電力通信設備電源新技術的要求及應用分析

曹榮祥

（南京蘇鐵經(jīng)濟技術發(fā)展有限公司，江蘇 南京 210031）

0 引 言

隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，為全面優(yōu)化電力通信質(zhì)量，要積極推進電力通信設備電源新技術研發(fā)進程，搭建更加合理的應用場景，發(fā)揮新技術運行優(yōu)勢，增強通信供電設備的穩(wěn)定性。電力企業(yè)通信設備電源發(fā)展質(zhì)量備受關注。為更好地整合資源，要基于通信供電設備穩(wěn)定化要求，綜合應用電力通信設備電源新技術，保證電網(wǎng)綜合運行管理的科學性和穩(wěn)定性。

1 電力通信設備電源使用現(xiàn)狀

電力通信系統(tǒng)中，通信電源是提供能量的基礎載體，是電力通信設備體系的關鍵。為維持通信設備安全性，我國從最開始的線性電源、相控電源，到后來的開關電源，經(jīng)歷了一系列技術的升級和創(chuàng)新。隨著電力通信理論體系和技術體系不斷優(yōu)化，電力通信新型電源技術包括集中組網(wǎng)監(jiān)控技術、防雷處理技術和功率因數(shù)校正技術等，能依照電源穩(wěn)定運行需求落實技術處理手段。同時，基于新型電磁材料的發(fā)展，通信電源設備快速更新迭代，融合新技術內(nèi)容和控制要求，為通信電源可控化管理提供了良好的保障[1]。

2 電力通信設備電源新技術要求

2.1 滿足高頻率要求

目前，我國電力通信設備的電容量在不斷擴大，對應的電源系統(tǒng)負荷參數(shù)也在增加。因此，在電力通信設備電源新技術應用控制體系內(nèi)，要以高頻率應用模式為核心，更好地維系其應用質(zhì)量，打造高效運行控制模式。另外，將節(jié)能處理環(huán)節(jié)與技術應用相互融合，以維持相關作業(yè)環(huán)節(jié)的合理性和安全性。

2.2 滿足小型化要求

隨著集成電路的轉(zhuǎn)型發(fā)展，在電力通信設備電源新技術應用方面，要積極落實小型化處理方案，發(fā)揮電力設備應用價值，減少設備體積，從而在滿足應用規(guī)范的同時更好地維系技術的升級效果，進而提升電源質(zhì)量要點控制水平。

2.3 滿足穩(wěn)定性要求

對于電力通信設備電源新技術研發(fā)工作而言，穩(wěn)定性控制非常關鍵。因此，無論是技術升級還是調(diào)整元件結構，都要將電力通信設備電源新技術運行穩(wěn)定效果作為重點，確保使用頻率滿足穩(wěn)定控制的實際要求。如果電源電壓超出設計參數(shù)的設定范圍，則需要開展一系列操作，才能更好地搭建自我修復和自我控制模式，減少安全隱患問題留存造成的影響，保證電力通信設備電源新技術應用效能最優(yōu)化。

2.4 滿足安全性要求

通信設備和供電系統(tǒng)的安全性與可靠性是維持系統(tǒng)運行質(zhì)量的重要因素。多數(shù)通信設備的功耗主要在于供電系統(tǒng)的運行過程，因此供電系統(tǒng)的可靠性至關重要。在電力通信設備電源新技術應用過程中，要配合整流器和電池并聯(lián)等方式維持處理效果，以提升整體作業(yè)安全管理水平[2]。

3 電力通信設備電源新技術的應用

電力通信設備電源新技術推廣應用的過程中，為更好地保障綜合應用運行的穩(wěn)定性，可以結合電力設備的運行環(huán)境設置相匹配的防雷網(wǎng)絡。較為常見的雷擊問題主要為直擊雷和感應雷。直擊雷出現(xiàn)后，被雷擊中的線路和沿線的電纜會流經(jīng)大量雷電電流，隨之增加電壓參數(shù)，直接加載于不同的電源設備，產(chǎn)生持續(xù)性的干擾問題，影響電網(wǎng)的安全，導致整流器隨之失效，甚至出現(xiàn)大范圍低功率密度運行狀態(tài)。因此，要設置對應的保護機制和控制模式，以維持整體應用控制管理工作的綜合水平[3]。目前，我國對于感應雷過電壓問題的研究較少，可借鑒國外相應處理經(jīng)驗，制定配電系統(tǒng)防雷和繼電保護整定等方式，有效避免電磁干擾造成的影響。

3.1 推廣免維護蓄電池

在傳統(tǒng)電力通信系統(tǒng)中，開口型電池是非常廣泛的應用款式。受限于開口型電池自身的問題，在使用過程中會產(chǎn)生較多的水蒸氣。在整個系統(tǒng)處于充電狀態(tài)時，水蒸氣不斷分解。為保證應用效果，需要補充蒸餾水，形成的物質(zhì)會對環(huán)境造成破壞，也會對電力通信維護工作造成影響，增加任務難度。而在電力通信設備電源新技術應用控制體系內(nèi)，電力通信電源處于密封較高的作業(yè)環(huán)境，配合處理機制和應用方案，能最大限度地減少自由放電點，并配合相應的隔離板完成正負極的隔離處理，提高綜合應用控制的實效性和穩(wěn)定性。另外，良好的保護控制處理模式可以更好地提高蓄電池的應用效率，延長使用壽命，搭建密封狀態(tài)應用模式，最大限度地降低維護作業(yè)的強度[4]。

3.2 校正功率因數(shù)

對于電力通信電源開關整流器運行模式而言，兩級變換較為常見。整流器需要在運行中借助交直流（Alternating Current/Direct Current，AC/DC）整流作業(yè)，才能完成后續(xù)的具體操作，并確保相應處理環(huán)節(jié)合理銜接。借助濾波電路完成交流電輸出的同時，配合后續(xù)操作模式將其轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟ｋS著新技術的發(fā)展，電力通信電源要具備功率校正處理的功能，在完成相關參數(shù)校準處理工作的基礎上，結合具體運行環(huán)境整合相關運行要求，以確保后續(xù)作業(yè)能夠逐步落實。如果從電網(wǎng)側的角度分析，開關整流器視為電容負載，在電網(wǎng)供電過程中就不能單一化地進行基礎波頻率的控制處理，而是要充分關注關聯(lián)系統(tǒng)損耗問題，建立功率因數(shù)校正控制模式，從而減少電流異常波動造成的影響[5]。

3.3 配置電源集中組網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)

為保證電力通信設備電源新技術應用運行的穩(wěn)定性，也要結合實際應用控制規(guī)范展開相關研究。因此，要建立通信電源的監(jiān)控模式（見圖1），搭建科學且集中的管理方案，從而確保通信電源能在穩(wěn)定可控的范圍內(nèi)運行。

圖1 電源集中組網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)層級結構

兼顧總體性和結構性管理要求，設置相匹配的監(jiān)管控制模式，依照通信電源集中監(jiān)控的具體要求，確保劃分處理。電源設備處理和擴展能力分析等環(huán)節(jié)都能逐步落實。

電源集中組網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)目標是基于獨立電源系統(tǒng)的監(jiān)控管理，綜合監(jiān)督運行環(huán)境、運行安全性等，并確保系統(tǒng)具備實時性分析和擴充處理的特點，有效實現(xiàn)通信電源無人值守的目標。

在電源集中組網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案具體設計過程中，結合組網(wǎng)應用控制的具體需求，建立計算機局域網(wǎng)為核心的分布式監(jiān)控模式，保證相應監(jiān)控處理中心信息匯總分析的及時性[6]。一方面，及時采集具體的運行數(shù)據(jù)。電源監(jiān)控系統(tǒng)本身具有實時性特點，能在處理多個任務的同時完成監(jiān)控作業(yè)，配合監(jiān)控系統(tǒng)技術要求，更好地實現(xiàn)故障預警分析，輔助工作人員及時了解電源設備存在的異常，發(fā)揮電源新技術的應用優(yōu)勢。另一方面，系統(tǒng)具備模擬顯示和操作的功能，能及時顯示電源系統(tǒng)模擬圖，并且能匯總和分類處理各個監(jiān)測點的參數(shù)，關聯(lián)數(shù)據(jù)庫就能了解設備存在的問題。同時，繪制對應整定參數(shù)的曲線示意圖，確保工作人員在分析數(shù)據(jù)關聯(lián)性后了解設備的動態(tài)運行情況。此外，系統(tǒng)實時性分析和匯總電力通信電源的運行環(huán)境參數(shù)的同時，輔助工作人員及時調(diào)控具體作業(yè)，避免環(huán)境對設備運行管理造成影響，及時對異常情況予以報警處理，確保電源控制效能最優(yōu)化。

3.4 使用高頻開關整流器

結合電力通信電源系統(tǒng)的運行要求可知，開關整流器發(fā)揮較大的作用，是維持整個系統(tǒng)應用運行和控制管理的關鍵。只有提升整流器的技術含量，才能更好地維系電力通信設備電源技術的應用效能。相較于傳統(tǒng)可控硅相控整流器，新型頻率較高的開關整流器能更好地發(fā)揮作用。在整流器應用運行的過程中，為保證其運行的質(zhì)量水平，要合理控制電壓參數(shù)，并維持在良好的頻率應用運行范圍內(nèi)（一般維持在50 Hz 左右），而這個頻率通常會對電網(wǎng)產(chǎn)生較大的污染問題[7]。

隨著技術的發(fā)展和進步，高頻開關整流器得到廣泛應用。高頻開關整流器具有體積小、重量輕、模塊備份可冗余應用且高可靠性的特點，借助相應的處理模式可以維持電力通信電源運行的穩(wěn)定效果，替代傳統(tǒng)整流運行方案，實現(xiàn)多元化管理控制的目標。它將交流電輸入轉(zhuǎn)為直流電輸出，主要由主電路、控制電路和輔助電源組成。主電路能控制交流濾波、整流以及功率因數(shù)校正等環(huán)節(jié)，建立完整的運行模式，保證輸出效果滿足后續(xù)的應用要求。輔助電路則是為控制電路提供基礎電源輔助。高頻開關整流器采用的高頻功率開關器件一般是功率場控晶體管（見圖2）、絕緣門極晶體管等。在高頻開關整流器運行的過程中，二極管完成基礎整流環(huán)節(jié)，配合功率因數(shù)校正處理的作業(yè)，保障電路應用運行的可靠性，搭建完整的直流電源處理方案，最大限度地保證技術應用效能滿足預期[8]。

圖2 功率場控晶體管結構

變電站和饋線斷路器的組合處理模式也被廣泛應用，借助相應的組合處理機制就能搭建電源的環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，保證配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)優(yōu)化工作逐步落實，借助計算機控制模式和線路開關自主控制模式滿足綜合應用的具體需求。例如，自動重合閘方案將雙電源環(huán)網(wǎng)分為不同的段落，每條線路都設置重合閘保護模式，在不中斷斷路器的狀態(tài)下，配合重合閘完成模擬分析，以提高整體系統(tǒng)應用運行的質(zhì)量水平[9]。

4 結 論

電力通信設備電源新技術的推廣具有重要的研究價值，要結合技術應用管理規(guī)范和要求完善技術體系，確保相關作業(yè)得以落實。在技術應用環(huán)節(jié)中，要關注高頻開關整流器、防雷網(wǎng)絡設置、功率因數(shù)校正等環(huán)節(jié)，搭建更加穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡電源控制模式，為通信行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展奠定堅實基礎。