数字化变电站一体化站用电源解决方案论文_陈志武

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摘要:为保证变电站的顺利运行,需优化站用电源的使用,而随着变电站自动化水平的提高,实现无人管理,提高站用电源的运行效率显得尤为重要。本篇文章是从变电、直流电的角度出发,加入一体化的思路,优化站用电源方案的设计,为其提供理论支持。

关键词:数字化变电站;站用电源;运行

引言:一体化站用电源的建设,已经成为变电站发展的必然趋势,加快变电站的数字化建设。其一体化的建设,可有效解决站用电源运行出现的小问题,提供运行方案,从而提高变电站的运行效率,提高管理水平。所以,变电站需加快站用电源一体化的建设,以实现变电站的数字化管理。

1.站用电源一体化建设存在的问题

站用电源一体化建设过程中,会出现以下问题。

首先,配置与管理分散。配置分散式是指,组成站用电源的各部分相对独立,设备供应商分散;管理分散式是各部分都由不同人员管理,这两种情况导致了运行过程繁琐,且不易维护。站用电源有两个电力系统,一是直流电系统,二是交流电系统,这两个系统由专人维护,其中,UPS是由负责自动化技术人员进行维护,人员分配分散,协调性差,降低了维护的效率。

其次,系统管理无法有效落实,很多技术方案无法实施。因为站用电源的各个设备是由不同的供货商提供,设备的兼容性较差,无法统一放到一个管理系统中管理,同时,站用电源会使用多个技术方案,包括低压减载、节能技术等,但因为管理智能化尚未实现,这些方案很难落实[1]。

最后,经济效益较差。这主要出现于直流电系统,其配有独立蓄电池,UPS与通信电源也有独立蓄电池,如果三者的蓄电同时使用,会耗费大量的的电能,降低了电力生产带来的经济效益。

2.完善一体化站用电源建设的措施

站用电源一体化的设计与建设是一项系统的工作,有很强的综合性,需要多方面的建设。所以,针对上述不足,可以从以下几方面加以完善。

2.1建设基本架构

基本架构的建立,是把所有设备或模块放到统一的架构中。即根据每个电源设备的设计要求,找到符合所有设备要求的设计方式,统一设计,并在母线上放置高频开关模块、逆变电源等设备,减少不必要电缆的连接,从而保证设备的运行的稳定。

2.2设计逆变电源和UPS

UPS是交流电的输入与输出,以蓄电池为媒介节省直流电的电能,进而建立交流电源装置,而逆变电源的设计,是以交流数据与直流输入的原理为基础设计,所以,在直流输入环节中放入蓄电池,以发挥交流UPS的功能,即为电力UPS系统。从大型变电站的角度分析,其需要使用UPS提高工作效率,调整电力容量。电力UPS设置相应数额后,可直接忽略蓄电池使用的电量,而从小型变电站分析,很多电源的组合应用,可满足变电站对电力的需求[2]。

2.3设置蓄电池系统

每个变电站都有自己的电力负荷,如果是500kV的变电站,可以用10A到15A控制,而如果其降到220kV、100kV,分别用5A到8A、3A到5A控制,控制直流电的变化。变电站使用的蓄电池容量在200A•h到400A•h之间,其可以满足20A到40A所提供的电量,持续放电的时间长达10小时。如果用3A控制计算机运行的负荷时,其负责通信的设备运行的负荷必然在3A以上,所以,需采用40A/220V控制负荷小于500kV的变电站,调整其电力容量。

蓄电池系统的建立,可实现交流的正常断电,并保证供电的稳定,而蓄电池也会作为后备电源提供电力,实现站用电源一体化[3]。

2.4建立通信电源系统

站用电源一体化的构建,需要通过电源通信,记录电源的输入与输出,所以,设计人员会把DC/DC模块放到通信模块中,并设置蓄电池,构建通信电源系统。该系统中,如果DC/DC的变换出现故障,系统的运行效率会明显降低,影响其可靠性与稳定性,所以,具体的设计方式是,把蓄电池放到输出端,控制输出,以增强系统的稳定,但这种设计方式仍有一定的局限,其会增加蓄电池的工作量,以及电源机柜布置的压力。此外,DC/DC变换时,可以把数个模块并联在一起,系统运行时,如果其中一个模块受损,系统仍可以继续运行,而这也会进一步提升系统的稳定性。

2.5设置直流接线

对单一的母线与直流母线的连接处进行处理,可以优化蓄电池的安置,用高频开关的方式给蓄电池充电。而以n+1的配置模式为参考,可以把环网放到直直流配电的装置中,用辐射供电控制变压器。采用直流接线的方式,可以建立直流馈线柜,直接把电力输送到各个单元,有独立的电池布置室,且在设备室内设有馈线屏。

直流馈线柜的建立,可有效减少不必要的电力线路,站内用电设备的数量变少,节约了投入的成本,间接增加了电力带来的经济效益。

结语

数字化变电站一体化站用电源建设过程中,存在很多问题,需对这些问题进行优化处理,提供解决方案。即变电站会建设基本架构、设计逆变电源和UPS,并设置蓄电池系统、建立通信电源系统,以保持系统运行的稳定性,增加电力产生的经济效益。

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]刁光宇,张万征,尹宝林.变电站一体化电源建设与解决方案论述[J].中国新技术新产品,2016,17:33-34.

论文作者:陈志武

论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期

论文发表时间:2017/10/10

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