郑彬
（国网天府新区供电公司 610000）
摘要：现如今，智能变电站处在不断发展的阶段中，与此同时对一体化电源系统作为重要组成部分之一，对其可靠性、运行的稳定性等方面的要求也在不断提高。本文旨在查阅和参考相关文献及资料后，介绍了一体化电源的相关内容，分析和研究一体化电源母线电压关于在线监测方面的组成部分、设计过程、实际操作等，以此为全面推进一体化电源在线监测系统提供参考。
关键词：一体化电源；母线电压；变电站；开关电源；在线监测
1 一体化电源系统
1.1一体化电源
一体化电源是指直流电源、电力用交流不间断电源和电力用逆变电源、通信用直流变换电源等各个装置互相组合，共享直流电源的蓄电池组，并对此进行统一监控的设备。那么一体化电源系统的额定输出电压为DC220V，适用海拔不超过两千米，频率变化不超过上下2%左右，主要是由四个分系统组成的，它们分别是：交流电源系统、UPS电源系统、直流操作电源系统以及DC/DC通信电源系。目前，该系统主要广泛应用于电力网等领域，用于发电等工程项目，起到了十分重要的作用。
1.2母线电压
母线多数是使用矩形或者是圆形截面的裸导线或绞线，具体是指在变电所中各级电压配电装置之间的连接，以及变压器等电气设备和相应配电装置之间的连接，这类被统称为母线。其作用是汇聚、分配以及传送电能。那么母线电压则是指母线排上的电压。
对一体化电源母线电压进行在线监测，有利于维护人员及时发现隐患或是潜伏故障，并进行检修，节省了大量工作时间以及避免产生风险和不必要的危害，对其系统的良好运行起到至关重要的作用。在研究一体化电源母线电压在线监测的过程中，要遵循系统全面性、可操作性、安全稳定性以及可扩充性等四个设计原则，保证其可实施性[1]。
2.一体化电源母线电压在线监测方案
2.1监测报警
通过实时监控重要电源特性参数，如电池的单体电压、控制母线电压、控制母线接地状态、合闸母线电压等等，这些参数一旦出现异常，则设置发光信号，保证监控中心能够收到报警信号及时进行处理、实施应对措施，避免发生不必要的重大电力事故。
一体化电源母线电压在线监测系统的实现主要是依靠主站系统、变电站终端设备以及通信网络。其中，主站系统包括了实施远程监控的设备终端、以及数据服务器等等。变电站终端设备则有多个组成部分，如就地监控单元、开关控制模块、充电装置监控模块等等[2]。
2.2开关电源的监测
开关电源是一体电源中的组成部分之一，也起到了相当重要的作用。监测其交流输入电、直流输出电压，以及均、浮充状态是目前对于开关电源的在线监测主要所处的阶段。那么对开关电源实施更好的监测就要做到以下几点：第一，对其进行遥信监视，通过设置与开关电源监控单元的通信功能，根据远程监测和通信数据对其实际运行状态进行监测；第二，对开关电源进行远程遥控，从而达到远程控制其均、浮充转换，设置均浮、充参数等目的，这一点十分关键；第三，就是对充电装置进行在线监测[3]。
从上述内容中可以得出，一体化电源在线监测系统主要探讨了远程监测开关电源、以及与其监控单元实现远程通信的内容，根据遥测遥信数据来掌握其实际运行状态，达到在线监测的目的，着重表明了对于开关电源不同运行状态下的各项数据的测量、收集及分析，包括稳压精度、稳流精度、纹波系数、均流度等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3蓄电池组的监测
目前一体化电源系统主要通过监测蓄电池的总电压，以及其可能发生的故障报警来实现在线监测，但是单体电压的监测数据不全面，只包括了电压和温度，并且未上传到监控中心，因此即使监控中心收到报警信号，知道蓄电池组出现问题了，但是却不了解具体是哪只电池出现问题以及问题的严重程度、产生原因等等。
那么为了掌握蓄电池组的实际运行状况，就需要对蓄电池进行内阻测试，并且对其进行核对性容量试验放电。由于后者需要操作人员到现场进行试验，而变电站数量又很多，这样一来工作效率就很低。因此提出蓄电池组远程在线监测和维护，通过系统监测蓄电池室环境温度、单体电压值等方面的数据、远程进行充放电的试验，记录试验过程及数据，便于研究人员进行对比、分析和总结[4]。
2.4其他单元的监测
在一体化电源系统中除了开关电源以及蓄电池组之外，还有交流电源输入单元、模块电压转换单元、馈线接地监测单元，直流断路器级差保护等。
3.一体化电源母线电压在线监测的实现
首先，要对变电站一体化电源系统进行全方面的调研，查阅和收集有关该方面的文献和资料，根据实际情况制定相应的实施方案。
其次，在研发该在线监测系统时，要对电压采集器、服务器软件、系统监控软件、放电负载及内阻测试单元等方面进行深入的研究，编写相应的服务器软件等，再各个部分进行组合，成为一个完整的一体化电源母线在线监测系统，并对其进行初步测试，对测试结果进行分析与比较，改善不足之处[5]。
再次，专门设置一块区域由于安装专用服务器，并配备电压采集器、放电负载及内阻测试单元，本地监控软件等等，对其进行专门性的测试，直到达到预先结果，再对其进行试运行。
最后，试运行三到六个月。在这期间，由于实际需要而新增的功能部件较多，所占用的空间也会随之增发，以及放电负载的散热量等影响，会造成原一体化电源屏内难以找到空余且合适的安装位置，因此可以通过增加一个一体化电源母线电压在线监测屏，安装放电负载吸顶来解决上述问题。只需要将原系统的蓄电池连接电缆等动力电缆连接至该系统屏内，就能够将所有的远程监测所需的组件安装于该系统屏内，从而减少了施工量，提高了工作效率，稍微改变一下运行的方式或者是携带备用电池就可以做到不用停电就能够安装。如果该一体化电源母线电压在线监测系统能够正常地进行监测，且各项数据显示正常，未出现其他问题，则可以将其正式投入运行当中[6]。
4.小结
通过设置一体化电源母线电压在线监测系统，能够有效地降低使用成本，以及提高电源系统安全的水平，增强其稳定运行的能力，提高工作效率，同时也大大降低了变电站意外事故的发生率，避免不必要的伤害。希望本文能够为完善一体化电源系统提供研究参考，同时也希望今后变电站发展能够不断发展，在空间环境、设备信息监测等方面的研究更进一步，达到一体化电源系统功能的全方位扩展，从而完善变电站的设备配置，促进其智能发展。
参考文献
[1]解放,王美君. 浅析变电站交直流一体化电源系统[J]. 天津电力技术,2011,01:11-14.
[2]吴凤婷. 变电站站用交直流一体化电源的解决方案[J]. 南方电网技术,2011,03:87-89.
[3]刘成印,高峰,马金平,甄阳清. 一体化的变电站电源系统[J]. 电力自动化设备,2010,09:111-113.
[4]焦国锋,雷宏. 智能变电站交直流一体化电源系统的研究与应用[J]. 陕西电力,2010,10:37-40.
[5]马伟. 交直流一体化电源诊断与监测系统的应用研究[D].华北电力大学,2012.
[6]贾廷波,孙爱国. 基于交直流一体化电源在线故障监测与诊断技术研究[J]. 经营管理者,2013,23:388-389.
论文作者:郑彬
论文发表刊物:《电力设备》2016年第7期
论文发表时间:2016/7/1
标签：在线论文; 电源论文; 母线论文; 电压论文; 系统论文; 变电站论文; 开关电源论文; 《电力设备》2016年第7期论文;