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摘要：高科技信息化时代的到来，与信息技术有关的直流电源系统已经被广泛应用到无人值班变电站中，逐渐受到人们的高程度重视。它的使用不仅能够通过微机远动及自动化控制技术，让值班工作人员能够远距离获取有关的信息数据，还可为变电站继电保护和自动化等二次设备提供可靠电源，从而保证变电站安全稳定可靠运行。文章主要从直流电源的基本结构与应用特点出发，对直流电源在无人值班变电站中的应用进行了分析，以供参考完善。
关键词：直流电源；无人值班；变电站
直流电源作为无人值班变电站中不可缺少的设备，是通过开关和继电保护为无人值班变电站运行提供相应的操作电源，对系统内部设备与电网安全稳定运行起到保障作用。近年来，随着我国电力企业无人值班变电站的发展与应用，与变电站有关的设备与设计规范原则也得到相应的发展。然而，直流电源是保护和监控无人值班变电站稳定运行的二次设备，更应引起高程度重视。因此，在无人值班变电站运行的过程中，必须加大完善直流电源及其自动化程度的力度，从而提升无人值班变电站运行效率。
1、直流电源的应用特点
在无人值班变电站中运用直流电源的特点，具体表现在以下几方面：（1）可靠性。直流电源的应用，系统内部的交流双路能够自动切换，整个电流模块N+1冗余提供电量，模块之间互为热备用。（2）智能化。直流电源主要是通过电脑构成控制单元，借助检测系统的闭环控制对整流模块的脉宽调制进行调节，维持直流电压的稳定性，然后利用电池端电压的监测单元来检测电池特性监测预报电池运行状态，让变电站的直流电源真正做到无人值班。（3）环保性。电流功率因数越高，稳流稳压的精度就越高，所输出的波纹相对较小，无噪音，符合环保要求。
2、直流电源在无人值班变电站中的应用
2.1智能高频开关电源系统的配置
（1）交流输入回路的数量配置
根据《电力工程直流系统设计技术规程》和《直流电源系统管理规范》的具体规定，配置1组蓄电池和1套充电装置直流系统，然后在充电装置中设计2路交流输入，作切换使用，一旦直流电源在运行的过程中交流输入失电时，能够自动切换到另一条交流输入中维持稳定供电。
（2）充电设备的数量配置
根据《电力工程直流系统设计技术规程》的具体规定，工作人员在使用晶闸管充电装置的过程中，应配置3套充电装置。但是，当充电设备使用高频开关充电装置的过程中，由于高频开关整流模块本身具有可靠性，可自动切换整流模块，且有冗余。所以，在无人值班变电站中1组蓄电池可配置1套装置，作备用使用；在相同电压下，2组蓄电池可配置2套高频开关整流模块。
（3）直流母线硅堆降压回路设置
由于早期变电站的断路器大部分使用的是合闸电流为90A的电池机构，加上蓄电池在进行充电、放电的过程中电压变化不稳定。因此，为了符合直流母线电压水平的需要，会在合闸母线和控制母线中间安装硅堆降压装置。为了提升变电站运行与供电质量，减少冲击负荷，工作人员可使用无硅堆降压回路的接线方式，将合闸母线和控制母线连接起来，以此提升直流母线的电压水平。
（4）辅助的控制、保护与监视装置
在无人值班变电站运行过程中，为了保障运行的稳定性，工作人员必须在交流输入回路的保护中安装防雷器和断路器等控制、保护、监视装置，实时监测三项交流输入电压，一旦交流电源失压、缺相和电压超过限定值，就会发出警告信息，然后通过通讯接口将信息数据发送到系统监控单元中，实现远程监控。
2.3蓄电池系统
（1）蓄电池容量的选择
在蓄电池容量的选择中，较为常见的方法是电压控制法，即是蓄电池容量的选择主要根据满足事故全停电情况、持续放电容量与事故全停电情况等冲击电流值来选择（如表1所示）。例如220kV变电站，因为直流系统属于一个不间断的直流电源，所以在配制蓄电池时，选择了104只2V阀控式密封铅酸蓄电池，这样的配置在蓄电池使用的稳定性与可靠性同时，可提升事故放电时的均衡度。但需要注意的是，传统变电站轮流值班设计规范都是按照全站事故所所用电停电时间进行计算，实施无人值班后，在计算停电时间的过程中，必须充分考虑事故停电后，增加维修工作人员前往变电站的路途时间。
1 直流电源工作原理图
2.5变电站通信的直流电源
变电站实施无人值班以后，通讯远动设备的电源会一直处在无人监管和维护的状态中，如果出现故障问题，不能及时采取措施予以解决，将会给变电站的稳定运行带来影响。因此，为了解决上述问题，必须充分利用变电站已有的220V直流系统，将两台-220V/-48V10A的直流变换器安装在直流电源装置上，作备用使用，然后将直流变换器的微机接口连接到变电站综合自动化通讯网中，通过直流电源和通讯远动为直流电源提供大量的备用电源，以此有效解决变电站中通讯远动设备的电源问题，确保无人值班变电站稳定运行。
结束语
综上所述，本文通过分析直流电源在无人值班变电站中应用的重要性，有利于节约变电站全寿命周期成本的投入，达到提升变电站系统内部设备运行的效率与质量，以此带动电力企业可持续发展。
参考文献：
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论文作者:唐鹏,卿亮
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/20
标签：变电站论文; 直流电源论文; 蓄电池论文; 系统论文; 母线论文; 装置论文; 电压论文; 《电力设备》2016年第22期论文;