导通，变电站本地监控设备的工作电源，由变电站交流供电电源供电；
延时继电器KT1的常开开关延时断开的时间应小于变电站本地监控设备的最小数据采集时间，此处设置延时断开，是将变电站交流供电电源与直流电源隔离开来，防止电压或电流冲击变电站本地监控设备；关于延时时间的设置在实际应用中应充分考虑到确保变电站本地监控设备的正常供电，所以延时时间不宜设置过长，但考虑到变电站本地监控设备自身在电路切换中会受到电压或电流冲击的作用，也不宜设置过短，关于延时时间的长短本领域普通技术人员在获知本申请的技术方案内容的前提下，可根据情况灵活变通，但最终确保变电站本地监控设备数据采集和数据处理正常进行，即延时继电器KT1的常开开关延时断开的时间应小于变电站本地监控设备的最小数据采集时间和系统响应时间中的任一个。
现有的变电站失电情况，包括计划性失电和故障性失电，每月约为1-2次，每次持续2-3小时左右，虽然现有的UPS也可以直接用于对变电站本地监控设备供电，但是鉴于UPS成本较高，且UPS多用于为服务器等电源性能要求较高的设备供电，而本实施例中供电对象是变电站本地监控设备中不包括服务器在内的其他监控设备，对电源性能要求较低的设备，比如视频监控设备、门禁系统、水泵、风机和空调等设备的供电；UPS用在每月1-2次的停电状况中，利用率不高，整体性价比不高；本实施例中为解决这一技术问题，从变电站中为继电保护装置供电的直流电源中取电，就地取材，加上现有的逆变器，利用供电切换电路的控制作用，在变电站交流供电电源失电的情况下，实现对变电站本地监控设备供电，确保变电站本地监控设备数据采集和数据处理工作正常进行，维持监控工作的正常进行。
实施例2
结合图1、2、3和4，一种变电站本地监控设备的供电系统，在实施例1的基础上进一步改进，所述的直流电源包括多整流电路、电池组和直流升压电路，整流电路、电池组和直流升压电路依次连接，整流电路的输入端与变电站交流供电电源连接，直流升压电路的输出端与逆变器输入侧连接。
所述的直流电源还包括电池管理系统，电池管理系统包括依次连接的数据采集模块、通讯模块和监控模块；所述数据采集模块与电池组连接。
所述数据采集模块采集所述电池组内的电压、电流、功率和温度信息，通过通讯模块将所述信息传送至监控模块，所述监控模块对所述信息进行处理并显示。
电池组的设置能够确保在变电站交流供电电源失电的情况下，为变电站的监控系统持续提供工作电源，确保监控系统正常工作采集数据。
实施例3
结合图1、2、3和4，一种变电站本地监控设备的供电系统，在实施例1或2的基础上进一步改进，所述的整流电路为全桥整流电路，所述的直流升压电路为BOOST升压电路，所述的逆变器为全桥逆变电路，直流升压电路的输出端与逆变器输入侧通过LC滤波电路连接。
所述的直流电源共有多个电源输出端，其中一个电源输出端为变电站的继电保护装置供电；本实施例中正是利用了为变电站的继电保护装置提供直流工作电源的直流电源的作用，通过供电切换电路的控制，实现在变电站失电情况下，直流电源能够为变电站本地监控设备持续供电，仅需将直流电源的一个电源输出端通过供电切换电路的继电器K2的常开开关接在逆变器输入侧，再将逆变器输出侧与变电站本地监控设备的工作电源输入端连接，就可以达到就地取材的效果。
电池组为铅酸蓄电池或磷酸铁锂蓄电池，通过设置电池组内电池的数量，一方面可以实现继续对继电保护装置进行供电，另一方面还对可以实现在失电1-3小时的时间内，为变电站本地监控设备持续供电的目的。
所述的数据采集模块包括电流传感器、电压传感器和温度传感器，电压传感器检测电池组的输入和输出电压并通过通讯模块将所述信息传送至监控模块，电流传感器检测电池组的输入和输出电流并通过通讯模块将所述信息传送至监控模块，温度传感器检测电池组的温度并通过通讯模块将所述信息传送至监控模块。电池管理系统对电池的充放电情况进行控制，防止过冲等情况的发生。