智能交直流一体化站用电源系统的应用
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智能变电站交直流一体化电源系统的研究与应用伴随着我国科技水平的发展,智能技术被广泛应用在各个领域中。
交直流电源智能化运行是通过整合交、直流电源实现的,为供电用电的一体化提供了解决方案,能有效地提高运行的稳定安全性,从而提高了变电站电源管理能力。
而交直流一体化电源系统具有集成度高、管理简便等优势,可集中监控和管理多套电源系统,提高了多套站用电源系统蓄电池组的共享性,随着交直流一体化电源系统方案的广泛应用,其所存在的问题急需从根本上进行解决(包括标准化程度不高、各品牌间的兼容性差等)。
为确保变电站的可靠运行,提出全模块化电源系统方案,以期提高维护效率并降低维护成本,为提高交直流一体化电源系统的标准化程度提供参考。
标签:智能变电站;交直流一体化;电源系统;研究;应用引言变电站内部供电系统的稳定运行是供电可靠的前提。
近年来,随着互联网与自动化技术的发展,数字化与智能化设备被大量的应用于变电站中,为提高电源管理的可靠性具有积极的意义。
传统变电站电源系统由直流部分、交流部分、UPS、通信系统等构成。
各个子系统的设计制造到现场的安装调试由不同的生产厂家对应负责,后期运行维护也由相应的专业人员负责检修。
随着智能变电站系统的成熟发展,较多智能变电站在投运后逐步提出了交直流一体化电源设计。
在智能变电站设计运行中,将传统变电站各个子系统实现统一化设计、统一化安装配置、统一化监测控制。
采用直流变换器直接接入直流母线代替了通信蓄电池组,应用智能终端,合并单元等装置,采用庞大的交换机组。
因此,改变传统变电站的不足,使智能变电站的电源更加可靠、合理。
此外,技术更加先进,减少人力资源投入,实现自动化设计具有现代化的意义。
1智能变电站交直流一体化电源系统现状常规变电站中分散设计电源系统逐渐被淘汰,新诞生的智能变电站交直流一体化电源系统得到了广泛应用,很大程度上方便了变电站的使用与管理。
现下,有关智能变电站交直流一体化电源系统的研究包含:(1)如何可靠且稳定的将智能站交流电源启动切换实现的问题;(2)电力专用逆变电源产生能够影响负载设备的一些干扰,如被电气隔离的电源直流、交流输出与输入或动态瞬变、杂讯干扰等。
智能电网站用交直流一体化电源系统简介1. 智能电网简介随着能源需求的不断增长,气候变化和环境保护成为了全球范围内的重要话题。
为了应对这一挑战,各国政府纷纷推出清洁能源政策,积极发展可再生能源。
智能电网,即智慧电网,是一种新型电网,是将传统电网与信息通信技术结合而成的新型电网系统。
智能电网具有电力系统的安全、可靠、高效和经济性,同时还具备灵活性、可持续性和互联性等特点,可以在更大范围内高效地传输和分配可再生能源。
2. 交直流电源简介传统的电网供电系统采用交流电源,而大部分清洁能源设备则采用直流电源。
交直流一体化电源系统是将直流电源和交流电源集成在一个系统中,可以实现在不同的电压、电流和功率下,对清洁能源设备进行稳定的供电。
3. 智能电网站用交直流一体化电源系统智能电网站用交直流一体化电源系统是将智能电网和交直流一体化电源系统结合起来的新型电力供应设备。
它不仅可以满足现代社会对清洁能源的需求,而且可以提高电力系统的可靠性和经济性,兼顾清洁与高效。
智能电网站用交直流一体化电源系统的设计理念是提供稳定可靠的电力供应,将清洁能源与传统电网联系起来。
在智能电网站,电力系统是通过网络来控制和监测的,这样就可以更加智能化地管理电力系统。
同时,交直流一体化电源系统中的控制器可以根据需要实时调整电流、电压和功率等参数,从而实现对设备的智能化管理。
4. 智能电网站用交直流一体化电源系统的优势智能电网站用交直流一体化电源系统具有以下优势:1. 提高清洁能源的利用效率交直流一体化电源系统可以将直流电转化成交流电供应给电网,同时也可以将电网的交流电转换成直流电供应给清洁能源设备。
这种方式可以使清洁能源设备的效率得到提高,减少能源浪费。
2. 提高电力系统的可靠性和经济性智能电网站用交直流一体化电源系统可以实现对设备的智能化管理,从而提高设备的可靠性和经济性。
同时,该系统的设计还可以防止电网崩溃和电力故障,保证电力系统的安全和稳定运行。
核心提示:中华人民共和国电力行业标准《电力用直流和交流一体化不间断电源设备》DL/ T 1074 —2007第3。
1项定义:一体化电源设备integrated power supply equip ment将直流电源、电力用交流不间断电源(UPS)和电力用逆变电源(INV)、通信用直流变换电源(DC/DC)等装置组合为一体,共享直流电源的蓄电池组,并统一监控的成套设备。
该组合方式是以直流电源为核心,直流电源与上述任意一种电源及一种以上电源所构成的组合体,均称为一体化电源设备.文章就一体化电源做简单分析。
1 概述一体化电源系统是替代传统分立电源(操作电源、通信电源、UPS电源、低压配电屏、事故照明屏)才出现的,主要应用在发电、配电、用电等领域,为所有电力自动化系统、通讯系统、远方执行系统、高压断路器分合闸、继电保护、自动装置、信号装置等提供交/直流不间断电源.与传统的分立电源不同,一体化电源不但直接为变电站设备综合提供各类电源,而且,由于集中监控的启用,大大提升了设备的互操作性。
2 系统结构智能一体化电源系统是为全站交直流设备提供可靠的工作电源,所以其输出包括380V /220V交流电源、220V/110V直流电源、48V通信用直流电源。
智能一体化电源系统包括了ATS、充电单元、逆变电源、通信电源、蓄电池组及各类监控管理模块.其中通信电源不单独设置48V蓄电池及充电装置,而是使用DC/DC电源模块直接挂接于直流母线。
同样地,逆变电源也是挂接于直流母线,为重要交流负荷(如计算机监控设备、事故照明等)供电.智能一体化电源系统典型应用如图1所示。
智能一体化电源系统的监控系统架构,共分为站控层、间隔层和过程层三层扁平并联式架构(见图2)。
3 系统功能系统最重要的功能就是给用电设备供电,为了保证电源的可靠、稳定,各组件基本功能有以下几种。
3。
1 智能一体化监控功能人机界面功能:监控主界面采用图形化显示,直观显示系统结构以及主要监测数据。
智能交直流一体化站用电源系统的应用摘要:变电站是我国电力事业中最基础最重要的基础设施,智能变电站是我国近些年较为普及和推广的一种新型电站,与以往常规的变电站相比,智能变电站的优势主要在于能够有效的改善之前的电源自动化控制管理水平较低、信息管理和系统管理难度系数较大等多种问题。
智能变电站采用交直流一体化的电源系统,能够有效的实现网络通信、监控、系统联动等细节一体化的运作。
关键词:智能变电站;交直流;一体化;电源系统0引言随着变电站数字化程度越来越高以及智能化试点变电站的投运,相应提高站用电源整体的运行管理水平具有非常重要的意义。
目前,现有站用电源在资源整合、自动化水平、管理模式等方面都还存在很大的优化空间,本文提出一种新的变电站电源系统设计理念,将站用交流电源系统、直流电源系统、逆变电源系统、通信电源系统等一体化设计、一体化配置、一体化监控。
其运行工况和信息数据通过一体化监控监控单元展示并转换为DL/T860标准模型数据接入自动化系统并上传至远方控制中心。
1常规性变电站的电源系统应用现状分析常规性变电站,依旧是我国当前电力事业中最为广泛、普遍设置的一种类型。
特别是对于我国这种地域宽广,技术更新不可能协调一致,所以常规性变电站依旧在我国的变电站运作系统中发挥着重要作用,常规性变电站,它的电源系统通常分为直流系统、交流系统、UPS和通信电源系统等几种不同的类型,站用电源系统主要为变电站内主要设备提供储能、加热、通风、操作电源及站内检修照明电源。
在一般的变电站运营模式下,交流系统是变电站的主要能源供应设备。
例如具体的电能储蓄、电源操作等工作都需要依赖交流系统来予以完成。
这就意味着,交流系统的稳定性能如何,会直接影响到整个变电站的运行是否稳定、可靠。
电源是整个变电站工作和运行的重中之重,当前我们的变电站,一般采用的是各个电源子系统分开设计、分开管理和使用、分开组屏,不同的电源系统由不同的生产商进行研发、生产、组装以及后期的安装、调试等。
变电站交直流一体化电源系统的设计与应用探讨随着能源转型和电力系统的升级,变电站的功能和要求也在不断提高。
传统的变电站电源系统采用交流供电的方式,但是随着直流电的优势日益凸显,交直流一体化电源系统开始逐渐被广泛应用。
本文将探讨变电站交直流一体化电源系统的设计与应用。
一、交直流一体化电源系统的设计原理交直流一体化电源系统是将交流电源和直流电源结合到一个系统中,实现统一的电能转换和分配。
其设计原理主要包括以下几个方面:1. 交流电源部分交流电源部分主要包括变压器、开关电源等设备,用于将高压输电线路上的交流电转换为中压或低压的交流电,以满足变电站内部设备的供电需求。
2. 直流电源部分直流电源部分则包括整流器、逆变器、储能设备等,用于将交流电源转换为稳定的直流电,同时利用储能设备对电能进行储存,以应对突发的负荷变化。
3. 电能管理系统电能管理系统是整个交直流一体化电源系统的核心部分,通过监测、控制和管理各个电源设备,实现对电能的高效转换和分配,提高电能利用率和系统的稳定性。
交直流一体化电源系统主要适用于以下几个方面的变电站:1. 新能源接入变电站随着可再生能源的大规模接入电网,变电站需要具备更加灵活和高效的电源系统,以应对不稳定的新能源发电特点。
交直流一体化电源系统可以将不同形式的电能进行高效转换和管理,适合于新能源接入变电站的电源需求。
2. 大型工业厂区变电站大型工业厂区对电能的稳定性和可靠性要求较高,传统的交流电源系统往往难以满足这些需求。
而交直流一体化电源系统能够提供更加稳定和可靠的电能转换和分配,适合于大型工业厂区变电站的电源需求。
交直流一体化电源系统相比传统的交流电源系统具有以下几个明显的优势:2. 灵活可靠交直流一体化电源系统能够根据不同的负荷需求和电源情况自动调整电能的转换和分配,具有更强的灵活性和可靠性。
3. 节能环保由于交直流一体化电源系统能够更加高效地利用电能并减少能量转换过程中的能量损耗,能够降低电能的浪费和减少对环境的影响。
智能电网站用交直流一体化电源系统简介近年来,高中压开关电器、综自系统在电力系统受到高度重视,变电站综合技术与智能化水平得到了极大的提升。
然而,针对站用电源的技术研究与产品创新却相对滞后,传统站用电源设计方案已难以适应新型变电站的发展需要。
本文针对传统站用电源分散设计存在的问题,阐述了站用交直流一体化电源系统的设计方案及其技术特点,并对其所产生的经济效益与社会效益等方面进行了综合分析。
1、传统站用电源分散设计存在的问题一直以来,变电站站用电源分为交流电源系统、直流电源系统、UPS不间断电源系统、通信电源系统等,各子系统采用分散设计,独立组屏,设备由不同的供应商生产、安装、调试,供电系统也分配不同的专业人员进行管理。
站用电源的分散设计与管理,存在着诸多问题:1)站用电源难以实现系统管理由不同供应商提供的交流系统与直流系统通信规约一般不兼容,难以实现网络化系统管理,自动化程度低。
由于没有统一的监控设备对整个站用电源进行管理,不能实现系统数据共享,无法进行站用电源协调联动、状态检修等深层次开发应用。
2)可靠性受到影响由于站用电源信息不能网络共享,针对故障或告警信息不具备进行综合分析的基础平台,不同专业的巡检人员分别管理各个电源子系统,难以进行系统分析判断、及时发现事故隐患。
对于涉及需站用电源各子系统协调才能解决的问题难以统一处理。
如:防雷配置,避雷器参数选择,安装位置只有将整个站用电源交直流系统统一考虑才能解决;由于充电模块均流对于直流母线上纹波较敏感,需要对母线所接负荷,如逆变电源等反灌电流进行统一治理等。
3)经济性较差由不同供应商分别设计各个子系统,资源不能综合考虑,造成配置重复,一次性投资显著增加。
如:直流电源,UPS不间断电源、通讯电源分别配置独立的蓄电池,浪费用严重;交流系统配置电源自动切换设备,充电模块前又重复配置,既浪费又使设备之间难于协调运行。
4)长期维护不方便,增加成本各个供应商由于利益差异使安装、服务协调困难,站用电源一旦出现故障需向多个厂家进行沟通协调,造成沟通困难与效率低下。
交直流一体化电源的应用邻域
交直流一体化电源是一种将交流电和直流电相结合的电源系统,它在各种领域都有着广泛的应用。
以下是一些主要的应用领域:
1. 信息技术领域,交直流一体化电源广泛应用于计算机、服务器、网络设备、通信设备等信息技术设备中,用于提供稳定的电源
供应。
2. 工业自动化领域,在工业自动化控制系统中,交直流一体化
电源被用于驱动各种电动机、执行器和传感器,保证系统的稳定运行。
3. 医疗设备领域,医疗设备对电源的稳定性和可靠性要求很高,交直流一体化电源被广泛应用于医疗成像设备、手术设备、实验室
设备等。
4. 航空航天领域,在航空航天领域,交直流一体化电源被用于
飞机、卫星、航天器等设备的电源供应和控制。
5. 新能源领域,在太阳能、风能等新能源发电系统中,交直流
一体化电源用于将可再生能源转换为稳定的电网供电。
6. 汽车电子领域,在汽车电子系统中,交直流一体化电源被用于车载娱乐系统、导航系统、动力电池管理系统等。
7. 军事领域,在军事通信、雷达、导航等设备中,交直流一体化电源被广泛应用,以确保设备在各种恶劣环境下的可靠运行。
总的来说,交直流一体化电源在各种工业和生活领域都有着重要的应用,为各种设备和系统提供稳定可靠的电源支持。
智能交直流一体化站用电源系统的应用
发表时间:2018-08-22T10:35:00.140Z 来源:《电力设备》2018年第14期作者:段宏宇
[导读] 摘要:变电站是我国电力事业中最基础最重要的基础设施,智能变电站是我国近些年较为普及和推广的一种新型电站,与以往常规的变电站相比,智能变电站的优势主要在于能够有效的改善之前的电源自动化控制管理水平较低、信息管理和系统管理难度系数较大等多种问题。
智能变电站采用交直流一体化的电源系统,能够有效的实现网络通信、监控、系统联动等细节一体化的运作。
(国网吉林省电力有限公司延边供电公司吉林延边 133000)
摘要:变电站是我国电力事业中最基础最重要的基础设施,智能变电站是我国近些年较为普及和推广的一种新型电站,与以往常规的变电站相比,智能变电站的优势主要在于能够有效的改善之前的电源自动化控制管理水平较低、信息管理和系统管理难度系数较大等多种问题。
智能变电站采用交直流一体化的电源系统,能够有效的实现网络通信、监控、系统联动等细节一体化的运作。
关键词:智能变电站;交直流;一体化;电源系统
0引言
随着变电站数字化程度越来越高以及智能化试点变电站的投运,相应提高站用电源整体的运行管理水平具有非常重要的意义。
目前,现有站用电源在资源整合、自动化水平、管理模式等方面都还存在很大的优化空间,本文提出一种新的变电站电源系统设计理念,将站用交流电源系统、直流电源系统、逆变电源系统、通信电源系统等一体化设计、一体化配置、一体化监控。
其运行工况和信息数据通过一体化监控监控单元展示并转换为DL/T860标准模型数据接入自动化系统并上传至远方控制中心。
1常规性变电站的电源系统应用现状分析
常规性变电站,依旧是我国当前电力事业中最为广泛、普遍设置的一种类型。
特别是对于我国这种地域宽广,技术更新不可能协调一致,所以常规性变电站依旧在我国的变电站运作系统中发挥着重要作用,常规性变电站,它的电源系统通常分为直流系统、交流系统、UPS和通信电源系统等几种不同的类型,站用电源系统主要为变电站内主要设备提供储能、加热、通风、操作电源及站内检修照明电源。
在一般的变电站运营模式下,交流系统是变电站的主要能源供应设备。
例如具体的电能储蓄、电源操作等工作都需要依赖交流系统来予以完成。
这就意味着,交流系统的稳定性能如何,会直接影响到整个变电站的运行是否稳定、可靠。
电源是整个变电站工作和运行的重中之重,当前我们的变电站,一般采用的是各个电源子系统分开设计、分开管理和使用、分开组屏,不同的电源系统由不同的生产商进行研发、生产、组装以及后期的安装、调试等。
这种模式运行下的各种电源子系统存在着很多的弊端。
①现有变电站站用电源由不同专业人员进行管理,交流系统与直流系统由变电人员进行运行维护,UPS由自动化人员进行维护,通信电源由通信人员维护,除了人力资源不能总体调配,通信电源、UPS等也没有纳入变电站严格的巡检范围。
②由不同供应商分别设计各个子系统,资源不能综合考虑,使一次投资显著增加,经济性较差。
如:直流系统配置一套电池组,UPS、通信电源系统又各自独立配置一套电池组,这样既浪费设备,又使设备之间难以协调运行。
③从系统设计角度来讲,变电站综合自动化系统已由集中分布式系统向数字化发展。
目前综合自动化系统已成为站用电源信息共享平台,站用电源信息也一直作为综合自动化系统的简单附属信息,因此也难以实现系统管理和信息共享,在相关子系统变化时不能协调整个站用电源以最佳方式运行。
2智能站用交直流一体化电源系统的具体应用
当前所说的智能站用交直流一体化的电源系统,主要是与传统常规的电站电源系统相区别的一种电源系统,这种电源系统的忒单就在将原本独立的交流、直流、逆变、通信等多种电源系统进行统一的设计,包括前期的设计研究、监控,具体使用过程中的安装、调试等都通过统一的信息手段进行规划和管理。
使得整个电源系统在使用、配合过程中实现信息监控、能够有效的进行联动,进一步提高变电站运行的安全系数、信息科技系数等多方面的系数总和。
智能站用交直流一体化电源系统的可行性分析:
2.1智能电源系统,作为一种新型的电源技术系统能够,虽然在全国推广的范围有限,但是在已经使用的电站中,大多数都已经成功运行。
在智能电源系统中,有一个重要的技术改进就是针对直流核心的充电模块的开关技术进行调整和完善,利用移相谐振软开关提高电路的整体效率,在风冷的情形下自冷结合。
同时,进一步加强逆变电源的控制作用,使得逆变电源在能够正常工作时进行交流供电,在交流出现断流以后切换为直流逆变。
这样整个电源系统的在直流技术、交流技术的切换与正常运作方面经验相对成熟,在具体的实际应用中风险较小,具有可操作性和可行性。
2.2电源系统的控制管理更为科学,相关的监控设备和系统设置都采用双重化的模式予以配置,这样在故障出现的时候,能够有效的发现问题,并且在一部分装置出现故障时不影响整体装置的继续运行。
2.3整体设计的安全系数相对提高。
常规性变电站的一大弊端就是在一个故障出现以后,常常会导致装置的整体运行产生极大的困难,甚至会导致事故的发生。
智能电源系统在这一问题上进行了很好的调整与改进,将常规变电站中的走线模式予以调整,将交流和直流完全分开的进行隔离和布控,减少由于电流冲撞而引起的多种事故发生。
智能电源这种完全采用直流控制电源装置的模式,使整个系统的安全系数大大增加。
3智能站用交直流一体化电源系统的主要特点
智能站用的一体化电源系统,它的优势和特点主要通过与常规性变电站的对比中得以呈现。
3.1一体化设计
与常规性的变电站相比,一体化设计是智能变电站在整体设计上的一大突破,这种一体性不仅呈现在外观的协调一致上,而且统计的设计安装,减少了组屏数,使整个电源系统更加紧凑和美观。
一体化的设计使得整个操作流程更加简单,并且对于后期的维护工作而言提供了更大的便利。
3.2网络化、智能化
智能电源系统的智能性,很大程度上就体现在与电子信息手段和电子信息设备的结合上,智能电源系统同样有几个子系统组成,但是在每个子系统内部通过通信网络进行连接,直接受控于统一的监控系统,这样就使得各个独立分散的子系统通过监控系统有机的结合起来,能够快
速的实现各种智能电源系统内部的自动化调度和调控。
各个子系统的运行状态、运行参数能够快速的进行配合和调整,这样就使得整个系统进入了高效的专业化管理阶段。
3.3安全性提高
安全系数是我们选择电源系统的重要参考指标,当前我们的智能变电站交直流一体化电源系统虽然在安全系数上已经有所保障。
但是由于其运行的时间较短,特别是各种新型的设计很可能还处于磨合阶段,一些潜在的危险和问题还没有暴露。
所以,对处于运行中的智能电源系统随时予以关注和重视,对潜在的问题和危险不断调整,这样就会使整个系统的安全系数处于不断的进步和提升中。
4结束语
将变电站内使用的交流电源、直流电源、逆变电源、通信电源等电源系统,通过网络通信、一体化监控、系统联动等方法,实现站用电源安全化、网络智能化,解决了传统分离式电源系统的弊端,提高了变电站智能化水平及站用电源管理水平,提高了电源系统的可靠性和灵活性。
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