電力智能通信電源技術(shù)應(yīng)用

陳忠武

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昭通供電局，云南 昭通 657000）

1 電力通信電源的重要特點

1.1 VRLA蓄電池的特點

VRLA蓄電池具有一定的獨特性和優(yōu)勢。這種蓄電池本體外殼比較堅固，使用壽命較長，蓄電能量較大。在相同的容量下，這種蓄電池本身具有很好的環(huán)保性能，其安裝和使用操作都比較便捷，屬于新時期的一種新直流儲能電源產(chǎn)品。目前，VRLA蓄電池已經(jīng)在很多通信領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了應(yīng)用，對于提升通信網(wǎng)絡(luò)的安全性和整體蓄電能力、保證電源供電穩(wěn)定性等發(fā)揮著重要作用。電池應(yīng)用原理簡單，主要是通過陰極吸收式密封原理，即蓄電池充電后期，正極板上產(chǎn)生的氧氣利用分隔式極散原理擴散到負(fù)極，和鉛發(fā)生反應(yīng)，形成了一種封閉式的反應(yīng)氧復(fù)合循環(huán)。因此，這種蓄電池的自身放電很少，密封性較好，具有一定的防爆性能，且不易出現(xiàn)滲酸問題，即便整體失效，維修起來也比較方便。這種蓄電池能夠?qū)崿F(xiàn)理想的氫氧復(fù)合，且在復(fù)合過程中不會產(chǎn)生氫氣[1]。

1.2 高頻開關(guān)電源的特點

對比普通電池，高頻開關(guān)電源具有使用效率高、體積小等優(yōu)勢，高頻開關(guān)電源的動態(tài)響應(yīng)速度快，輸出波動小，總體蓄電池的重量更輕盈，能夠?qū)崿F(xiàn)比較精準(zhǔn)的控制目標(biāo)。在目前的電源系統(tǒng)中，高頻智能化電源設(shè)備的應(yīng)用越來越多，能夠有效減少工作人員的工作量，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控目標(biāo)，且可以根據(jù)實際需要進行容量擴增，提升電源使用效率。這種開關(guān)電源采用集成化和模塊化設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)所有整流系統(tǒng)的電源控制，具有整流集成完成獨立工作的能力。采取均流的方式，還能將獨立的模塊進行并聯(lián)，使開關(guān)具備更高的安全性和可靠性。單體整流負(fù)載電流不高，主要是因為多模塊平均分擔(dān)負(fù)載，所以即使有模塊出現(xiàn)問題故障，對于其他模塊也不會產(chǎn)生影響。

2 電力智能通信電源新技術(shù)應(yīng)用

2.1 合理校正功率因數(shù)

電力智能通信電源技術(shù)通過運用過濾波電路將其直接變換成直流，借助DC-DC的環(huán)節(jié)，再將其變換為直流電。這一過程中的通信電源主要是通過開關(guān)整流器實現(xiàn)負(fù)載，所以在實際供電中會造成一定的影響[2]。隨著相關(guān)科技的進一步發(fā)展創(chuàng)新，電力智能通信電源在合理校正功率因數(shù)方面的功能不斷完善，能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)噪音污染的有效降低，還能防止出現(xiàn)燒毀現(xiàn)象，為智能通信電源的使用安全性和系統(tǒng)供電穩(wěn)定性提供可靠的技術(shù)支持。

2.2 高頻開關(guān)整流器

分析電力通信電源系統(tǒng)可知，長期使用可控硅相控整流器，造成應(yīng)用效率低下。傳統(tǒng)開關(guān)整流器對系統(tǒng)可靠性產(chǎn)生了一定的影響，要想提升相應(yīng)的使用效果，需要對整流器進行合理改進。整流器的技術(shù)含量相對比較高，隨著技術(shù)的發(fā)展更新，傳統(tǒng)的電源系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足實際應(yīng)用指標(biāo)的發(fā)展需求。而電源新技術(shù)的應(yīng)用能夠通過高頻開關(guān)整流器促進整體的設(shè)備性能提升。開關(guān)作為電源系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，必須要進一步提升其運行性能。以往的開關(guān)器件多為可控硅，會造成電網(wǎng)內(nèi)部環(huán)境的污染問題，且相應(yīng)的整流器電感電容多為50 Hz，實際應(yīng)用效率不足。電源開關(guān)器件技術(shù)的進一步發(fā)展，模塊的高頻化和高功率，有利于電力通信系統(tǒng)工作效率的不斷提升，對于系統(tǒng)穩(wěn)定性和故障率的降低也具有積極作用[3]。

2.3 防雷網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

電源設(shè)備實際使用中，閃電和雷擊現(xiàn)象會在短時間內(nèi)對相應(yīng)的設(shè)備和電流產(chǎn)生影響，導(dǎo)致設(shè)備突然處于高壓運行狀態(tài)，嚴(yán)重時會導(dǎo)致相應(yīng)的設(shè)備自身性能損壞，甚至引發(fā)嚴(yán)重的安全事故等。因此，針對通信電源設(shè)備的防雷保護是必要的。目前，電力企業(yè)積極構(gòu)建防雷網(wǎng)來對雷擊現(xiàn)象進行一定程度的有效預(yù)防，通過定義設(shè)備的過壓保護來保障系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定，從而保障整體系統(tǒng)的運行質(zhì)量。構(gòu)建一個安全有效的運行環(huán)境，對于直擊雷以及感應(yīng)雷的預(yù)防和控制十分重要，能保證整體電力智能通信電源系統(tǒng)以及相關(guān)線路設(shè)備的安全性[4]。

3 電力通信新電源技術(shù)應(yīng)用策略

3.1 強化電源設(shè)備整體檢修智能化

電力智能通信系統(tǒng)的建設(shè)是目前電網(wǎng)建設(shè)的重點內(nèi)容之一。電力企業(yè)在相應(yīng)的變電站中都進行了直流電源系統(tǒng)在線監(jiān)測裝置的安裝應(yīng)用，主要是為了更好地對直流電源系統(tǒng)進行遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高運維便利性，也有利于提高直流電源系統(tǒng)智能化管理質(zhì)量，同時對電源系統(tǒng)的電氣設(shè)備運行安全性也具有重要作用。此外，在線監(jiān)測除了能夠?qū)崿F(xiàn)電源信息遠(yuǎn)程傳遞和高效運輸外，還能夠?qū)崿F(xiàn)容量試驗，對于整體電源節(jié)能效果發(fā)揮也具有突出作用，有效避免了諧波污染，構(gòu)建了安全有效的運行環(huán)境。因此，強化電力通信新電源技術(shù)應(yīng)用，促進整體智能化電源設(shè)備的檢修，有利于提升通信電源整體安全管理效益。

3.2 促進智能電源的優(yōu)化管理

在智能化電源管理中，設(shè)備廠商雖然已經(jīng)給出了一些有效的方案，并得以廣泛地應(yīng)用，但對于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展進步和升級換代、進一步提升電源整體智能水平及完善遠(yuǎn)程監(jiān)控，仍需要對高效的電源管理控制技術(shù)進行有效的探索和研究。通信電源設(shè)備蓄電池組供電時，蓄電池的工作狀態(tài)、充放電和保護機制主要由控制單元（PMIC/PMU）控制完成，避免造成過充、過放現(xiàn)象，損壞電池壽命。對于監(jiān)控單元的這些功能的有效性，需要在蓄電池真實的狀態(tài)變化過程中，才能得以驗證。電池模擬器能夠相對取代實體電池，模擬出真實的電池特性，并可以根據(jù)實際需要，隨時調(diào)整電池SOC、放電深度、開路電壓及內(nèi)阻等性能，快速驗證待測設(shè)備在不同電池條件下的響應(yīng)[5]，如圖1所示。

現(xiàn)階段，遠(yuǎn)程控制PDU自身具有的管理電源性能比較強，能夠?qū)崿F(xiàn)對所有輸出單元的電源整體性智能控制目標(biāo)，執(zhí)行相應(yīng)的延遲、順序執(zhí)行關(guān)閉及開啟等操作，還可以進行遠(yuǎn)程用電設(shè)備的總負(fù)載、單負(fù)載電流及零火電壓等重要參數(shù)的實時監(jiān)測。這一技術(shù)系統(tǒng)的安全高效性得到了業(yè)界的普遍認(rèn)可，在相關(guān)遠(yuǎn)程電源智能化控制中的應(yīng)用越來越多。電力企業(yè)要順應(yīng)數(shù)據(jù)中心日新月異的變化，在不斷革新傳統(tǒng)優(yōu)勢的智能化電源產(chǎn)品設(shè)備的同時，努力研究智能PDU產(chǎn)品技術(shù)，將高穩(wěn)定、高性能設(shè)備應(yīng)用于實戰(zhàn)中。通過優(yōu)化智能電源的管理，提升整體的管理智能化效益，對于促進整體管理目標(biāo)實現(xiàn)具有重要意義[6]。未來，隨著相關(guān)智能化電源控制技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)備的應(yīng)用，針對不同地區(qū)的電源狀況、相關(guān)參數(shù)、重要運行故障及問題等，都可以實現(xiàn)全程動態(tài)監(jiān)控；對于在系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的重要部位參數(shù)進行顯示和分析，及時發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)信息，同步進行定位，并作出相應(yīng)的可能性判斷，以便相關(guān)維護人員針對具體的故障部位直接開展檢修工作，避免查找問題造成的時間浪費，提升整體工作效率。借助智能電源管理監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，還可以通過相應(yīng)的界面和客戶端，及時遠(yuǎn)程指導(dǎo)相關(guān)技術(shù)人員和維護人員開展電源檢修工作，切實提升和優(yōu)化整體電源管理效益。

圖1 設(shè)備功能對比結(jié)構(gòu)

4 結(jié) 論

電力智能通信電源技術(shù)對于提升電力系統(tǒng)的整體安全性和有效性具有重要作用。在開展電力智能通信電源技術(shù)應(yīng)用中，要積極嘗試有效的電源技術(shù)應(yīng)用對策，強化系統(tǒng)優(yōu)化和設(shè)備管理，營造一個安全有效的電源系統(tǒng)運行環(huán)境，將整體電力通信電源劃定在可控范圍內(nèi)，保障整體電力系統(tǒng)的安全有效。