摘要：电力调度自动化系统中使用的电源是UPS不间断电源，该电源有着非常明显的优势，一方面可以避免电力调度系统瞬间断电导致的异常运行问题，一方面能够避免因运行异常造成的数据丢失问题，很大程度上提高了电力调度电源的质量，消除“电源污染”的问题，该问题具体包括市电上的电涌、电压不稳、电线噪声和频率偏移等。本篇文章简要分析了电力调度中UPS电源，其具体的工作原理，并介绍了几种 UPS 进线电源接线方式，主要分成 UPS 并机运行方式以及独立运行方式，简要介绍了其二者的特点，最后，探究了UPS运维中的注意事项。
关键词：电力调度；UPS电源；运行方式；运维要求；探究
我国的经济水平不断提升，科学技术也有着极大的发展，表现最为突出的就是电网系统，其智能化程度越来越明显，而在电力系统中，电力调度的智能化表现最为明显，因为其越来越依赖于自动化系统，这就给调度的自动化系统所需要的电源提出了更多的要求。如果电力调度的自动化系统使用的电源，其稳定性得不到保证，就容易影响到自动化系统，造成自动化系统的网络中断运行，停止运行核心的数据设备，严重情况下，还容易造成该系统的瘫痪，对于电力系统的运行产生极大的影响。当前电力调动系统中运用的电源是UPS不间断电源，对于其的正常运行和运行维护是当前电力调度系统的重要工作任务之一，下面就针对这一内容做简要分析。
1、电力调度中UPS电源的工作原理
UPS的工作方式大致分为在线式和后备式两种。目前在电力调度领域广泛应用在线式UPS，在线式UPS原理结构，如图一所示。
图一 在线式UPS原理结构图
电网正常供电时，电网一方面对蓄电池充电，另一方面经过整流(整流器)和逆变（逆变器）后再送给负载；电网停电或供电异常时，由蓄电池向逆变器提供电能，保证负载供电不间断。在电网供电转为电网中断、蓄电池供电时，负载供电没有任何中断。当整流器、逆变器或蓄电池等单元出现故障时，则控制电路可使转换开关由K接A点转换为B点，即实现旁路输出。
2、进线电源接线方式
电力调度UPS电源采用交流三相供电，要求具备两路来自不同电源点、相互独立的市电进线电源。当其中一路电源失电或失压时，切换电路可将UPS切换至另一路供电。整个切换过程可自动完成，也可人工干预，各有利弊。为了减少维护人员的工作量，提高供电系统的灵活性，大多数电力调度中心采用自动切换方式。
对于双机并列冗余运行的UPS电源，市电为主、辅供电方式。正常工作时市电主供电源承担全部负荷，市电辅助电源为“冷备用”状态，不带任何负荷，当主供电源失电或失压时，电源切换屏将市电切换到辅助电源上，辅助电源从空载状态瞬间承担全部负荷。对于市电出线较为紧张、路径较远，需节省成本时也可采用如图二所示方式。这种运行方式下，两种市电线路不分主辅，电源切换屏采用“桥”式接线方式。正常情况下桥开关处于打开位置。当一路市电失电时，桥开关闭合，另一路市电线路从50%负荷升至满负荷。
图二 UPS 进线电源桥式接线方式
3、冗余配置UPS运行方式
为了尽量延长UPS主机的使用寿命，目前冗余配置的UPS分别配备蓄电池，不再共用蓄电池组。冗余配置的UPS可以采用并机运行和独立运行两种方式。下面以两台UPS为例，详述UPS并机运行和独立运行的特点。
3.1 并机运行方式
两台UPS并机运行时，每台UPS承担总负载的二分之一，减轻了每台UPS的负载，相对于满载运行可靠性提高；当一台UPS损坏时自动退出，另一台承担全部负载，提高了整体的可靠性，具体系统电路图可见图三。任一台UPS容量在带满主站系统全部设备后，应留有40%以上的供电容量；UPS在交流电消失后，不间断供电维持时间应不小于2个小时。
图三 UPS并机运行方式
3.2独立运行方式
随着计算机网络设备双电源模块的大量应用，两台UPS也可采用独立运行方式,如图4所示。设备的双电源模块分别接入两路UPS电源，任一台UPS故障都不会影响设备供电。对于单机单电源设备可在机柜内配置STS（静态转换开关）设备，实现可靠供电。对于仅有2台UPS供电的，宜采用双机独立接线方式。可带更多负荷，但应考虑当一台UPS故障后，另一台能带所有负荷并留有一定裕度。独立运行方式下对设备的双电源模块可靠性要求高。为了保证两台UPS的负载尽量均担，可考虑将设备的双电源模块按照主备交叉的原则接入。
图四 UPS独立运行方式
4、运行维护要求
4.1UPS主机的维护
经常检查UPS监控面板里的告警菜单，对不良报警及时进行分析处理，通过风机运转噪声来判断是否运行正常，发现问题及时更换，以免UPS内部局部温度过高，引起UPS保护动作，影响负载供电安全。按设备要求定期对风扇、滤波电容等易损部件进行检查更换。在线式UPS负载量控制在70%-80%。对运行8年以上的UPS设备应进行可靠性评估，对存在的问题及时进行整改完善。
4.2蓄电池的维护
蓄电池是UPS系统中的一个重要组成部分，它的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠程度。对蓄电池所做的维护工作最重要的是让蓄电池工作在合适的环境中，工作温度保证在25oC左右。
第一，运行中主要监视蓄电池组的端电压值，浮充电流值，每只蓄电池的电压值，蓄电池组及直流母线的对地电阻值和绝缘状况。
第二，蓄电池一般3个月进行一次补充充电，充电装置应自动或手动进行一次恒流限压充电-恒压充电-浮充电。使蓄电池组随时具有满容量，确保运行安全可靠。
第三，投运后的蓄电池组，每2-3年应进行一次核对性充放电试验，运行6年以后的蓄电池组，每年应进行一次核对性放电试验。对于两组蓄电池的UPS，可先对其中一组蓄电池进行全核对性放电，用I10电流恒流放出，当蓄电池端电压下降到1.8V*N时，停止放电，隔1-2小时后，再用I10电流进行恒流限压充电-恒压充电-浮充电，反复充放2-3次，恢复蓄电池组容量，查找蓄电池组存在的缺陷。若经过3次全核对性放电，蓄电池容量均达不到额定容量的80%以上，可认为此组蓄电池使用年限已到，应安排更换。
第四，如发现电池极柱上有硫化现象应将其清除，必要时涂抹凡士林。
第五，放电时，如发现个别电池电压低于最低电压应将其解除放电。必要时应单独对其进行过充电处理直至恢复容量。
第六，如发现电池组有落后电池，而无法恢复容量时应及时进行更换。发现多只电池容量落后而无法恢复，影响到直流母线电压时，应更换电池组。如到使用年限应加强对其监视，发现问题及时更换。
第七，如有鼓肚、裂纹时应及时更换。
结束语：
综上所述，想要让电力供应更加优化，也更加智能，就需要运用电力智能化的电力调度系统，而可以让电力调度自动化系统运行更加顺畅的一个重要保证就是该系统的电源非常稳定。现今使用比较广泛的就是UPS电源，其运行方式分成了并机和单机的运行，在电力调度中应该合理安排其运行方式。想要保证该电源的稳定性，还应该定期对其进行维护，对电源的各个部分做好检查和养护，以保证其能更好地配合电力调度自动化系统。
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论文作者:韩永军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/11
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