1、關(guān)于變電站交直流一體化電源解決方案的探討背景及現(xiàn)狀1、背景電力系統(tǒng)中變電站內(nèi)的操作電源是保證變電站控制、信號(hào)、保護(hù)、自動(dòng)裝置可靠運(yùn)行的保障，變目前隆化分公司變電站一般配置三套各自獨(dú)立的操作電源系統(tǒng)，即直流操作電源、通信電源、交流不間斷電源（UPS），每套電源系統(tǒng)單獨(dú)配置蓄電池組和監(jiān)控管理系統(tǒng)。為控制、信號(hào)、保護(hù)、自動(dòng)裝置以及操作機(jī)構(gòu)等供電的直流電源系統(tǒng)，通常稱為直流操作電源。為微機(jī)、載波、消防等設(shè)備供電的交流電源系統(tǒng)，通常稱為交流操作電源；為交換機(jī)、光端機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)等通信設(shè)備供電的直流電源系統(tǒng)，則稱為通訊電源。2、現(xiàn)狀1、2、1直流操作電源直流操作電源室站用交流電源正常和事故狀態(tài)下都能保持可靠供電

2、給變電站內(nèi)所有控制、保護(hù)、自動(dòng)裝置等控制負(fù)荷和各類直流電動(dòng)機(jī)、斷路器合閘機(jī)構(gòu)等動(dòng)力負(fù)荷的電源。直流操作電源系統(tǒng)電源一般選擇220V或110V,采用不接地方式。隆化分公司現(xiàn)有35千伏變電站均裝設(shè)1組蓄電池及1套充電裝置，采用單母線接線。1、2.2通信電源通信電源提供給變電站載波機(jī)、光端機(jī)等通信設(shè)備及保護(hù)復(fù)用設(shè)備電源。系統(tǒng)電壓為48V，采用正接地方式。1、2.3交流不間斷電源交流不間斷電源在變電站中UPS主要是給不允許短時(shí)停電的計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備供電，可靠性及穩(wěn)定性較高，一般均采用一主一備串聯(lián)運(yùn)行方式，即正常時(shí)由主機(jī)供電，主機(jī)故障時(shí)，從機(jī)自動(dòng)投入。UPS正常由交流電源供電，當(dāng)交流電源消失或整流器、逆變

3、器等元件故障，則由自帶的蓄電池向逆變器供電。隆化分公司現(xiàn)有變電站16座，各變電站內(nèi)均配有UPS電源，由于其內(nèi)置的蓄電池組容量小且沒有專業(yè)的維護(hù)措施，因此造成蓄電池容量不足或損壞而無法滿足自動(dòng)化的要求。1、2.4獨(dú)立操作電源存在的問題無法綜合優(yōu)化資源，各自獨(dú)立的操作電源系統(tǒng)重復(fù)配置蓄電池組，使一次投資增加。分散布置的設(shè)備增加了日常運(yùn)行維護(hù)工作。各操作電源系統(tǒng)的由于不同的廠家使安裝、服務(wù)等協(xié)調(diào)困難。分公司各操作電源維護(hù)班組無法統(tǒng)一管理。智能一體化電源系統(tǒng)解決方案2、1系統(tǒng)綜述基于以上各獨(dú)立操作電源的現(xiàn)狀及存在的問題，我們與有關(guān)廠家咨詢提出智能一體化電源系統(tǒng)的解決方案，優(yōu)化系統(tǒng)資源。智能一體化電源系

4、統(tǒng)采用分層分布結(jié)構(gòu)，各功能測(cè)控模塊采用一體化設(shè)計(jì)、一體化配置，各功能測(cè)控模塊運(yùn)行狀況和信息數(shù)據(jù)采用（IEC61850）標(biāo)準(zhǔn)建模并接入信息一體化平臺(tái)。實(shí)行智能一體化電源各子單元分散測(cè)控和幾種管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能一體化電源系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。智能一體化電源系統(tǒng)應(yīng)能夠?yàn)槿窘恢绷髟O(shè)備提供安全、可靠的工作電源，包括：380V/220V交流電源、DC220V或DC110V直流電源和DC48V通信用直流電源及電力用逆變電源。直流電源、電力用交流（UPS）和電力用逆變電源（INV）、通信用直流變換電源（DC/DC）等裝置組合為一體，共享直流電源的蓄電池組，并進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控。智能一體化電源系統(tǒng)主要由ATS,

5、充電單元，逆變電源，通信電源，蓄電池及各類監(jiān)控模塊組成。通信電源不單獨(dú)設(shè)置蓄電池及充電設(shè)置，使用DC/DC電源模塊直接掛與直流母線。逆變電源直接掛于母線對(duì)重要負(fù)荷（如：計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備，事故照明等）供電。全站交流，直流，UPS,通信等電源一體化設(shè)計(jì)，一體化配置，一體化監(jiān)控，通過統(tǒng)一的智能網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)變電站電源的集中供電和統(tǒng)一的監(jiān)控管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在線的狀態(tài)檢測(cè)。其運(yùn)行工況和信息數(shù)據(jù)能通過一體化監(jiān)控單元展示并轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)模型數(shù)據(jù)，并上傳至遠(yuǎn)方電力調(diào)度控制中心。一體化電源系統(tǒng)共享直流操作電源的蓄電池組，取消傳統(tǒng)UPS和通信電源的蓄電池組和充電單元，減少維護(hù)工作量。建立智能管理系統(tǒng)，減少人工操作，提高運(yùn)

6、行可靠性。各子系統(tǒng)即能通過本系統(tǒng)的檢測(cè)單元獨(dú)立運(yùn)行監(jiān)測(cè)，又能通過共享一體化監(jiān)控單元實(shí)現(xiàn)一體化電源系統(tǒng)全參數(shù)透明化管理。2.2交流部分智能一體化電源系統(tǒng)，除提供直流操作電源DC外，還提供交流不間斷電源UPS。主要由直流操作電源、電力專用UPS或逆變、集中監(jiān)控等部分組成。UPS不配置獨(dú)立蓄電池組，與直流電源共用蓄電池組，UPS裝置作為直流系統(tǒng)的負(fù)荷之一。電力專用逆變器直流輸入取自站內(nèi)直流控制電源系統(tǒng)的蓄電池組，并實(shí)現(xiàn)了直流與交流輸入和輸出的電氣隔離，以及高精度的穩(wěn)壓穩(wěn)頻逆變輸出，是真正意義上的干凈電源。2.3直流部分通信電源系統(tǒng)的蓄電池，共用直流操作電源DC的蓄電池組。統(tǒng)一由直流操作電源DC、交流

7、不間斷電源UPS，還提供通信用48V電源。利用通信電源將DC220V或DC110V變換成通信用48V電源，將DC/DC裝置作為直流系統(tǒng)的一個(gè)負(fù)荷考慮。它同樣是取消了配套的蓄電池組，從站內(nèi)直流控制電源系統(tǒng)的蓄電池組取得直流電，經(jīng)高頻變換輸出滿足通信設(shè)備要求的48V控制電源。DC-DC變換器不但實(shí)現(xiàn)了直流輸入與輸出的電氣隔離，而且通過模塊的并聯(lián)冗余，可以獲得很高的可靠性，絕緣及耐壓也滿足電力系統(tǒng)的特殊要求。系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)3.1設(shè)備資產(chǎn)化，提高項(xiàng)目投資經(jīng)濟(jì)性 智能一體化電源系統(tǒng)減少了通信用蓄電池及UPS蓄電池，與加大直流操作電源蓄電池容量所增加的投資比，可節(jié)約一定資金。減少了蓄電池組，也就是說節(jié)省了使用空

8、間。一體化不間斷電源使用一組蓄電池，減少了長期維護(hù)費(fèi)用。3.2減少日常維護(hù)工作量，減少人員配置智能一體化電源系統(tǒng)僅配置1套直流操作電源系電池，取消UPS電源、通信電源蓄電池組，減少了維護(hù)管理工作量。蓄電池的日常維護(hù)由電氣專業(yè)人員完成，對(duì)蓄電池的日常管理具有更嚴(yán)格的巡視、檢查、維護(hù)體系，因而可以延長電池的使用壽命，并提高電源系統(tǒng)的可靠性。智能一體化電源系統(tǒng)將打破目前變電站的運(yùn)行管理體制和習(xí)慣，將原各操作電源分開進(jìn)行維護(hù)的工作轉(zhuǎn)變到了由變電電氣專業(yè)人員統(tǒng)一管理維護(hù)，減少人捐冗余配置。3.3社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益減少蓄電池的使用量，對(duì)改善環(huán)境質(zhì)量具有積極的作用，節(jié)約了蓄電池生產(chǎn)的所需的鉛、銅等不可再生資源。3.4能較好地實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)管理的網(wǎng)絡(luò)化、智能化。將原有不同供貨商提供的、通信規(guī)約不兼容的電源系統(tǒng)統(tǒng)一為同一標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，設(shè)置集中的監(jiān)控器與變電站后臺(tái)監(jiān)控通信，實(shí)現(xiàn)站用電源系統(tǒng)數(shù)據(jù)一體化的實(shí)時(shí)監(jiān)視，被監(jiān)控對(duì)象的控制、調(diào)節(jié)和運(yùn)行方式便于實(shí)施集中管理、分散控制。集中監(jiān)控采用總線式結(jié)構(gòu)，能方便地進(jìn)行監(jiān)控功能的擴(kuò)展，方便維護(hù)。結(jié)束語智能一體化電源系統(tǒng)減少了