電力智能通信電源技術(shù)的關(guān)鍵點分析

李 智，王福安，馮妍妍，陳若男

（國家電網(wǎng) 鄭州供電公司，河南 鄭州 450000）

0 引 言

當前，通信電源系統(tǒng)正朝著智能化方向發(fā)展。常見的問題是對通信電源的管理和運維工作不到位，在應(yīng)用及管理的過程中未能形成一定的標準，部分通信電源存在嚴重的安全隱患，運營維護方式無法滿足預(yù)期的標準要求等。因此急需優(yōu)化通信電源的管理和運維，加大對蓄電池充放電實驗的關(guān)注力度，通過智能化建設(shè)加強對通信電源的管理和維護，避免發(fā)生安全事故。

1 電力智能通信電源技術(shù)概述

1.1 智能通信電源技術(shù)組成

智能電網(wǎng)將通信設(shè)備、信息技術(shù)以及人工智能相結(jié)合，最終形成完備的智能管理體系。為獲取參數(shù)信息需要安裝相應(yīng)的傳感器設(shè)備，提取后將信息匯集到統(tǒng)一的電力通信網(wǎng)內(nèi)。該系統(tǒng)在電力生產(chǎn)、經(jīng)營以及管理中有著重要的作用，為了進一步擴大通信設(shè)備的適用范圍，需要不斷提高其運行過程中的安全性和穩(wěn)定性。在運行中實時監(jiān)控各構(gòu)成部件，通過傳感器將采集的信息上傳后分析處理相關(guān)數(shù)據(jù)，最后在終端區(qū)域顯示電壓和內(nèi)阻的實際情況，以此為整個通信電源系統(tǒng)的智能化提供有效支持，從而實現(xiàn)通信電源智能化[1]。

1.2 智能通信電源技術(shù)目標

目前，通信相關(guān)的產(chǎn)業(yè)競爭日趨激烈，無論是通信電源設(shè)備的創(chuàng)新，還是組件性能的不斷提高，都需要通過科學(xué)技術(shù)進行完善。電力企業(yè)為進一步推動自身發(fā)展建設(shè)，需要采用先進的智能化手段來管理通信電源功率，達成集中監(jiān)控、遠程控制以及精準測量等目標。同時為了能夠全面了解設(shè)備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)運行中的問題和故障，需要結(jié)合現(xiàn)代化通信技術(shù)和計算機技術(shù)，創(chuàng)新系統(tǒng)維護和管理方式，以提高通信電源系統(tǒng)的可靠性。

2 電力智能通信電源技術(shù)的關(guān)鍵點分析

2.1 電力智能通信電源技術(shù)的特點

2.1.1 VRLA蓄電池的特點

VRLA蓄電池本體外殼堅固，不僅使用壽命較長、蓄電能量較大，而且本身具有很好的環(huán)保性能，屬于新時期常用的直流儲能電源產(chǎn)品[2]。為實現(xiàn)理想的氫氧復(fù)合，VRLA蓄電池需要利用分隔式極散原理，保證通信網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性，通過陰極吸收式密封原理擴散到負極，最后與鉛發(fā)生反應(yīng)形成封閉式反應(yīng)氧復(fù)合循環(huán)，從而避免蓄電池出現(xiàn)滲酸問題。

2.1.2 高頻開關(guān)電源的特點

高頻開關(guān)電源整體應(yīng)用較為廣泛，對比普通電池，其動態(tài)響應(yīng)速度更快，實際應(yīng)用中能夠減少工作人員的工作量。由于其輸出波動小，因此可以根據(jù)實際需要進行容量擴增，采用集成化和模塊化設(shè)計精準控制目標，從而提高整流集成完成獨立工作的能力。高頻開關(guān)電源單體整流負載電流并不高，獨立模塊故障不會對其他模塊造成影響，而且多模塊可以平均分擔負載，并聯(lián)獨立的模塊，從而使開關(guān)具備更高的安全性和可靠性[3]。高頻開關(guān)電源如圖1所示。

圖1 高頻開關(guān)電源

2.2 電力智能通信電源技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.2.1 節(jié)能性

高頻變化屬于主流的趨勢，我國電源裝置向著小型化的方向發(fā)展，通信電源技術(shù)需要淘汰以往的電源設(shè)備形式。高頻化能夠降低原材料的耗費量，為達到技能工作降損的目的，在諧振變換與移向諧振等新理論和技術(shù)的指導(dǎo)下拓寬覆蓋面，形成波形交疊的模式，使得系統(tǒng)形成動態(tài)性的反應(yīng)，進而提升電源的穩(wěn)定性，減少損耗和噪聲。

2.2.2 網(wǎng)絡(luò)化

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，通信系統(tǒng)已發(fā)展到大局域與廣域網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)系統(tǒng)。智能技術(shù)應(yīng)用的過程中，為合理進行通信電源系統(tǒng)的改善，可以通過RS-232接口保護通信電源設(shè)備，提高數(shù)據(jù)處理的能力，且當前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還能夠進行電源設(shè)備監(jiān)控，提升數(shù)據(jù)系統(tǒng)的運作水平[4]。

2.2.3 安全性

交流配電單元接入交流輸入，電力系統(tǒng)通信電源配套一般采用48 V蓄電池組，通過整流器和蓄電池組并聯(lián)冗余供電方式，確保保護設(shè)備和通信設(shè)備的正常運行。同時經(jīng)過交流配電單元分配后，通過整流器交流電變換為48 V直流電，輸出380 V交流提供給整流器，蓄電池為備用電源吸收高頻紋波電流，以此控制負荷、動力負荷及保護裝置，現(xiàn)已成為系統(tǒng)運行的核心部件[5]。

3 電力智能通信電源技術(shù)的現(xiàn)狀

3.1 設(shè)備應(yīng)用繁多

通信電源系統(tǒng)設(shè)備種類繁多，在處理功能和警報消息方面需要避免中央電源監(jiān)控系統(tǒng)不兼容的情況，提高實際應(yīng)用過程中的安全性和穩(wěn)定性[6]。控制系統(tǒng)的重要性能指標，在系統(tǒng)的處理能力和配置方面，通信功率監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)進一步提高系統(tǒng)性能，可使用數(shù)據(jù)傳輸通道代替模擬傳輸通道，注重控制單元的計算機實時性能，從而提高可擴展性和可持續(xù)性。因為不同優(yōu)先級的操作十分明確，所以為達到用戶需求的狀態(tài)，要求按照實際需求選擇設(shè)備。設(shè)備構(gòu)成如圖2所示。

圖2 設(shè)備構(gòu)成

3.2 監(jiān)控系統(tǒng)復(fù)雜

設(shè)備監(jiān)控單元的可靠性直接決定了電力通信效果，在直接監(jiān)控和控制設(shè)備的運行中，可采用現(xiàn)代化管理中的模塊化結(jié)構(gòu)，并對當前情況進行檢測，從而保證維修后的工作條件和準確性不受影響。中央監(jiān)控系統(tǒng)平臺一般分為監(jiān)控站和監(jiān)控中心，相關(guān)人員需要科學(xué)分析和研究平臺的各個模塊，從而使系統(tǒng)自身軟件和硬件的進度具有更高的可靠性和合理性，以實現(xiàn)實時的本地監(jiān)控[7]。

4 電力智能通信電源技術(shù)的具體應(yīng)用策略

4.1 合理校正功率因數(shù)

開關(guān)作為電源系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，傳統(tǒng)的電源系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足實際應(yīng)用需求，要想提升相應(yīng)的使用效果，需要合理改進整流器。電力智能通信電源技術(shù)運用濾波電路將其直接變換成直流，可以通過高頻開關(guān)整流器促進整體的設(shè)備性能提升，防止出現(xiàn)燒毀現(xiàn)象，以此為系統(tǒng)供電穩(wěn)定性提供可靠的技術(shù)支持[8]。

4.2 強化防雷網(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。防雷網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模塊有利于提升電力通信系統(tǒng)的工作效率，避免設(shè)備突然處于高壓運行狀態(tài)后出現(xiàn)損壞。針對通信電源設(shè)備的防雷保護，需要積極構(gòu)建防雷網(wǎng)，以此實現(xiàn)對直擊雷和感應(yīng)雷的預(yù)防與控制，起到對雷擊現(xiàn)象的有效預(yù)防，構(gòu)建一個安全有效的運行環(huán)境，保障系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定運行。

4.3 優(yōu)化智能電源管理

充放電和保護機制可以為智能電源管理提供幫助，如通過模擬真實的電池特性調(diào)整電池SOC、開路電壓及內(nèi)阻等性能。為了避免出現(xiàn)過充、過放現(xiàn)象，需要分析系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)信息，在智能化電源管理中完善智能化建設(shè)，實現(xiàn)對所有輸出單元電源整體性的智能控制，切實提升電源管理效益。當前遠程電源智能化控制應(yīng)用愈發(fā)廣泛，全程動態(tài)監(jiān)控不同地區(qū)的電源狀況、相關(guān)參數(shù)以及重要運行故障，可由控制單元控制完成全部工作。通過相應(yīng)的界面和客戶端作出相應(yīng)的可能性判斷，遠程指導(dǎo)相關(guān)技術(shù)人員和維護人員開展電源檢修工作，查找問題后通過實踐將問題解決[9]。

4.4 完善綜合應(yīng)用管理

為確保電源系統(tǒng)的運作效率，采用智能化電源技術(shù)應(yīng)確保其運行符合要求。在此期間可使用高頻化相關(guān)技術(shù)方案，借助先進的低電流諧波處理技術(shù)開展工作，利用提升整流模塊效率的方式預(yù)防對相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備造成諧波干擾，這樣有助于提升通信電源的可靠性，使相關(guān)的通信電源能夠向著高頻化的方向發(fā)展。當前信電源裝置向小型化方向發(fā)展，在通信電源開發(fā)的過程中，為了能夠進一步降低材料的消耗量，要求將整流模塊作為通信電源中心部分，通過優(yōu)化設(shè)計提升系統(tǒng)運作效果[10]。同時，為了能夠進一步改善電源電網(wǎng)負載性，需要合理進行優(yōu)化設(shè)計處理，制定完善的電源節(jié)能計劃方案，從而降低機械設(shè)備的損耗量。

4.5 加強智能集約應(yīng)用

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)快速發(fā)展的進程中，通信電源機械設(shè)備必須具有較為良好的數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)運作能力。創(chuàng)建出智能化的人機界面，使得技術(shù)管理人員全面了解設(shè)備運行狀態(tài)，如出現(xiàn)參數(shù)異常的情況能夠及時發(fā)現(xiàn)，采用TCP/IP的協(xié)議技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)通信處理，從而達到預(yù)期的工作目的。電路設(shè)計的目的是保護電源不受損壞，為了防止過壓事件的發(fā)生，必須提高電路的抗干擾能力，根據(jù)實際情況采用兩級檢測保護電路，通過監(jiān)視軟件設(shè)置輸出過電壓和欠電壓值，結(jié)合電流互感器采樣方法確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

5 結(jié) 論

傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)不能滿足當前時代發(fā)展需求，在開展電力智能通信電源技術(shù)應(yīng)用中，需要結(jié)合電力智能通信電源技術(shù)創(chuàng)建科學(xué)化的工作模式，將先進的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能化技術(shù)以及數(shù)字化技術(shù)等融入工作中，營造安全有效的運行環(huán)境，規(guī)避不足之處，同時要積極嘗試有效的電源技術(shù)應(yīng)用對策，從而保障整體電力系統(tǒng)穩(wěn)定。