关键词：变电站;交直流一体化;电源系统设计
引言
变电站站用交直流一体化电源系统是基于系统技术,针对变电站站用交流、直流、逆变、通信电源整体,根据实际问题、发展现状提供的解决方案。建设成为智能型站用电源交直流一体化系统的站用电源系统,实现一体化监控。交直流一体化系统整体模块化具有较实际的意义。
1传统站用电源现状分析
传统变电站站用电源分为交流系统、直流系统、UPS、通信电源系统等,各子系统采用分散设计,独立组屏,设备由不同的供应商生产、安装、调试,供电系统也分配不同的专业人员进行管理。这种模式存在的主要问题:1)站用电源自动化程度不高。由不同供应商提供的各子系统通信规约一般不兼容,难以实现网络化管理,系统缺乏综合的分析平台,制约了管理的提升。2)经济性较差。直流系统配置一套蓄电池组,UPS不间断电源系统各自分别配置独立的蓄电池,浪费严重;交流系统配置电源自动切换设备,充电模块前又重复配置,既浪费又使设备之间难于协调运行。站用电源资源不能综合考虑,使一次投资显著增加。3)安装、服务协调较难。各个供应商由于利益的差异使安装、服务协调困难,远不如站用交直流电源一体化的“交钥匙工程”模式顺畅。4)运行维护不方便。站用电源分配不同专业人员进行管理:交流系统与直流系统由变电人员进行运行维护,UPS由自动化人员进行维护,通信电源由通信人员维护,人力资源不能总体调配,通信电源、UPS等也没有纳入变电严格的巡检范围,可靠性得不到保障。通过综合分析以上问题不难发现,站用电源没有信息共享平台,以致影响站用电源维护、系统管理、深层次开发;站用电源没有进行统一设计并进行系统优化,上行下达信息不能数字传输,既在于没有软件平台,也在于不是所有开关能智能监控。
2存在问题
2.1维护困难
从以上分析可以看出，变电站站用电源系统分为交流系统、UPS电源、二次直流系统、通信电源系统等，各子系统采用分散设计，独立组屏，设备由不同的供应商生产、安装、调试，供电系统也分配不同的专业人员进行管理，这种模式存在站用电源自动化程度不高、安装、服务协调较难以及运行维护不方便等问题。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。供电系统可靠性得不到保障。
2.2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。蓄电池组重复设置，占地增大，工程一次投资增大。
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2.3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。
3变电站交直流一体化系统设计
将变电站中现阶段应用最广泛的交直流一体化系统和以往的交直流系统相比可知，二者最大的差异便是取出了UPS以及通信蓄电池，借助逆变器的应用与直流母线进行有机地结合，并且整个交直流一体化电源系统都是在某一厂家统一制造，借助更具一体化以及智能化的监控器，统一组屏。此外，变电站交直流一体化系统主要含有如下特性。首先，可以促使变电站站用电源系统更具智能化与一体化，落实统一管理。把以往由多个电源系统生产厂家提供相互不具兼容性的通信规约集中成相同标准需求的产品，对后台监控系统通信以及统一监控器展开统筹设置，从而达到对变电站所使用的电源系统各类信息数据展开全面收集的目的，以动态控制被监控对象，并对其运作形式展开适当地调整与转换，进而实现统一管理、分散管控的目标。在此过程中，多借助总线式系统展开全面地监控，以提升监控性能。此外，一体化电源中还有较为优质的数据信息记录以及历史信息数据查找功能，相关工作者能够定期地对其所有的信息数据进行拷贝，同时展开全面地分析与探讨，以全面提升维护管理的规范性、专业性、全面性、便捷性与高效性。其次，常规维护量降低，稳定性不断提升。多数变电站交直流一体化电源都是由某个生产厂家统一生产制造，并在变电站施工现场展开安装调试的相关工作，其组屏具有较强的紧密性，能够有效减少屏柜使用量。此外，该电源系统内只留下了蓄电池，为直流操作提供电源，降低了日常蓄电池运维频次与数量，并且电源蓄电池常规运维也从对电源蓄电池的常规管理转变成了更具有效性、严格性以及全面性的巡查，所有结构的相关维护必须由更具专业性的工作者统一完成。这不仅有效提升了电源蓄电池在变电站中的应用周期，而且全面优化了电源系统的稳定性。最后，降低资金注入与维护支出，促使投资更具经济性。针对电源蓄电池的资金注入的实际情况，变电站应用交直流一体化电源系统能够最大限度地降低UPS与通信蓄电池的应用量，能够减少资金投入。此外，每个电源系统若是共同应用一组蓄电池，还能够进一步降低蓄电池维修支出，进而不断提升投资的经济性。
4交直流一体化系统设计进一步展望
全站操作电源及通信电源额定电压统一采用110V额定电压。目前操作电源采用额定电压为直流110V的技术已非常成熟，随着电力设备制造技术水平的不断提高，有望在不久的将来实现通信电源额定电压采用110V，届时将可以实现全站直流电源额定电压的统一，相对于额定电压为直流220V来说，蓄电池数量将减少一半，将可以进一步优化一体化电源的设计。
结语
变电站站用电源交直流一体化系统立足用系统技术研究站用电源,是对现有变电站站用电源设计和管理新模式的发展,它符合结构合理,技术先进,运维方便的技术发展路线。近几年,随着数字化变电站相继建设投产及全国智能变电站试点项目的建设,一体化电源系统正在逐步替代传统变电站站用电源建设及管理的模式,其技术先进,维护方便,运行安全可靠,具有良好的经济效益和社会效益的优点,得到了广泛的认同。
参考文献
[1]张卫东.变电站交直流一体化电源系统设计及应用[J].中国高新区，2018，（19）：143.
[2]王炳林，郭 巍.变电站交直流一体化电源系统的设计与应用[C].2017全国冶金供用电专业年会论文集，2013.
[3]孙羽.智能变电站交直流一体化电源系统研究[J].科技创新与应用，2017，（36）：178-179.
[4]刘跟平，陶 雪.智能变电站交直流一体化电源系统的研究与应用[J].低碳地产，2018，2（14）：438.
论文作者:王鹏程,杨帆,李道川
论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期
论文发表时间:2020/4/29
标签：系统论文; 电源论文; 变电站论文; 交直流论文; 蓄电池论文; 设备论文; 站站论文; 《科学与技术》2020年1期论文;