智能變電站交直流一體化電源系統分析

謝清宇

（國網重慶市區供電公司 重慶市 400000）

一切社會生產都離不開變電站正常的電力運輸。人們的生活質量在不斷上升，平時的工作和日常生活都離不開用電，電能已經成為人們賴以生存的能源之一。因此，國家現在對變電站的運行管理工作給予了高度的重視。為了能讓變電站擁有良好的電能運輸能力，進行更好的服務，現需要逐步實現智能變電站的發展，并不斷地設計交直流一體化電源系統，致力于實現電源系統的安全性、穩定性和可靠性。

1 傳統變電站電源系統存在的問題

1.1 變電站電源自動化程度不高

電力企業在進行電力系統的構建時，需要采購一定數量的電源設備，而不同的廠家生產的電源設備存在一定程度的差異性，不僅是在性能上存在差異性，在外觀上也有所不同，在這樣的情況下，使用不同的電源設備，會在運行時出現不兼容的情況，由此對整個電力系統產生諸多影響[1]。其中，不僅電力通信系統會受到不同程度的影響，而且針對網絡管理系統來說，在信息傳遞時也會非常緩慢，進而影響管理工作的良好實施。

1.2 經濟性較差

不僅是電源設備，想要實現電力系統的良好運行，還需要很多的電力設備，而其中使用的電子系統，在設計和制造時，也會出現一定程度的差異性，這同樣是由于廠家不同的原因。與此同時，部分電力企業的相關采購人員，并不能夠對企業所需的電子系統進行全方面、多角度地認識和了解，也不能夠認真、謹慎地進行相關產品的選購以及后續的產品檢查，由此促使劣質電子產品的使用以及產品重復使用情況的出現，進而嚴重浪費經濟成本，降低電力企業的經濟性。

1.3 服務協調性較差

根據對目前電力企業的分析和研究，可以發現，服務協調性差的問題是廣泛存在的，這也是其中一個比較突出的問題。而產生此問題的原因，根本還是在于生產廠家的不同，電力企業應用的電源有很多，這些電源又是來自于不同的廠家，如果電源出現問題，電力企業不僅需要尋找一家生產廠家進行相應的交流和溝通，還需要與更多相關的生產廠家進行相應的交流，這樣才能夠綜合性的分析和解決問題[2]。但事實上，這樣一個解決問題的過程，耗費了大量的時間和精力，而且想要及時有效地和諸多生產廠家實現溝通，也是存在諸多困難的，在這樣的情況下，會嚴重阻礙電源設備安全性的提升。

1.4 運行維護效率較差

一般在進行電源管理的過程中，會指派專業人員對其進行專門管理，并且當出現故障時，由其進行專門維修，但是電力系統存在一定程度的復雜性，專門指派的人員很難全面地對該系統進行管理和維護，并且在運行時出現故障，也難以在第一時間進行合理、有效的維修，由此會影響系統運行的穩定性和可靠性。

2 智能變電站交直流一體化電源系統的現狀

現如今，依托于交直流一體化電源系統之下，有效地防止和減少了傳統變電站中容易出現的各種問題，并且得到了廣泛應用。而在應用的過程中，仍然需要不斷地對相關問題進行分析和研究，由此實現其持續性的發展。其中，主要包括：

（1）在智能變電站中，關于交流電源啟動和切換的相關問題，以及如何實現啟動的可靠性和切換的穩定性。

（2）關于連續供電的問題，具體來說，需要研究在維修開關閉合的同時，電源是不間斷的，在這樣的情況下不會造成任何影響[3]。

（3）關于開機軟啟動的問題和關于電源模塊的問題以及關于如何提升抗干擾能力問題等。

（4）目前在進行交直流一體化操作時，是由人工完成，而下一步需要研究無人化操作，由此能夠將關于設備絕緣的問題進行有效解決，也能夠將設備漏氣以及設備誤操作的情況進行及時、有效的調整，進而實現操作的安全性和可靠性。

3 智能變電站交直流一體化電源系統的應用特點

3.1 實現了電源系統的一體化、智能化和網絡化

交直流一體化電源系統與原有的電源系統相比，實現了全面的更新和優化，具體來說，不僅實現了外觀方面的更新，也實現了性能方面的優化，即電源設計和安裝，在設計時將以往出現的問題進行了綜合，從而實現合理設計。并且在進行安裝時，減少了一些不必要的步驟和環節，使得安裝朝著協調性的方向發展，并實現了便捷性和緊湊性，將空間壓縮到最小。與此同時，以往的電力企業存在諸多問題，比如，管理平臺呈現出混亂的狀態，相關監管系統存在著不兼容的問題等[4]。而交直流一體化電源系統的出現，直接、有效地將這些問題進行了一一解決，并且良好地改善了相關問題，促使電力系統不斷地朝著一體化的方向發展，同時，實現智能化的快速發展。其中，針對于監控系統，主要是采用電子信息采集技術，由此對電力系統中的一些子電源系統進行全方位、多角度的監管。并且依托于網絡化發展之下，建立相應的網絡信息平臺，進而能夠實現對相關設備的監控和管理，促使相關人員更為準確、有效地認知和明確運行時產生的相關參數以及實際的設備運行情況，并以此為具體依據，進行科學的分析和合理的調整。

3.2 提高了電源系統的安全性和經濟性

想要更好地實現電源系統的長久發展，首先要樹立一個良好的設計理念，而基于交直流一體化電源系統之下，主要是進行全模塊設計，根據這樣的設計，能夠最大限度地增強其絕緣性，并且具有一定程度的防護性，進而實現電源設備模塊更換的隨時性。根據對該電源系統設計的分析和研究，可以發現，其沒有進行二次接線的引入操作，這樣做的目的是為了不斷地促進系統安全性的增強。具體來說，在這樣的情況下，即使電源系統出現了一定的故障和問題，相關人員在對其進行檢查和維修時，也不需要將電掐斷，而是能夠保證其在運行的過程中，對單個模塊進行相應的檢查和維修，由此實現操作的便捷性。與此同時，在結構設計的過程中，實現了智能化的發展，由此能夠促使電源系統的實際占地空間進行相應的減少[5]。并且根據電源系統的現代化設計，人員也要進行相應的調整，由此實現人員配置的科學性和合理性，進而不斷地實現成本的節約和降低，促進電力企業的經濟增長。

3.3 提高了電源系統的整體管理水平

根據對以往變電站的分析和研究，其電源管理工作存在一定程度的復雜性，而相關工作人員需要對電源系統進行獨立管理，在這樣的情況下，相關工作人員的工作量是非常大的，而且工作效率也難以提升，更多時候還會受到多種因素的影響，促使整體的效果難以增強。而經過一體化管理系統的應用，能夠第一時間接收到相關反饋信息，并且根據相關信息內容，有針對性和目的性的處理和解決其中存在的相關問題和故障。與此同時，依托于電源監管系統之下，能夠收集大量數據，并將一些歷史數據進行整理和分析，由此實現監管的有效性，具體來說，能夠監管電池機組，也能夠監管信息輸出情況等。

3.4 提高了電源的供電連續性

以往的變電站經常會出現一種不良現象，即為供電不連續。這是因為直流線路和交流線路之間存在分離情況，由于受到電氣的阻隔，相關電源設備會出現諸多問題，不僅有可能發生脫落，還有可能促使開關閉合線路受到一定程度的阻礙[6]。而應用交直流一體化技術，能夠有效防止和減少開關受阻情況以及電源線路受阻情況的出現，并且有效實現供電的連續性，進而推動電源系統的高效、平穩運行。

3.5 提高了電源系統的可靠性

基于交直流一體化系統之下，還需要不斷地朝著自動化、智能化的方向發展，并且進行操作系統的不斷更新和優化，其中，可以有效的解決絕緣設備故障，也能夠科學地處理電源開關失靈問題，由此實現電源設備的安全性、可靠性發展。

4 智能變電站交直流一體化電源系統應用實踐

4.1 系統應用

目前，我國變電站已經實現了質的突破，朝著智能變電站的方向不斷地前進，并且致力于使用交直流一體化電源系統，其中，針對直流核心充電模塊而言，是依托于移相諧振軟開發技術之下實現應用的，同時，在此基礎上，應用了風冷技術和自冷技術。進行交流供電，通常會有幾種情況，一種情況是對變電站實施全面的保護，另一種情況是為計量測控進行供電，還有一種情況是為綜合自動化系統進行供電。而交直流一體化電源的真正作用就在于交流斷電以后，能夠及時地從交流轉變為主流饋線屏，并促使其原有的功能繼續實現，保護整個變電站的安全[7]。

4.2 安全性應用

和傳統變電站站用電源相比，智能變電站的站用電源具有諸多優勢。以往在傳統變電站之中，站用電源和整個系統之間的關系非常密切，以致于站用電源出現任何問題，都會對整個系統造成不同程度的影響，甚至會產生諸多安全問題，影響變電站以及相關人員的安全。直到智能變電站出現以后，將此類問題進行了全面的更新和優化，主要是將部分線路走向進行了相應的更改和調整，從而更好地將原來的交直流情況進行改變，具體轉變為直流和交流分離的狀態，在這樣的情況下，即使站用電源出現任何問題，都不會直接對整個系統產生較大影響，并且能夠有足夠的時間進行維修，由此防止和減少安全問題的發生。

4.3 可行性分析

（1）根據對傳統變電站電源的分析和研究，可以發現，其運行的穩定性比較差，而依托于交直流一體化電源系統之下，智能變電站的電源在運行期間更加穩定，這是由于其在線路問題上進行了更新和調整，不僅將交流線路和直流線路進行更好地分離，更是能夠保證線路的隨時切換[8]。在這樣的條件下，可以將一些相關的技術難題進行相應的降低，也能夠促使運行期間的風險不斷地下降。與此同時，相對于以往繁冗復雜的操作流程，智能變電站中的電源系統已經基本實現了對操作流程的簡化，促使操作的時間持續性的縮短。

（2）由于電力系統具有一定程度的復雜性，所以，針對交直流一體化技術來說，一樣具有一定程度的特殊性。具體來說，其是在原有的線路模式上進行了相應的調整和改變，雖然在交流線路和直流線路之間進行了分隔，但是在管理上是統一的，這樣可以有效的保證電源系統的安全。同時，針對電流方面的沖擊，已經不足以對電力設備產生較大的影響，由此也會減少相應的安全問題。在雙重管理模式之中，進行了監控技術的應用，這樣能夠更好地分析出系統中存在的問題，并有針對性的進行處理和解決，進而使得系統更加安全、平穩地運行。

（3）依托于一體化電源系統之下，能夠不斷地更新相關電力設備，也能夠搭建一個優良的管理平臺，從而促使電力企業更好更快的發展。智能變電站的管理平臺是統一的，可以將電力系統進行有效的管理，并且將相關電力設備進行良好更新，必要時進行升級。同時，對系統實施監督，由此能夠認知和明確與系統運行相關的數據，進而實現科學、有效的管理[9]。

5 結束語

綜上所述，人們在生活中對電能的依賴越來越強，變電站的電源管理能力和質量面臨著嚴峻的考驗。變電站作為電力供應的樞紐機構，加強電源系統運行管理工作，需要基于交直流一體化電源系統之下，對相關問題進行及時、有效地解決，由此推動電源系統的安全、穩定運行和發展。