電力智能通信電源技術及其應用

國網安慶供電公司 張玲 葉琦

為了了解電力智能通信電源技術，并將其投入到實踐應用中，本文將展開相關研究，主要論述電力通信電源的基本概念、特征，后在電力通信電源基礎上介紹電力智能通信電源技術的應用策略，最終提出應用策略。依照策略，采用文中策略能夠充分發揮電力智能通信電源技術的作用，提高電力通信電源及相關電力設施的管理水平、運作質量水平、安全水平。

電力通信電源是現代電網建設的重要內容，過程中不僅要展開相關建設工作，還要對其進行管理，確保電源能夠穩定運作，但以往管理方式存在缺陷，因此需要改革。從這一角度出發，相關領域內人員通過不斷的研究與探索，發現可以通過智能技術來管理通信電源，同時智能技術還能帶來其他幫助，由此催生出電力智能通信電源技術，該項技術在通信電源的相關工作中具有良好的應用價值，值得廣泛推廣，因此有必要對該項技術的應用展開研究，以便充分發揮技術作用，做好通信電源相關工作。

1 電力通信電源的基本概念與特征

1.1 基本概念

電力通信電源是電力系統運作的重要的支撐，其主要由交流供電系統、直流供電系統組成，其中交流供電系統又可以分為交流配電屏、交流UPS（整流器、蓄電池和逆變器組成的交流電源）不間斷電源系統兩個部分，交流配電屏主要具備連接電源、變壓器、換流設備和其他負載，并負責監控供電系統，提供對應保護，是一種電力控制設備，交流UPS則是多種電流路徑的組成，能夠根據實際情況提供輸電路徑。一般情況下人們會采用兩路380V的三相四線制交流市電網絡與交流配電屏連接，實現電路輸入（一些特殊情況中可能會使用兩路220V單向輸入方法，如電源容量較小的情況下可采用該方法），同時在輸入位置安裝避雷器，以保障安全，而后還要安裝交流切換裝置，目的是為了能夠互鎖、斷開兩路輸入交流電，但如果在互鎖中使用了機械、電氣互鎖方式的任意一種，就必須避免兩路交流電同時導通或斷開的現象發生。直流供電系統主要由高頻開關電源、蓄電池組、直流配電設備以及監控單元構成，主要功能就是根據開關控制來輸出電能，同時對電能輸出情況進行控制。

1.2 特征

電力通信電源主要的兩種形式是VRLA蓄電池、高頻開關電源兩者特征如下。

(1)VRLA蓄電池。VRLA蓄電池的主要特征是使用壽命長、蓄電量較大，同時擁有比較堅固的外殼，應用當中還具有良好的環保性（容量相同的情況下，VRLA蓄電池的環保性優于其他蓄電池類電源）。VRLA蓄電池的安裝與操作使用都非常便捷，是近些年開發得出的新型直流儲能電源設備，現已在通信領域得到了廣泛應用，可以起到提高通信網絡安全性、整體蓄電儲量、保障供電穩定性等重要作用。VRLA蓄電池的原理比較簡單，主要是借助陰極吸收電能再進行密封，促使正極板上的氧氣通過分隔式極散原理接觸負極，與負極上的鉛板發生反應，形成封閉式氧復合循環，而根據VRLA蓄電池原理可以看出，這種電源具有較強的密封性，因此放電量低，說明VRLA蓄電池安全性好，基本不會發生滲酸問題，防爆性能也非常優秀，即使出現問題也能快速維修。另外，VRLA蓄電池的氫氧復合速度快、質量高，與其他蓄電池相比，符合過程中不會產生氫氣，這是其擁有超長壽命的原因。

(2)高頻開關電源。高頻開關電源的體積比較小，同時使用效率高，遠超普通電池，應用當中能夠快速作出動態響應，響應時不會造成太大的輸出波動，利于目標控制進度，因此在電網通信系統中高頻開關電源也得到了廣泛應用。高頻開關電源的應用也非常便捷，因此工作人員不用頻繁進行管理，可以自主實現對目標進行遠程控制、監測等工作，還能依照實際情況擴容，利于電源應用效率。高頻開關電源在設計中融合了集成化、模塊化思路，能夠對大環境內所有整流系統的電源進行控制，獨立工作能力良好，且高頻開關電源特特的均流運作方式，使得內部每個模塊之間都存在并聯關系，說明高頻開關電源的安全性可靠性更高。另外，因為電源內存在多個模塊，而每個模塊都具有一定承擔負載的能力，所以模塊可以平均分攤負載，降低單體整流負載電流水平，即使內部某個模塊因故失效，其他模塊也能繼續運作，電源不會受到太多影響。

2 電力智能通信電源技術的應用優勢與要點

2.1 應用優勢

(1)節能優勢。以往電力通信電源在功能、性能方面有良好表現，但頻繁使用后人們發現以往電源電池的節能性較差，會造成較大的電能浪費，因此在之后的研究中人們開始開發具有良好節能性的電源技術。這一背景下，經過不斷的探索人們發現電源技術的高頻化發展能夠提高節能性，其主要可以分為幾個主要方向，諸如諧振變化、移向諧振、零開關PWM、有源箱位等，電力智能通信電源技術就是在高頻化發展下誕生出來的新電源技術，其能夠有效降低原材料的消耗，也讓電源裝置體積變小，這使得系統能夠很好的作出動態性反應，讓電源應用更為廣泛、電能消耗減少，諸如借助電力智能通信電源技術，能夠通過波形交疊等模式優化電壓升降過程，使得損耗降低，也能控制噪聲，故該項技術具有節能優勢。

(2)網絡化優勢。現代網絡技術十分發達，具備強大的信息處理能力，而在該項技術的基礎上，人們可以圍繞電力智能通信電源技術建立智能系統，該系統得到網絡支撐能夠遠程監控電源設備，有效處理監控所得數據，處理效率、處理質量可得到保障。同時依靠處理后的設備，能夠了解電源設備狀態，如果設備存在故障即可做出對應的判斷與決策，諸如使用RS-232接口，可以將現場電源設備與智能系統連接，實現遠程監控，體現網絡化優勢。

2.2 應用要點

(1)實施智能化檢修。電力通信電源作為一種電力設備，在長期的應用當中隨時可能出現故障，因此為了保障電源設備問題，必須時刻對設備狀態進行監測，一旦發現問題要第一時間進行檢修，但傳統模式依賴人工，在監測、檢修效率方面有所欠缺，且可能無法完全消除問題，故傳統模式不適用。這種情況下，可以借助電力智能通信電源技術來實施智能化檢修，諸如電力企業可以在變電站中安裝直流電源系統在線監測裝置，這樣能夠遠程對電源系統進行檢監測，同時在工作中安裝智能終端，由終端接收電源系統的監測信息，依照信息特征可以對設備當前狀態進行判斷，明確設備是否存在異常，如果存在異常則發出預警，通知人工進行維修，這免去了維修前的人工檢查步驟，能夠提高工作效率。同時，如果條件允許還可以在設備周邊安裝調控單元，智能終端系統發現異常后會第一時間通過調控單元對故障進行處理，若無法處理才會通知人工，且在這種情況下會啟動應急功能，避免故障惡化、擴散。另外，在線監測還能用于電能容量實驗，實驗結果有利于電源節能、規避諧波污染，讓通信電源能夠順利運作。

(2)做好智能化管理。電力智能通信電源技術管理工作中，為了進一步提高電源整體的智能水平，并不斷完善其遠程監控工作質量，專管部門需要圍繞其智能化特征做好相關管理工作。通信電源設備的電源組在供電過程中，其工作狀態、充放電情況、保護機制主要由控制單元管理，旨在避免電源組出現過充、過放等不利于電源組內電池壽命的現象。因此在管理中要針對監測單元的功能進行優化，以便做好智能化管理，具體方法為：使用智能技術模擬實體電池，要求模擬電池與實體電池的特性吻合，這樣就能通過參數調控等方式對模擬電池進行測試，得到實體電池的管理方法，也能根據模擬電池了解實體電池的情況（模擬電池的特性會跟隨實體電池變化而變化），以便對實體電池進行電池SOC、放電深度、開路電壓、內阻等調控。值得注意的是，電源遠程管理方面，相關領域通過研究提出了許多管理技術，而其中最適合用于該管理工作中的技術手段是遠程控制PDU，PDU具有良好的電源性能管理功能，且可以獨立運作，借助PDU可以對所有輸出單元的電源性能進行智能化控制，諸如執行輸入/輸出延遲、順序執行開閉等操作，也能遠程了解設備負載情況、電壓情況等重要參數，有利于系統整體的安全性。

3 電力智能通信電源技術的應用策略

3.1 關系介紹

電力通信電源在電網中具有重要地位，若出現故障可能會對整個大電網造成影響，因此才開發出VRLA蓄電池、高頻開關電源等性能優良的電源，但即使電源性能非常優秀，故障概率也無法完全消除，專管部門必須對其進行管理才能將故障概率降到最低，并且及時處理故障，避免問題惡化。在這種情況下，電力智能通信電源技術能夠給專管部門提供幫助，借助該項技術可以更加方便、有效、全面、深入的對電源進行管理，說明該項技術是電源管理工作中的重要工具，這既為兩者關系的體現。在兩者關系層面上，如何發揮電力智能通信電源技術的全部作用就成為了一項值得思考的問題，為做到這一點需要先了解技術的基本應用策略。

3.2 應用策略

(1)合理校正功率因數。電力智能通信電源技術能夠通過過濾波電路將交流電變為直流電，過程中通信電源通過開關整流器會產生負載，這將對供電造成一定不利影響。針對這種情況，需要對電力智能通信電源技術的功率因數進行矯正，在功率因數合理的情況下可以消除這種影響，同時還能起到降低噪聲污染、防止設備燒毀等作用，因此合理矯正技術的功率因數是技術應用策略之一，利于電源安全性與整體供電穩定性。值得注意的是，電源在不斷的使用過程中隨時都可能發生功率因數上的不良變化，因此需要做好隨時矯正功率因數的準備，目的是防患于未然，實現全過程控制。

(2)使用高頻開關整流器。電力通信電源系統中有可控硅相控整流器，該設備在長期使用的情況下會導致電源應用效率降低，同時其作為一種傳統開關整流器，在性能上有所欠缺，因此限制了系統整體的性能，諸如該整流器會導致系統可靠性低下，不滿足現行標準。針對這種情況，系統中的整流器必須更換，取而代之的就是各種先進整流器，高頻開關整流器就是其中應用較為廣泛的一種，建議使用這種整流器。高頻開關整流器的使用能夠有效提高電網系統整體的性能，如傳統可控硅整流器的開關會導致電網內部環境受到污染，造成可靠性方面的影響，同時電感電容只有50Hz，實際應用效率低，而高頻開關整流器不存在這些問題，同時還具有體積小、效率高，便于擴建、移動和安裝等優勢。另外，高頻開關整流器是一種將交流電轉換為直流電的電源裝置，電流經過濾波處理后能夠提供負載，這種整流器便于控制，可作為智能技術的應用技術融入電力系統中，同時該整流器的功能拓展性良好，內部與監控等功能模塊連接，可通過通信技術將其與控制終端對接，在終端處可了解其狀態，若發現問題可針對性的進行控制，有利于系統穩定性提升、故障率下調。

(3)優化防雷網絡。雷電對于電力設備的影響很大，任何電源設備都會受到影響，而雷電作為自然因素的一種，人力無法阻止，只能通過防護設施來應對，故即使在電力智能通信電源技術應用中也要做好防雷工作。從這一角度出發，以往單一的防雷設備安裝方式無法給整個技術系統提供防護，部分線路設備依舊會受到影響，說明傳統防雷網絡有待優化，因此在技術應用中需要做好了兩項防雷網絡優化工作：第一，要針對原有防雷網絡展開分析，找到其中漏洞，而后選擇對應的防雷設備進行安裝；第二，在防雷網絡基本結構得到優化之后，必須分階段安裝過壓保護設備，該設備能夠在雷電影響下保護線路設備不受過電壓影響，依舊能夠繼續運作。除此以外，因為不同區域的防雷網絡情況不同，所以可能還需要展開其他的優化工作，但總體上必須實事求是，優化措施要具有針對性，為電力智能通信電源技術應用提供良好基礎。

4 結語

綜上，現代電網環境更加復雜，相關工作難度也增大，故依靠傳統技術手段等不能保障工作質量與效率，這時有必要引入電力智能通信電源技術來解決相關問題。借助該項技術，能夠對電網電源實施智能化管理，大幅提高工作效率，并保障電源運作質量，因此該項技術具有較高應用價值，值得推廣。