智能交直流一體化站用電源系統的應用研究

陳群麗

摘 要 社會的發展，科技水平的進步，相對來說也帶動了我國智能變電站建設突飛猛進的發展，這種情況下也加大了站用負荷，那么智能交直流一體化站用電源系統應時而生。

關鍵詞 智能;電源系統;應用研究;交直流一體化

具體來講，UPS不間斷電源系統、交流系統、通信電源系統以及直流系統等都在變電站站用電的范圍之內。長時間以來，這些電源系統都是由不同的供應商對其進行生產和安裝的，并且在管理方面上來講，也是由不同的專業人員對其進行合理維護的，從而對實際運行造成了很多不良影響，甚至還會阻礙到正常運行，尤其是針對智能變電站和無人值班變電站更是有著重中之重的影響。

1分析智能交直流一體化站用電源存在的問題[1]

第一、不同的供應商所提供的交流系統和直流系統通信普遍存在的不兼容的現象;交直流在協調配合方面有很大的進步空間，交直流信息共享程度有待完善，無法真正做到網絡化的系統管理。第二、每個子系統都是由不同供應商所設計出來的，在資源方面不能綜合考慮，從而增加了投資。比如在直流系統中配置一套單獨的蓄電池組，通信電源系統和UPS不間斷電源系統分別配置獨立的蓄電池，這種情況不僅會造成了嚴重的資源浪費，而且也無法促進各設備之間的持續運行。第三、通信電源蓄電池和UPS電源在日常維護不具備公開透明性，且有死角，這就加大了日常維護的難度，同時也無法保證其安全可靠性。第四、各供應商盲目追求眼前的經濟利益，在安裝和服務方面存在著差異性，這就為施工協調和檢修協調帶來了更大的難度和挑戰。

交直流系統數據是無法實現共享的，并且無法利用相同的設備對整個站用電源做出管理，這種情況下，一旦相關子系統發生不可預見的情況時，那么會直接影響到站用電源的協調運行，從而影響到了資源的有效配置。

比如1號站用變壓器和2號站用變壓器，在正常的情況下會各自帶著交流母線運行，1ATS會合于1號進線，在自動電源一模式下自主運行。2 ATS也會合于2號進線，在自動電源二模式下自主運行，1ATS和2ATS會分別帶著各自的交流負荷。1號充電模塊和2號充電模塊，會分別組接到1號進線和2號進線，1號充電模塊和2號充電模塊會帶著各自的直流負荷。如果1號充電模塊因為故障而無法正常運行，那么在這種情況下最為有效的運行方式為如下[2]：針對交流部分來講，其應保持正常的運行方式，合上直流母線聯絡開關，針對所有的直流負荷來講，應由2號充電模塊進行組帶。在傳統交直流分流系統中操作直流母線聯絡開關時，只有相關的操作人員才能實現。而一體化交直流系統則可以利用提前設定好的相關程序，再由一體化的監控器去實現自動操作。

2分析智能站用一體化電源系統的應用

具體來講，直流電源系統、通信電源系統、逆變電源系統以及站用交流電源系統等都在智能站用一體化電源系統的范圍之內，上述系統無論是在設計和生產、調試和服務、還是監控等方面都是統一進行的，并且站用電源的數字化、安全化以及網絡智能化，都是通過優化設計、網絡通信以及系統聯動等方式方法實現的。

在變電站交流、直流低壓電源的相互配電過程中，可以合理利用智能站用一體化電源系統，這種系統有著很多優勢，比如動作的安全可靠性和靈敏度要更加突出，其智能化的特點也較為明顯，智能站用一體化電源系統主要是應用在智能變電站，或者是應用在無人值班變電站的站用一體化電源系統[3]。

2.1 智能站用電源的具體功能分析

能夠消滅柜間聯絡電纜、裝置外部二次接線，但是對外來講，卻只有通信連線;站端自動化系統在訪問站用電源的任何裝置數據時，和正常訪問網址所差無幾;在站用電源狀態檢修等方面，可以有效實現智能管理。

2.2 智能站用電源具體應用方式的分析

第一、站用電源內的所有開關實現智能模塊化，在同一個機箱模塊內集成傳感器、開關和智能電路。具體來講，交流饋線、降壓、直流饋線、充電、交流進線、逆變電源以及蓄電池監測等模塊都在其范圍之內。第二、能夠實現集中功能分散化，在直流饋線模塊中，應用直流饋線絕緣監測功能，蓄電池巡檢，可以實現分屏，如此一來，便可以在第一時間消滅柜間的聯絡電纜。第三、站用電源的網絡智能化設置站用電源一體化監控模塊，將直流電源，交流電源，通信電源以及逆變電源等連成網絡，之后在對其進行統一管理，這樣可以為站用電源狀態檢修等智能管理方面提供便利。第四、針對站用電源的一體化來講，監控模塊可以利用太網并以光纖通信媒介，IEC61850規約則可以進行相應的數據傳輸。這種情況下，站端自動化系統在訪問站用電源的任何裝置數據時，和訪問正常的網址所差無幾。

3分析智能站用一體化電源系統的關鍵技術

3.1 ATS轉換雙電源的可靠性

ATS也可以稱其為ATSE，中文全稱為自動轉換開關電器，相關專業人士稱其為雙電源自動轉換開關。雙電源自動轉換開關的轉換速度在0.2秒以內，結構簡單，體積也不大，再加上其可以避免雙電源的并列運行，從而在很大程度上提升了雙電源自動轉換開關的可靠性。如果前端斷路器和后端某一段路器同時出現跳閘的故障時，控制器則能夠及時檢測到電源停電，并且會自主的轉換到備用電源上，如此一來，則為其他重要負載的連續供電提供了保障。值得注意的是，當其發生故障時，相關操作人員可以通過手動操作，將開關重新設置為接通的狀態，應遵循先負載通電后維修的相關準則，這樣可以大大減少停電時間。

3.2 JIM-II型絕緣監測儀

JIM-II型絕緣監測儀主要適用在線監測直流母線對地絕緣狀況和各分支路的接地電容和電阻，并且這種絕緣監測儀可以分為主機和重機兩個部分。

4結束語

站用電源可以促進變電站的可持續運行，隨著社會的不斷發展，變電站綜合自動化的程度也越來越完善，智能交直流一體化站用電源系統，在智能變電站的應用也越來越廣泛。基于此，本文將針對智能交直流一體化站用電源系統的應用進行研究，希望通過本文的論述能為相關工作人員提供借鑒。

參考文獻

[1] 李淮海，張玉林，孫向東，等.智能交直流一體化站用電源系統的研究與應用[J].華東電力，2011，39（6）：919-922.

[2] 蘭大偉，代煥利，譚新玉，等. 變電站直流系統的研究與改進[J]. 通信電源技術，2017，34（4）：106-107，111.

[3] 黃祖成，馬力，周賢培. 配網20 kV變電站交直流一體化電源的應用與研究[J].電源技術，2015，39（12）：2750-2752.