摘要：随着社会的不断发展,信息化技术的应用也越来越广泛,在这种情况下,各个行业的自动化程度也越来越高,加大了对供电系统的依赖性.而变电站作为电网的重要组成部分,一定要保证其稳定性,在变电站中,电力设备检修工作是最基本的工作,也是保证电力设备正常运行的保障,只有这样才能保证整个电网的稳定运行。电力设备检修是各个供电公司最基本的工作,检修是保证电力设备健康,确保电网稳定运行的主要手段。随着中国大力推进坚强智能电网的建设步伐,智能变电站已成为新一代变电站的发展趋势。智能变电站站用电源系统应运而生,站用电源系统逐步向统一的数字化、程序化、智能化的方向发展。交直流一体化电源作为智能变电站重要组成部分,对电力系统的安全、稳定性起着至关重要作用,因此,迫切需要对交直流电源检修模式进行优化,实行更先进、更科学的管理和检修体制。首先本文研究实施交直流一体化电源状态检修的意义、背景和检修模式,发现由定期检修向状态检修发展过程中可能存在的问题,由此开展设计。本研究通过采集交直流电源各环节的状态量,整合上传远方监控中心,依靠远程监控中心的分析处理程序进行全面分析、通过状态评价模型及远程遥控程序,从而实现对交直流电源的全寿命周期内的故障诊断、状态评价、决策建议及检修远动措施,来实现交直流电源状态检修。最后,本文应用以上研究成果并结合工程项目,阐述了交直流电源状态检修管理系统的设计思想和功能框架,同时描述系统各功能模块的用途。
关键词:状态检修；遥测；全面诊断；状态评价；决策建议
一、交直流控制电源设备的现状
电力系统控制必须具备安全可靠的控制电源。在电力工程中，控制电源分为两类，一类是直流电源，一类是交流电源。变电站中为控制、信号、保护、自动装置及某些执行机构等供电的直流电源系统，通常称为直流操作电源。为计算机监控等设备供电的交流不间断电源系统，通常称为交流控制电源；为交换机、远动等通信设备供电的直流电源系统，则称为通信电源。
1.维护困难
目前运行的变电站，上述这几种控制电源设备一般采用相互独立分散设置的方式，设备由不同的供应商提供，且分属不同的部门专业管理：继电保护专业负责直流操作电源的维护，自动化专业负责交流控制电源的维护，远动通信专业负责通信电源的维护。这样不但造成功能重复配置，增加设备一次投资；而且各专业不同的维护工作界面，使电源设备的运行管理费用居高不下。另外，由不同供应商提供的交直流控制电源产品，没有统一的接口规范和监控设备，使系统数据不能共享，难以实现对整个交直流控制电源设备的系统分析维护和一体化信息管理。由于各电源系统的生产厂家不同，当电源出现故障，或进行电源系统维护时，需要多家供应商的服务人员到现场查看，服务人员快则几小时，慢则数天才能到达，如此以来延长了的工作时间，影响设备的供电，对于巡检人员，同样存在此类问题。
2.性价比差
若考虑采用传统的电源系统，会造成直流电源，UPS不间断电源、通讯电源分别配置独立的蓄电池，并由不同厂家供货，交流电源通常是另外一个厂家的产品，且交流系统配置电源自动切换设备，充电模块又重复配置，既浪费又使设备之间难于协调运行，并考虑设备的备品备件数量及厂家都有所增加，浪费严重。
3.缺乏系统管理
虽然在变电站中，所有设备均要采用IEC61850协议，能够解决通信规约的兼容问题，但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。
二、交直流控制电源一体化
随着数字化变电站、智能变电站的不断推广，对电源系统的可靠性、经济性、节能性等也提出了更高的要求。站用交直流一体化电源系统恰恰顺应了以上要求，结合了站内各电源系统并进行了**整合。
1.交直流控制电源一体化的定义
交直流控制电源一体化的定义是：把直流操作电源、电力用交流不间断电源（电力专用UPS和INV）、通信用直流变换电源（DC-DC）组合为一体，共享直流操作电源的蓄电池组和监控装置，实现集中供电并统一监控的成套电源设备。一体化电源设备是以直流操作电源为核心，直流操作电源与电力专用UPS、INV和通信DC-DC其中任一种及一种以上电源所构成的组合体，均称为一体化电源设备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于变电站通过集中监控装置实现对站用电进出线和母线的全参数监控，满足全站交直流控制电源的一体化监控管理。
2.三个统一特征：
1、统一集中供电：一体化电源设备通过系统优化组合，实现集中组屏给全站电力控制系统供电，满足电力设备集成交钥匙工程需要。
2、统一信息管理：一体化电源设备通过集中监控装置，提供完整的交直流监控管理方案，实现对变电站交直流控制电源的全参数监控管理。
3、统一设备维护：一体化电源设备通过整合维护工作界面，实现**维护，大大降低设备运行的故障率和维护管理费用。
3.高频整流模块
高频整流模块采用N+1并联冗余方式供电，即在N个充电模块满足电池组的充电电流（0.1C10）和经常性负荷电流的基础上，增加1个热备用充电模块。
4.绝缘监测装置
绝缘监测装置用于在线监测直流控制母线和馈电支路的绝缘状况，当某一点出现接地故障时，装置立即发出报警信号，提醒运行人员查找并排除接地故障，从而杜绝直流系统接地故障可能引发的电力事故。
5.电池巡检装置
电池巡检装置用于实时在线监测电池组各单节电池的电压和内阻，并通过一体化监控装置记录分析不同工况下各单节电池的电压和内阻，及时发现落后或异常电池，给蓄电池维护提供重要的参考依据，确保蓄电池组安全运行。
6.交流不间断电源
电力专用交流不间断电源包括电力专用UPS和INV两类，其中的电力专用INV适用于”后备“运行模式，因此主要为变电站的事故照明等对电源的质量要求不高的负荷供电；而电力专用UPS适用于”在线“运行模式，主要为变电站的计算机监控等对电源质量要求很高的重要负荷供电。
7.DC-DC通信电源
DC-DC通信电源采用与高频开关整流器一样的控制技术和相同的模块结构，系统工作为N+1并联冗余模式，并且采用硬件自主均流技术，为电站的交换机等通信设备提供可靠的直流工作电源。
三、对一体化电源的设计选型
1.直流操作电源是变电站的核心控制电源，其配置的蓄电池组作为一体化电源系统总的后备电源，在选择计算其容量时除统计直流控制负荷外，还应统计电力专用UPS和INV及通信用DC-DC的负荷容量，满足一体化电源系统的全部事故放电容量要求。
2.由于通信用DC-DC由直流母线供电，因此DC-DC的直流容量应叠加到直流操作电源系统的经常负荷中，其充电装置的容量选择计算应满足一体化电源系统的全部经常负荷和蓄电池充电要求。
3.直流操作电源的监控装置可作为一体化电源系统的总监控单元，要求与电力专用UPS、INV和DC-DC通过现场总线连接为一体，通过完善总监控单元的数据记录、分析、判断和管理功能，实现对一体化电源系统的集中监控管理。
四、综述
智能交直流一体化电源系统将交流电源、直流电源、交流不间断电源和通信电源统一设计组合为一体，通过统一的智能网络平台，实现变电站交流、直流控制电源的集中供电和一体化监控管理，进而实现在线的状态检测。共享直流操作电源的蓄电池组，取消传统UPS和通信电源的蓄电池组和充电单元，减少维护工作量。共享监控单元，实现对交直流控制电源全参数透明化管理。建立**智能管理系统，降低设备造价，提高运行可靠性。
参考文献：
[1]陈祖嘉,吴渭林;对开展状态检修的一些建议[J];电力安全技术;2002年04期
[2]杜冠洲;发电厂实施状态检修应正确处理的几个关系[J];山东电力技术;2003年02期
论文作者:游重清
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
标签：电源论文; 变电站论文; 系统论文; 交直流论文; 设备论文; 状态论文; 电力论文; 《电力设备》2018年第13期论文;