智能变电站交直流一体化电源系统分析论文_曹国梁

智能变电站交直流一体化电源系统分析论文_曹国梁

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摘要:智能变电站交直流一体化电源系统是将交流电源和直流电源等一些电源系统的进行整合,运用智能变电站交直流一体化电源系统不但可以提高电源系统网络的智能化,还可以提高电源系统的安全性能。节省了劳动力,改善了管理水平和系统灵活性。该系统是一套技术先进,性能可靠,节能环保的电源系统。本文对智能变电站交直流一体化电源系统分析进行了探讨。

关键词:智能变电站;交直流一体化电源系统;分析

智能变电站交直流一体化电源系统通过对相应电源之间的相互整合,实现了电源系统的稳定性和网络化发展,满足了目前智能化变电站的实际使用要求,同时在一定程度上提高了变电站电源系统的整体管理水平,在这样的情况下,也需要对其电源系统进行不断的设计改进,以此来保证变电站的安全稳定运行。

1智能变电站交直流电源系统的特性

1.1变电站交直流电源系统概述

变电站的交直流电源系统指的是:通常设计变电站采用交流电源,UPS、逆变电源以及通信电源等,完善系统监控、系统生产、系统调试以及系统服务等功能,实行统一监控、共享信息等,最终实现电源安全化、一体化、网络化以及智能化。目前我国变电站电源系统中还存在着一定的问题,主要包括自动化程度低、经济性比较差、电源系统管理效率低下等,相反智能化变电站交直流一体化电源系统,具有一体化、网络化、智能化、高安全性等特点,可以起到保证电力系统安全运行的作用。

1.2变电站交直流电源系统的应用优势

1.2.1电源管理水平提高

从智能变电站交直流一体化电源系统在智能电网体系结构中的位置和作用看,已完全代替传统电源管理的滞后性与迟缓性。首先,智能化交直流一体化系统能够通过系统实现对数据信息的采集,随时掌握系统所设置数据,并对数据提供一种报警显示,从而对其数据进行管理与处置;其次,通过对数据信息的准确性与真实性进行分析,做出正确的判断与评价,在不同情况下,与实际系统运行状况相结合,执行相应的站用电、电池管理或者输出控制等操作;此外,由一家厂家提供所有电源的设计、生产、安装、服务,一揽子解决所有电力电源问题,可以减少采购、协调、沟通成本。

1.2.2实现电源系统的一体化、智能化和网络化

变电站智能化发展过程中,交直流电源一体化设计方案的优化与落实,在一定程度上实现了交直流电源的信息化、自动化以及互动化,是智能变电站发展与推广的重要支撑条件。一方面,其外观设计方面跳过常规系统的抄袭阶段,无论是设计还是安装方面进行了全新的设计,增加了外观与系统的一致性,例如,在组屏数量上的支持有所减少,赋予整个电源系统一定的紧凑性,减少系统空间的浪费,整体美观程度有所提升。且整个电源系统经历从繁琐复杂到快速简单的转变,对后期的运维提供了便捷性,有效缩短工期及供货时间。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一方面,智能变电站交直流一体化电源系统,构建了统一的信息共享平台,可以提高电力电源综合自动化应用水平,进行电力电源协调联动、状态检修等深层次开发应用。

1.2.3安全性和经济性提高

首先,交直流一体化电源系统与常规变电站最大的不同之处在于,一体化电源系统采用了更加整体的全模块化设计,针对多种环境因素提供了优良的绝缘防护功能,能够在不影响用电的前提之下,实现对电力故障模块的切换。其次,系统模块外无二次接线、无跨屏二次电缆,即使是不同模块之间,只要参数信息一致,即可进行数据的交换,且单个开关或模块可独立检修或更换,也使设备检修工作更加方便、快捷、安全、精确,进而为整个电源系统提供了更加安全、可靠的保障。此外,交直流一体化电源系统具有良好的经济效益与社会效益,不仅能够有效减少重复配置,降低一次性投资,且能够在一定程度上减少在长期设备维护成本,大大减少人力成本支出,减少采购、协调管理等成本。

2智能变电站交直流一体化电源系统的应用实践

2.1智能站用交直流一体化电源系统的应用

在变电站智能化系统中,交直流一体化电源系统已经进入广泛推广及应用阶段,其直流充电电源充电模块等核心部件以及充电电源系统,主要采用的是移相谐振软开发技术,自然冷却和风扇冷却各具优点,采用智能化技术,将风冷和自冷有机结合;直流馈线屏含有电压自动调节、电压自动监测、蓄电池运行监测以及绝缘监测等功能;220伏蓄电池组采用固定阀控全密封式蓄电池。通常情况下,是以交流供电的方式通过N+1冗余整流充电模块经直流馈线屏对变电站保护系统、综合自动化系统和计量测控系统等进行相应的供电,而当交流断电(正常或故障停电)之后,就会由蓄电池组通过直流馈线屏对变电站保护系统、综合自动化系统和计量测控系统(或自动切换为直流逆变对计量测控系统供电)等进行相应的供电。

2.2安全性应用

相对于智能变电站而言,传统综合自动化变电站站用电源,如果电源系统或者整个电源系统中某一环节出了问题,就会影响到整个系统运行的安全性及稳定性,无形中增加了系统安全风险的产生几率。而智能变电站交直流电源系统的发展及应用,能够有效的避免上述类似问题,因为在交直流一体化系统中,系统运行线路布置的合理性及科学性,可以通过变电站站用电源进行适当的调整,且能够有效的将直流以及交流进行完全的分隔,从而最大限度的降低了安全事故的发生概率。

3智能变电站交直流一体化电源系统的可行性分析

(1)目前,随着智能变电站交直流一体化电源系统在全国范围内的成功运行,其展现的优势不言而喻,整个交直流电源系统的在直流和交流技术的切换与正常运作方面经验比较成熟,在实际应用中风险较小,具有可操作性和可行性。然而其直流核心充电模块的开关技术还有待于调整和完善,利用移相谐振软开关来提高电路的整体效率并在风冷的情形下自冷结合;同时,逆变电源的控制作用还应进一步加强,从而能够在正常工作下进行交流供电,在交流出现断流以后切换为直流逆变。

(2)交直流一体化电源系统的整体设计安全性更高。对于常规变电站,一般在出现故障时会导致整体装置的运行问题,甚至可能导致事故的发生,而该系统在这一问题上进行了很好的调整与改进,能够有效的避免事故的产生。该系统将常规变电站中的线路模式予以调整,将直流和交流完全分开的进行隔离和布控,减少由于电流冲撞而引起的多种事故发生。因而,交直流一体化电源系统这种完全采用直流控制电源装置的模式,使整个系统的安全系数大大增加。

(3)电源系统的控制管理更为科学,由于整个电源系统实现了在一个平台上对整个变电站电源的各种电源子系统进行监控和分析,而相关的监控设备和系统设置都采用双重化的模式予以配置,因而在故障出现时就能够有效的发现问题,并且在一部分装置出现故障时不影响整体装置的继续运行。

综上所述,智能变电站交直流一体化电源系统是将交流电源和直流电源等一些电源系统的进行整合,实现交直流电源一体化,这样不仅可以提高电源系统的安全性能和网络的智能化,还能很好地解决常规变电站电源中存在的一些问题,同时也提高了变电站的管理水平,灵活性和安全可靠性得到了很好的改善。因此,智能变电站交直流一体化电源系统的正确配置是对智能变电站安全稳定运行的重要条件和基础。

参考文献:

[1]李春敏.超级电容用于智能变电站直流供电系统的研究[D].北京交通大学2016

[2]郑家骥.变电站交直流电源系统状态检修应用研究[D].华北电力大学2015

[3]马新国.变电站交直流电源在线监测系统设计[D].济南大学2015

[4]杨秋梅.变电站交直流一体化电源[J].电源世界.2014(06)

论文作者:曹国梁

论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期

论文发表时间:2019/3/4

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