站用交直流一体化电源
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站用交直流一体化电源
作者：杨毅姜爱婷杨静
来源：《科技视界》2013年第32期
【摘要】近年来，变电所站内系统智能化的要求不断地得到重视，关于智能化的方案也不断地更新。
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。
【关键词】交直流一体化；电源；系统智能化
1 传统变电所站用电源分散设计存在的问题
一直以来，变电站站用电源包括交流电源系统、直流电源系统、UPS不间断电源系统、通信电源系统等，每个系统采用分散设计，独立组屏，不同设备由不同的供应商生产、安装、调试，各个供电子系统也分配不同的专业人员管理。
这种分散设计与管理，存在着诸多问题：
1）站用变电源难以实现网络化系统管理
由于交流系统、直流系统等设备由不同厂家提供，所以通信规约一般不兼容，很难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）设备管理的可靠性降低
由于占用所有设备的信息不能网络共享，对于一些设备的故障和报警不能够综合分析和管理，不同专业的巡检人员分别管理各个电源子系统，缺乏对系统的综合分析判断，及时发现事故隐患。
3）重复运用、经济性较差
站用变中各系统设备由不同供应商提供，缺乏综合性考虑，造成配置重复使用，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，浪费严重；交流系统配置电源自动切换设备（ATS），充电模块的交流输入侧又重复配置，既浪费又影响设备之间协调运行。
4）设备维护不方便，增加成本
由于供应商之间利益与管理的差异性比较大，当设备出现故障的情况下，各个厂家到现场处理问题的速度不同，缺乏统一性的沟通，使处理问题的效率降低。
站用变的所有设备分配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。
人力资源不能总体调配，通信电源、UPS等也没有纳入变电严格的巡检范围，可靠性得不到保障。
2 智能一体化电源设计方案及特点
图1 一体化电源一次原理图
通过上述对站用变设备分散设计存在的问题，针对性提出了智能交直流一体化电源的设计思路，来实现：第一，建立站用电源统一网络智能平台；第二，消除站用电源隐患；第三，提高站用电源管理水平；第四，进行深层次开发，提高站用电源安全与智能化水平。
1）智能交直流一体电源的定义
站用交直流一体化电源系统是指：将站用交流电源系统、直流电源系统、逆变电源系统、通信电源系统统一设计、生产、调试、售后服务，通过网络通信、设计优化、系统联动方法，实现站用电源安全化、网络智能化设计，达到效益最大化目标。
智能站用电源交直流一体化系统包括：交流电源子系统、直流电源子系统、逆变电源子系统、通信电源子系统、一体化监控子系统。
2）技术优势
智能交直流一体化电源系并不是对交流、直流等子系统的简单拼装，其主要技术特征表现在：
（1）网络智能化设计：通过一体化监控器对站用交流电源、直流电源、逆变电源、通信电源进行统一监控，建立统一的信息共享平台，实现网络智能化。
支持61850通讯规约。
（2）对交流子系统进行安全、智能化设计：①进线采用ATS自动转化开关、实现电气与机械双闭锁；②馈线采用固定式安装技术；③统一监控管理，实现“四遥”功能等。
（3）优化蓄电池配置：①可取消UPS，使用逆变器直接挂于直流母线代替；②取消通信蓄电池组及充电设备，使用DC/DC变换器直接挂于直流母线代替。
3）智能交直流一体化电源的特点
（1）实现对站用电源网络化、智能化、一体化程度的提高
对站用电源中的交流系统、直流系统、逆变电源系统、通信进行统一监控和管理，能够合理解决原有厂家分散设计造成的通讯规约不兼容等问题，提高系统网络化、智能化程度。
①各个子系统智能监控机通过通信网络连接到一体化总监控，一体化监控器1个通信口、一种规约接入综自/调度系统；
②在一体化电源的总监控就可以查看各子系统的电压、电流、开关量等数据，通过修改系统参数、运行方式、遥控开关，实现站用电源“四遥”功能；
③统一的信息共享平台，可以提高站用电源综合自动化应用水平。
（2）提高站用电源的安全性、可靠性
所有设备均采用成熟可靠技术，其本身不存在任何技术风险，通过一体化设计可以有效避免站用电源的安全隐患。
①蓄电池一体化设计，避免了UPS蓄电池与通信电源蓄电池维护不精细、损坏不能及时发现的问题
②对站用变电源出现的某一处故障进行综合分析，及时发现潜在问题；
（3）提高站用电源管理水平
一体化电源便于集中管理全站电源系统，提高站用电源的整体管理水平。
由固定维护人员同时管理、维护全站电源，便于统一调配人力资源；将通信电源、UPS等纳入到整个系统当中，便于对信息的进行综合分析，及时发现事故隐患。
【参考文献】
[1]直流系统文件汇编[Z].中国华北电力集团公司，2001.
[2]电力用直流和交流一体化不间断电源设备 DL/T 1074-2007[S].
[责任编辑：杨玉洁]。
