基于智能變電站交直流一體化電源系統研究

林忠

摘 要：在電力系統中，為了有效地將變電站的交流電源和直流電源進行整合，提高變電站的整體運行效率，常常使用智能變電站交直流一體化電源系統。智能變電站交直流一體化電源系統，使變電站交直流電源系統的結構更加合理，運行效率更高，維護更加便捷，是在傳統變電站電源系統的基礎上，對電力設備進行技術創新與升級而來的一種新型技術。21世紀以來，我國電力系統的建設同時隨著智能化科學技術的發展而逐步提高。本文主要就智能變電站交直流一體化電源系統在實際中的應用進行研究分析，希望為電力行業未來的發展提供有效的參考依據以及方向，依此來供相關人士交流參考。

關鍵詞：智能化;電源系統;一體化;交直流;變電站

引言：

近幾年來科學技術不斷發展，電力系統也隨之逐步邁向智能化、一體化、便捷化的行列，這一發展方向提升了我國電力設備運行效率的同時，也提高了供電的穩定性，另外也是電力企業快速發展的重要手段之一。經濟的快速發展使人們對用電量的需求逐步增大，為了緩解用電壓力，加強智能化變電站交直流一體化電源系統技術的應用顯然已經成為一種必然趨勢。為了全面實現變電設備的自動化管理，使用該智能系統還可對變電站交直流一體化電源系統進行有效的維護，實現最大限度的提高變電站的運行效率，保證電力設備的安全與穩定。

一、傳統變電站電源系統存在的問題

（一）變電站電源自動化程度不高

在傳統電力系統中，不同廠家進行提供的電源設備在運行上存在較大的不兼容性，使得電力通信系統、網絡管理系統的信息傳遞緩慢，嚴重制約了電源系統自動化管理工作的開展。

（二）經濟性較差

傳統電力設備上，使用的是由不同廠家進行設計和制造的電子產品。如果企業在選購產品時不能仔細檢查，就很容易造成電子產品的重復使用，不僅增加了電力企業的成本壓力，同時也導致變電站設備的經濟性降低。

（三）服務協調性差

現階段而言，我國很大一部分電力企業因為變電站電源的供應商不同，而存在服務協調不到位的問題。在電源系統運行時，如果發生設備故障，就需要電力企業與多個生產廠商進行溝通，并且溝通過程存在較大難度，嚴重影響了電源設備的安全和穩定。

（四）運行維護效率較差

電力系統非常復雜，傳統變電站在進行電源的管理與維持時，是有專人進行負責的，常常導致電源系統在維護上受到限制，因為不能很好的將全部系統納入管理范圍，而降低變電站電源運行維護效率。

二、智能變電站交直流一體化電源系統的優越性

（一）實現電源系統的智能化和一體化

與傳統變電站電源系統相較而言，交直流電源一體化在外觀和性能上都實現了技術上的突破。主要表現為電源設計更加合理，安裝協調更加便捷，電源系統的緊湊型大幅提高電源系統的操作流程更加便利，降低電源系統的占用空間。并且使用智能變電站交直流一體化系統有助于電力系統改善長久以來管理平臺混亂，監管系統不兼容等缺點，使電源系統的兼容性得到大幅提高，加快電力系統的一體化、智能化和網絡化程度的建立。其中顯著變化之一是，該系統可以利用現代化的電子信息采集系統對諸多子電源系統進行監控，并通過網絡信息平臺對各種電源智能設備的內部運行狀態和運行參數進行分析與整理。降低交直流一體化系統的故障發生率。

（二）提高電源系統的安全性與經濟性

為了增加電源系統的絕緣性與防護性，以便于保障電源設備在不停電的情

況下進行隨時更換模塊，交直流一體化電源系統在設計上通常采用全模塊設計理念。實際操作過程中，該系統在設計上沒有二次接線或是跨屏二次藍線，因此電源系統出現運行故障。檢修人員可以在不斷電的情況下進行單個開關或單個模塊的檢修與更換。大幅提高了地面系統的安全性，簡化了電源系統的操作。另外，交直流一體化電源系統在結構和人員配置上都體現出一定的優越性。設計智能化的結構有效降低了地面系統的占地空間，為企業發展節約更多的成本。人員的合理配置也為企業降低了投資成本，降低了人力資源的浪費，有效提高了電力企業的經濟收益。

（三）提高電源系統的整體管理水平

在很多時候，電力企業需要耗費大量的專業人員獨立管理復雜的變電站電源，造成了時間和精力的大量消耗，同時還受到環境和其他各種因素的制約和影響，使得電源運行管理的效果非常不理想。為了解決這一問題，智能變電站一體化電源系統應運而生。該系統簡化了原有的電源系統管理，使其更加準確。在具體操作過程中智能交直流一體化系統通過電源系統所反饋的信息對設備故障進行處理。同時還可以通過店員監管系統中的歷史數據，對變電站的電池機組、信息輸出情況以及設備報警系統進行監督管理，最大限度地提高電源系統的整體管理水平。

（四）提高了電源的供電連續性

傳統電源由于電源直流輸入系統和交流輸入系統被變電站的電氣隔斷，導致電源設備出現脫落或開關閉合線路受阻等情況，使得供電不連續的現象發生。而交直流一體化電源系統可以提高電力系統的穩定運行，增加變電站電源的供電量，降低線路與開關受阻情況的發生概率。

（五）提高電源系統的可靠性

交直流一體化電源系統的使用在很大程度上實現了電力設備的自動化管理，然而實際操作中仍然不可避免的存在著一些紕漏，比如電源開關失靈、拒動或誤動、絕緣設備故障等都是常見的問題[1]。而智能化電源系統可以使電源系統管理更加智能化、一體化大幅提高了電源系統的可靠性，為電源設備的平穩運行奠定良好基礎。

三、智能變電站交直流一體化電源系統的運行特點

（一）降低運行風險

相較于傳統變電站電源而言，交起了一體化電源系統，在運行上具有穩定性，可以提高交流興路與直流線路的有效切換，將電源系統的運行風險和技術難題降到最低。另外，該系統使得電力系統易于操作，縮短了電源系統的操作流程。同時該系統增加了逆變電源系統的可控性，降低逆變郊區流電源的運行風險。

（二）電源系統控制管理更科學

智能一體化電源系統技術的使用在一定程度上。統一了電力系統的管理。不僅提升了電力設備的升級與更新，在一定程度上更為電力企業未來的發展提供良好的管理平臺。由于傳統電源系統管理較為復雜，交集了一體化電源系統的使用，可以講點理系統的所有設備納入到統一的管理平臺中，并且監督系統與設備的運行情況和運行參數，確保一體化電源系統管理更加科學、合理，實現電力設備從傳統向智能化轉變。

（三）提高交直流電源系統的安全性

電力系統的復雜性使得交直流一體化也具有一定的特殊性。交流系統與直流系統的統一管理，以及對于電源系統中安全問題的預防，電源系統雙重模塊的管理，都依賴于交直流一體化電源系統在實際中的使用。不僅減少了電流對電力設備的沖擊，使安全事故發生的概率降低，還利用雙重管理模式中的監控系統對故障信息進行分析處理，提高了交直流一體化電源系統的安全性能，更好地保障了整體機組裝置的正常運行。

四、結束語

綜上所述，智能變電站交直流一體化電源系統的使用，所以這科學技術的不斷發展而逐漸普及。不僅有效提高了電力系統的運行效率，還有助于電力系統建立完善的管理平臺，增加企業經濟收益，是推動我國電力行業發展的重要保障。相關企業人員需要格外重視。

參考文獻：

[1]楊宏偉， 王紀渝， 龔偉，等. 智能變電站交直流一體化電源系統研究[J]. 電子設計工程， 2020， 28（06）：111-114.