一体化电源在智能变电站的应用

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摘要：光通信技术的带动下，设备的稳定性大幅度提升，但电源通信故障的比例也随之增加。因此，提升电源系统的稳定性，使之可靠运行，成为当下科技发展的首要任务之一。在电力技术发展过程中，智能化变电站一体化电源的应用成为研究热点话题。本文着重分析了智能变电站一体化电源的应用。

关键词：智能变电站；一体化；电源

中图分类号： TM411 文献标识码： A

1、变电站一体化电源简介

在研究智能化技术之前，对一体化电源有一个充分认识很有必要：一体化电源建立的基础是交流电源和直流电源。其中直流电源占据了大部分比例，包括各种通信设备及UPS系统等，也是本文研究的重点。

直流电源系统的稳定运行为变电站安全运行提供重要保障，同时也是控制事故发生的最后一道防线。近年来，由于直流电源电压的变化导致停电事故的报道屡见不鲜。因此，对直流电源装置提出了更高的要求，用以满足少人值班甚至是无人值班的需要。随着技术的发展，变电站运行的效率越来越高，系统也逐渐趋于稳定，然而，在进步的同时，新问题也不断涌现，在设计的过程中，必须将理论和实践相互结合，重新整合科学研究、技术设计以及组织生产之间的关系，从历史化和专业化的角度重新审视变电站一体化电源的研究和应用。

2、一体化电源的特点

根据对我国传统形式变电站内电源的研究，可以发现其存在着以下几个方面的典型缺陷。首先是我国的变电站电源系统自动化水平较低。在传统的变电站电源设计中采用的是分散的方式进行设计，而且变电站的各个组成部分交由不同的单位负责完成,导致了设备兼容性较差，缺乏有效的管理能力。其次传统的电源在维护管理的过程中存在诸多缺陷。在传统的变电站电源管理过程中采取的是交流和直流分别进行维护的模式，通信电源由通信方面的人员进行维护，逆变电源则由自动化方面的人员负责完成。这种模式不仅增加了电源维护的劳动量和成本,同时还给电源维护留下了严重的隐患。在智能化变电站中采用的交直流一体化电源设计与传统的变电站电源设计相比，主要有以下几个方面的特点:

(1)电源具有显著的一体化特点。在智能变电站的一体机电源设计过程中,其最为显著的特点就是实现电源设计的高度一体化：不仅实现了外观层次的一体化，系统层次也已经实现了高度的一体化，这就降低了系统的组屏个数,对于提升电源系统的外观感和性能都有很大帮助。同时，一体化的设计思路还能够有效的简化电源系统后期的维护和管理工作量。在一体化电源生产环节，可以实现各个不同部件的批量化生产，有效的缩短了电源系统的生产周期。

(2)一体化电源系统具备高度的智能化和自动化。在智能化变电站的交直流一体化电源设计中,集成了大量的电子设备，通过网络系统将若干子系统进行有效的整合，实现各个子系统的有效管理，进一步实现整个智能变电站交直流一体化电源的自动化管理。同时高度的智能化和网络化对于提高电源系统的管理能力有很大的帮助,能够通过预置的传感器对相关的参数进行检测，并且可以及时的发现电源系统运行过程中存在的问题,有效的预防电源系统故障的发生。

(3)一体化电源设计具有较高的可靠性。与传统的分布组装式电源系统相比,一体化电源的设计全部通过模块化设计实现,因此系统无需进行二次接线，这样可以有效的提高系统的绝缘性。同时模块化设计为后期电源系统的维护提供了巨大的方便，可以通过更换相关的故障模块实现电源系统的快速恢复，而且交直流一体化电源系统对相关的蓄电池和开关之间都实现了较高的安全防护,以有效的降低变电站设备发生故障的概率，对于提升智能变电站的可靠性至关重要。

（4）使蓄电池组类型配置得以减少。智能变电站一体化电源系统实现了操作电源蓄电池组、通信蓄电池组以及UPS蓄电池组的整合，将这三组蓄电池组合并为一组，有效简化了蓄电池组的类型配置。

（5）运行网络化。智能设备的各个子系统通过网络系统连接在一起，并且一并接入一体化的监控系统，由此对各自系统的运行进行实时监控和管理，网络的整体控制管理使得智能设备的运行井然有序。

（6）投入成本减少。由于智能变电站一体化电源系统实现了设备的简化，所以在建设过程中可以节约材料、设备和资源，减少了施工全面协调的成本。此外，具上述优势可知，此系统更易于维护，因此也节约了大量维护成本。

3、交直流一体化电源在智能变电站中的应用

根据对目前交直流一体化电源系统的设计理念及其在智能变电站中应用的研究主要包括以下几个方面的内容:

(1)首先，智能变电站中一体化交直流电源系统主要是实现变电站内交流直流、逆变、通信电源的一体化设计，实现统一的调试和管理。并且在此基础上，通过交直流一体化电源高度的网络化和智能化特点实现网络通信、系统优化、系统管理等后期的电源管理工作,以更好的实现智能变电站的智能化、自动化和网络化。

(2)其次，目前一体化交直流电源系统已经开始在智能变电站系统中投入使用，并且取得了较好的效果。在智能变电站的交直流一体化电源系统中，其直流模块的核心应用是实现风冷与自冷的有效整合,并且实现在逆变电流的不同工作状态下进行自动化的转换。具体实现是在逆变电源工作正常的情况下，实现对变电站的交流供电，在切断后则切换至直流供电状态。在一体化交直流电源系统中，成熟的应用交流和直流供电,因此不存在安全风险问题。在交直流一体化电源系统内，通信电源部分主要通过直流电实现,与传统的电源系统相比可以省去整流的环节，有效的提高了通信的质量和可靠性。而且直流电220V通过高速切换开关转换至48V,从而省去了变压器设备，有效的降低了电源系统的成本,同时提高了各个电压之间的隔离，提升了电源系统运行的安全性和可靠性。在蓄电池部分采用的是阀控开关蓄电池，由此可以有效的避免通信和逆变电源在后期维护中不精确的问题，有效的解决了电源系统的后期维护和管理的问题。

(3)一体化电源的应用有效的提升了变电站的安全性。与传统的变电站电源系统相比，交直流一体化电源系统可以很好的解决系统某些组件故障对其他系统组件的影响。其主要是通过在一体化电源系统内部将有关的走线进行变更和调整,以更好的实现交流电和直流电的隔离,因此可以有效的降低在变电站运行过程中出现电流碰撞导致系统发生故障的情况。同时在智能变电站的交直流一体化电源系统设计过程中，更加注重对于电源系统的防雷设计,通过在系统内部预置特定的防雷设施，有效的实现预防雷击导致系统故障的情况,以更好的提高智能变电站的安全性和可靠性。

结束语

交直流一体化电源系统的应用对于改善智能变电站的整体运行安全性和可靠性有着重要意义。借助高度的网络化和智能化特点,可以有效的降低变电站电源系统后期的维护和管理工作，缩短电源系统维护周期，对于保障智能变电站的高效运行有着十分重要的意义。同时，交直流一体化电源系统在智能变电站中的应用还具有较大的发展空间，需要根据实际需求不断改进，以便更好的服务于智能变电站。

参考文献

[1]顾晓亮；智能化变电站一体化电源的应用[J]；中国电力技术；2010年04期

[2]张雪焱；杨波；王冬云；常建刚；智能化变电站高级应用功能研究[J]；中国电力教育；2012年32期