摘要：在智能变电站中，交直流一体化电源系统是重要的组成，实现其优化设计具有重要意义。本文对其现状进行了分析，提出了其系统优化设计的措施。
关键词：电源系统了优化；设计；交直流；一体化；电源
目前，变电站的综合技术、智能化水平得到了很大的进步，但是，对于电源技术的研究，以及产品的创新还是滞后的。由于我国电网的建设逐渐实现了智能化，进而使交直流一体化电源系统得到了优化设计。
一、变电站交直流电源系统的现状
现阶段，在多数变电站里，其应用的设备涉及了直流电源向后台机、变电器，以及保护装置等，这些设备同时供电，为了实现电网供电的稳定性、可靠性，通常使用配备交直流的电源，将UPS当作交流后备电源的形式。在实际应用中，这种措施确实起到了良好的作用。经过分析蓄电池的容量，在直流备的电源中，其容量是大于交流备电源的容量，而从可靠性来分析，在各供电公司中，会设置相应的人员班组，并根据直流后备电源的实际情况，分配专门的班组进行维护、检查。所以，不管是容量，还是保障机制，通过直流后备电源的应用，供电稳定性可以得到有力的保障，十分可靠。
变电站在运行中，为了实现供电功能的有效性，以及稳定又可靠，关注的重心就是电保护装置。从现阶段来看，在继电保护装置方面，多数的变电站使用了相应的配置。利用保护屏、操作箱等来对回路的额定电压进行控制，一般为110伏，或者220伏的直流电源。在接入了其他的办公设备时，如：打印机，以及取暖、照明设备等，额定电压应选择220V的交流电源。对于PT、CT等元件，在二次绕组时，保护装置要输送交流的模拟量。通过电源的使用，会在继电保护的装置的上产生一定的作用，使用220V交流的电源的情况下，其对继电保护装置只是起到辅助作用，而且，从实际来看，在功率的方面，体现出的功率不是很大。
我国的社会经济在发展，国家对电力能源的消耗量也不断攀升，因此，我国加大了电力能源的建设力度，扩大规模，以及数量，甚至建设了几十路且特大型的变电站。由于变电站的出线繁多，稳定性的控制也具有一定的难度，为了稳定供电站的供电性能，在保护措施方面，经常应用双重化的配置。除此之外，在整个变电站的二次网络中，大量的交直流电源存在着，这就使继电保护变得十分复杂，而且，对于与之相配套的二次线路来说，也增加了复杂性。同时，交直流点共存的问题比较严重，无论在直流系统，还是交流系统中，只要存在隐患，很可能造成交直流串扰，进而引起设备跳闸现象，造成供电中断，会给电网造成惨重的经济损失。
二、变电站交直流一体化电源系统设计
（一）站用交流电源
在站用交流电源中，主要包括：自动转换开关、进线塑壳开关、电流互感器、智能电量仪表、馈线断路器、开关量采集模块等。这些组成为交流电源顺利输出提供了保障，并且，对电源系统提供了一定的保护，在根本上，使电源的安全切换成为现实。其具体的配置包括以下两种模式：
（1）在站用交流电源下，如果自动转换的开关设备是一台时，对于两路交流站用电源进线，应该选择单母线的接线连接方式。在这样的情况下，设计的变电站应该保持在35 kV之下。
（2）在站用交流电源中，如果自动转换的开关设备是两台时，进线应在两路交流站的用电源处，连接了两端的单母线，对于此种接线方式，设计的变电站应大于110 kV。为了保证站用交流电源的安全性，必须全面地监控，尤其是电源内部，要监测两路交流进线、交配电单元的参数变化等，通过RS-485接口，相应的交流电源的信息可以传输到系统的控制中心。
（二）直流操控电源
在一体化电源系统中，直流操控电源的具有重要的作用，不管是站用交流电源的正常运行，又或者是具有相应的故障，其都可以为系统的可靠、稳定供电提供保障，同时，还可以在变电站的内部，为全部的控制单元进行供电。对于直流的操控电源来说，其内部组成和交流电源有很大差异，其主要组成有：直流配电单元、母线调压装置、高频整流模块、蓄电池组、绝缘监测装置以及直流电源监控装置等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对直流的操控电源进行配置时，主要有以下三种配置模式：
（1）对于一组充电装置、一组蓄电池、单母线接线的组成，比较适合应用在35 kV之内的变电站。
（2）对于一组充电装置、一组蓄电池、单母线的分段接线，这样的组成模式适合应用在110 kV的变电站。
（3）对于两组充电装置、两组蓄电池、两段单母线接线，这样的组成模式适合应用在110 kV以及220 kV以上的变电站。
在交直流一体化的电源系统中，在应用直流的操控电源时，要做到以下几点要求：
（1）对直流的操控电源进行选择时，不尽要高度重视负荷，还应该具体的计算出UPS、INV、DC-DC的负荷容量。
（2）对于通信DC-DC来说，主要依靠直流母线的供应，所以，应该将DC-DC直流的容量叠加在直流电源运行的负荷中，从而进一步完善一体化电源系统。
（三）交流不间断电源
对于一体化电源系统，为了使其稳定地运行，在系统中，应该设置专用的交流不间断电源。在这种电源中，主要有两方面内容，一是电力专用的UPS，二是INV。对于这两种电源，不仅应用模式存在差异，其功能也不一样。其中，对于UPS而言，其功能可以应用于电力系统的在线运行中，对一体化电源系统的负荷消耗模块进行供电。对于INV而言，其功能是不同的，属于一种备用模式，通常，当变电站发生事故时，可以供电，也可以供电于负荷不高的模块。对然，UPS和INV的功能是不同的，但是，通过二者的共同作用，在一体化电源系统中，作为了交流不间断的电源。
对于交流不间断的电源，在配置时，主要可以选择以下六种方法：
（1）1台UPS装置、自带旁路、单母线，可应用小于110 kV的变电站中。
（2）2台UPS装置、自带旁路、单母线、一主一从串联冗余，应用于小于220 kV的变电站。
（3）2台UPS装置、自带旁路、单母线、一用一备并列冗余，应用在110 kV以及220 kV的变电站。
（4）2台UPS装置、自带旁路、2段单母线、互为备并列冗余，可应用在大于220 kV的变电站。
（5）3台UPS装置、2段单母线、自带旁路、二主一从串联冗余，可应用于高于220 kV的变电站
（6）N+1台UPS装置，也就是并机作用，单母线接线。
（四）DC-DC通信电源
在一体化的电源系统中，DC-DC通信电源直接安装了直流电压，可以选择220 V以及110 V。然而，在实际的应用中，通过DC-DC通信电源的作用，改变了原来通信电源的装置，还可以与电源的蓄电池组进行配合工作。
结语：
在变电站中，通过应用了交直流一体化电源系统，及时是很短的时间，也可以取得良好的效果。现阶段，在变电站交流一体化的电源系统中，其架构往往是分布式，可以将不同的电源统一化，从而实现系统的优化设计。
参考文献：
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论文作者:郭威,蒋隆纤,王明敏,林幼萍
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签：电源论文; 变电站论文; 母线论文; 系统论文; 交直流论文; 装置论文; 交流电源论文; 《电力设备》2017年第30期论文;