電力通信電源新技術及應用研究

何戰濤

（國網江蘇省電力有限公司 宿遷供電分公司，江蘇 宿遷 223800）

0 引 言

電力系統智能化程度的提高對電力通信系統的穩定性和可靠性都提出了較高要求，而通信電源是決定通信系統可靠運行的核心部分，所以有必要對電源部分進行技術革新，以更好地滿足電力通信方面的需求。電力電子、儲能以及計算機網絡等領域的發展和進步給電力通信電源的應用創新提供了豐富的技術手段，推動電力通信電源系統不斷優化和完善，促進電力通信電源系統朝著小型、環保、安全且高效的方向發展，更好地發揮電源對于通信系統的支撐功能。因此，需要對電力通信電源新技術不斷地進行分析和研究，掌握這項技術所具有的特點和優勢，并進一步進行拓展。

1 電力通信電源

電力通信電源系統一般采用-48 V直流方式供電，按結構大致分為交流輸入、整流變換、防雷限幅以及直流輸出等部分。部分等級較高的通信站點對通信穩定運行的要求較高，要求在市電停電情況下通信不中斷，為此專門配置了直流蓄電池組，保障特殊情況下通信持續運行。電力通信系統常見負載包括光傳輸設備、程控交換設備、保護接口裝置設備、視頻會議系統等，承載調度生產控制業務的重要設備一般要求雙路供電。

2 新技術應用的要求

電力通信電源是整個電力通信技術系統的能源泵，對保障整個電力系統的穩定運行起到重要支撐作用，所以對電力通信電源系統的要求日益增高。新型通信電源系統融合最新科技與工藝水準，其新要求如圖1所示。

圖1 電力通信新要求

2.1 高頻率

電源供應設備所使用的相控型整流器的工作效率較低，導致變壓器在作業過程中對于電能的消耗較大，此時可以選擇使用高頻開關來替代原有的整流器。新技術應用下的電力通信電源具有較高的頻率，這樣可以使得電源的效率提升到90%之上，達成節約能源的目標。

2.2 小型化

在科學技術的發展帶動下，很多新型技術的應用已經融入電力設備的生產革新中[1]。這也使得電力通信電源的外形向著小型化的趨勢發展，能夠給操作人員和施工人員提供極大的便捷。與傳統的集中式電源相比，顯然這種小型化的電源更能夠滿足現代化的發展需求，不僅能夠節約空間，而且也能夠在更多的場所和領域應用。

2.3 穩定性

電力通信電源會給電力傳輸工作提供足夠的支撐，這是由于它是整個系統的電力來源。此時電源的電壓一直處于理論值內，但是當其內部的電壓過高，則會對整個電力通信系統中的所有電子設備產生影響。因此必須確保電力通信電源工作的穩定性，保障電源電壓中的紋波噪聲能夠低于限定值，這樣也可以保障電力通信的質量。

2.4 可靠性

為了避免市電中斷導致通信設備失電，在新技術的應用方式中選擇了整流器+電池聯合的方式進行供電，充分發揮直流供電系統的可靠性。目前，電力通信系統中并不具備1 m/s的不連續通信設備供電技術，需要通過多個整流模塊進行首尾之間的相互連接，才能夠確保模塊之間不會相互影響，從而提升整個系統的穩定性[2]。

3 新技術的應用

3.1 集中化組網監控

傳感器技術和計算機網絡通信技術的發展給電源監控實現提供了豐富的技術手段。通過在電力通信電源系統不同節點放置采集模塊，將點位信息統一傳送至中心站進行集中監控，并對其進行檢測，幫助運維人員更加直觀有效地了解故障點位以及故障狀況，實施精準修復。當然還可以通過對系統中容易出現問題的地方進行標記，定期對其進行巡檢，將被動維修的工作轉化為主動針對性的預防，能夠降低系統故障的概率[3]。確保整個電力供應過程中電壓和電流的穩定性，實現電力系統的高效運轉。

3.2 防雷網絡

雷電對于電力系統來說是一個具有較高破壞力的外因，每年因為雷電造成的損失非常嚴重，因此建立防雷設備對于電力系統的穩定運行也是非常重要的一項工作。目前，針對電力系統的新型防雷網絡已經可以實現對雷電的防護功能。當電力設備遭受雷電襲擊時，可以通過防雷網絡直接導出雷電帶來的電流，這樣能夠有效避免設備因電擊而受到損傷。

3.3 免維護電池

傳統的鉛酸蓄電池容易發生漏液漏酸等現象，需要定期添加電解液，運行維護較為麻煩。尤其使用時間較長的蓄電池組，電極附近化學反應容易產生H2等爆炸氣體，具有一定的危險性。新型的閥控式鉛酸蓄電池密閉性更好，沒有氣體產生，沒有電解液損耗，無需加水，具備壽命長、容量大以及維護簡單等優點。

3.4 其他技術應用

上面的技術方式通常是應用于企業，當然電力通信的新技術還有很多的內容，結合實際的應用可以看到，包括不間斷電源、交流變頻器、電流轉化器、網絡接入技術等，都使得電力企業的通信系統得到了更加有效地保障，能夠帶動整個行業的發展[4]。

4 新電源技術應用

在上文的描述中可以得出，監控單元會實時對通信電源進行監測并上傳對應的數據信息。這個過程中，前監控站需要對數據進行分類處理，然后將對應的數據信息發送至監控單元。相關設備的狀況和數據信息都由監控中心進行分析，利用這些信息數據可以開展更加科學、客觀的檢修工作。

4.1 構建分站監控系統

為了確保電力通信系統能夠安全、高效且穩定地運行，則必須要做好通信電源的基礎保障工作。目前，我國的通信電源逐步開始采用分散式的供電模式來替代傳統的集中式供電方式[5]。這種轉變能夠更利于后續對于監控信息的有效整合，方便開展數據監測、數據收集以及數據分析，并對分析結果定論，對存在的問題提出預警，從而能夠更有效地找到在通信電源中存在的風險，進而給相關管理單位提供科學有效的依據，確保整個通信電源系統能夠安全穩定地運行[6]。

4.2 構建監控中心主站

在整個通信電源的監控系統中，監控中心是用于信息調度以及指令傳達的關鍵點，是非常重要的內容。通過這個中心主站能夠更好地對數據進行處理，并采取更加科學有效的方式來評判區域內的通信電源以及相關檢修工作的等級，以便于工作人員設計檢修工作計劃[7]。

4.3 構建高速信息網

利用傳感器能夠將變電站之間的監控分站以及通信電源等設備進行相互連接[8]。在這個過程中，監控單元可以對整個通信單元的相關信息和指令進行操作，并定期向監控中心的主站回傳信息。具體應用過程中，可以利用RS232協議來實現轉化目標，并在分站單元實現有效接入。監控分站對數據進行處理并將信息顯示出來，然后能夠將數據信息回傳到地區的監控中心[9]。而變電站的監控分站則是借助光線等網絡設備進行信息傳輸，最終達成更加科學有效的電源監控網絡，實現數據之間的有效傳遞[10]。

4.4 數據傳輸流程

在整個傳輸過程中，數據信息是由前段的監控單元收集，并由變電站進行輸出[11]。整個信息數據的傳導工作則是借助光纖通信系統來實現，由中心站的監聽單元對數據信息進行接收。利用這一套系統能夠實現通過終端服務器來對監控單元的所有數據進行監聽，配合相關協議來破解數據信息，并進行數據分析和處理，最后向服務器發送已經被處理過的信息。而監控單元僅僅通過查看服務器上的數據就能夠實現遠程了解通信電源的工作狀況，通過數據反饋信息制定對應的處理方案和措施[12]。

5 結 論

通過分析可以了解到，隨著我國在電力技術方面的研究和應用的不斷深入，使得目前有很多新興的技術已經在電力設備中得到了應用并發揮出了較大的作用。尤其是在電力通信電源方面的應用，一方面補充了原有技術應用過程中的不足，另一方面也促使了技術應用的升級換代，對于電力行業的發展無疑是一種全新的助力。