胡 萍

國(guó)網(wǎng)宿州供電公司

分析智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的運(yùn)用

胡 萍

國(guó)網(wǎng)宿州供電公司

隨著我國(guó)電力事業(yè)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)智能化成為電力事業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo)與方向。新時(shí)期變電站讓數(shù)字化、信息化、一體化變電站代替?zhèn)鹘y(tǒng)常規(guī)變電站，是變電站系統(tǒng)在自動(dòng)化管理、信息管理以及系統(tǒng)管理方面得到極大改善與優(yōu)化，尤其是智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的運(yùn)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)多系統(tǒng)的交互與聯(lián)動(dòng)，在某種程度上能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)通信與監(jiān)控功能集成于一體，實(shí)現(xiàn)多位一體、模塊化的系統(tǒng)運(yùn)維模式。

智能變電站；交直流一體化；電源系統(tǒng)

1 智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.1 電源管理水平提高

從智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)在智能電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中的位置和作用看，已完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)電源管理的滯后性與遲緩性。首先，智能化交直流一體化系統(tǒng)能夠通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的采集，隨時(shí)掌握系統(tǒng)所設(shè)置數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)提供一種報(bào)警顯示，從而對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行管理與處置；其次，通過對(duì)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性與真實(shí)性進(jìn)行分析，做出正確的判斷與評(píng)價(jià)，在不同情況下，與實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行狀況相結(jié)合，執(zhí)行相應(yīng)的站用電、電池管理或者輸出控制等操作；此外，由一家廠家提供所有電源的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝、服務(wù)，一攬子解決所有電力電源問題，可以減少采購、協(xié)調(diào)、溝通成本。

1.2 實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的一體化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化

變電站智能化發(fā)展過程中，交直流電源一體化設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化與落實(shí)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了交直流電源的信息化、自動(dòng)化以及互動(dòng)化，是智能變電站發(fā)展與推廣的重要支撐條件。一方面，其外觀設(shè)計(jì)方面跳過常規(guī)系統(tǒng)的抄襲階段，無論是設(shè)計(jì)還是安裝方面進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì)，增加了外觀與系統(tǒng)的一致性，例如，在組屏數(shù)量上的支持有所減少，賦予整個(gè)電源系統(tǒng)一定的緊湊性，減少系統(tǒng)空間的浪費(fèi)，整體美觀程度有所提升。且整個(gè)電源系統(tǒng)經(jīng)歷從繁瑣復(fù)雜到快速簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)變，對(duì)后期的運(yùn)維提供了便捷性，有效縮短工期及供貨時(shí)間。另一方面，智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)，構(gòu)建了統(tǒng)一的信息共享平臺(tái)，可以提高電力電源綜合自動(dòng)化應(yīng)用水平，進(jìn)行電力電源協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)、狀態(tài)檢修等深層次開發(fā)應(yīng)用。

1.3 安全性和經(jīng)濟(jì)性提高

首先，交直流一體化電源系統(tǒng)與常規(guī)變電站最大的不同之處在于，一體化電源系統(tǒng)采用了更加整體的全模塊化設(shè)計(jì)，針對(duì)多種環(huán)境因素提供了優(yōu)良的絕緣防護(hù)功能，能夠在不影響用電的前提之下，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力故障模塊的切換。其次，系統(tǒng)模塊外無二次接線、無跨屏二次電纜，即使是不同模塊之間，只要參數(shù)信息一致，即可進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，且單個(gè)開關(guān)或模塊可獨(dú)立檢修或更換，也使設(shè)備檢修工作更加方便、快捷、安全、精確，進(jìn)而為整個(gè)電源系統(tǒng)提供了更加安全、可靠的保障。此外，交直流一體化電源系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，不僅能夠有效減少重復(fù)配置，降低一次性投資，且能夠在一定程度上減少在長(zhǎng)期設(shè)備維護(hù)成本，大大減少人力成本支出，減少采購、協(xié)調(diào)管理等成本。

2 變電站站用電源現(xiàn)狀

一方面，經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較差。當(dāng)前，我國(guó)絕大部分變電站電源系統(tǒng)的各系統(tǒng)構(gòu)件，由不同供應(yīng)商分別設(shè)計(jì)各個(gè)子系統(tǒng)，資源不能綜合考慮，造成配置重復(fù)，一次性投資顯著增加。如：直流電源、UPS不間斷電源、通訊電源、應(yīng)急照明分別配置獨(dú)立的蓄電池，浪費(fèi)用嚴(yán)重；交流系統(tǒng)配置電源自動(dòng)切換設(shè)備，充電模塊前又重復(fù)配置，既浪費(fèi)又使設(shè)備之間難于協(xié)調(diào)運(yùn)行。

另一方面，自動(dòng)化程度不高。變電站傳統(tǒng)電源系統(tǒng)所采用的是分散性設(shè)計(jì)或者組屏模式相對(duì)獨(dú)立性的方式，對(duì)于多數(shù)變電站設(shè)備而言，則通常由不同單位進(jìn)行對(duì)其進(jìn)行不同程度的設(shè)計(jì)與調(diào)試，由于設(shè)備不同設(shè)計(jì)形式與調(diào)試方法等緣故，使設(shè)備難以達(dá)到使用的高兼容性、高性能、穩(wěn)定性等的相關(guān)要求。此時(shí)，如開展網(wǎng)絡(luò)管理很難達(dá)到預(yù)期的效果，且系統(tǒng)整體自動(dòng)化程度相對(duì)較低。

3 智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐

3.1 智能站用交直流一體化電源系統(tǒng)的應(yīng)用

在變電站智能化系統(tǒng)中，交直流一體化電源系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入廣泛推廣及應(yīng)用階段，其直流充電電源充電模塊等核心部件以及充電電源系統(tǒng)，主要采用的是移相諧振軟開發(fā)技術(shù)，自然冷卻和風(fēng)扇冷卻各具優(yōu)點(diǎn)，采用智能化技術(shù)，將風(fēng)冷和自冷有機(jī)結(jié)合；直流饋線屏含有電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)、電壓自動(dòng)監(jiān)測(cè)、蓄電池運(yùn)行監(jiān)測(cè)以及絕緣監(jiān)測(cè)等功能；220伏蓄電池組采用固定閥控全密封式蓄電池。通常情況下，是以交流供電的方式通過N+1冗余整流充電模塊經(jīng)直流饋線屏對(duì)變電站保護(hù)系統(tǒng)、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)和計(jì)量測(cè)控系統(tǒng)等進(jìn)行相應(yīng)的供電，而當(dāng)交流斷電(正?；蚬收贤ｋ?之后，就會(huì)由蓄電池組通過直流饋線屏對(duì)變電站保護(hù)系統(tǒng)、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)和計(jì)量測(cè)控系統(tǒng)(或自動(dòng)切換為直流逆變對(duì)計(jì)量測(cè)控系統(tǒng)供電)等進(jìn)行相應(yīng)的供電。

3.2 安全性應(yīng)用

相對(duì)于智能變電站而言，傳統(tǒng)綜合自動(dòng)化變電站站用電源，如果電源系統(tǒng)或者整個(gè)電源系統(tǒng)中某一環(huán)節(jié)出了問題，就會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性，無形中增加了系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生幾率。而智能變電站交直流電源系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用，能夠有效的避免上述類似問題，因?yàn)樵诮恢绷饕惑w化系統(tǒng)中，系統(tǒng)運(yùn)行線路布置的合理性及科學(xué)性，可以通過變電站站用電源進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，且能夠有效的將直流以及交流進(jìn)行完全的分隔，從而最大限度的降低了安全事故的發(fā)生概率。

4 結(jié)束語

綜上所述，新一代智能變電站的大力建設(shè)，引發(fā)新型智能變電站系統(tǒng)研制的創(chuàng)新風(fēng)潮，智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)將取代傳統(tǒng)綜合變電站，在智能變電站的系統(tǒng)升級(jí)及后續(xù)推廣建設(shè)中逐步迎來廣泛應(yīng)用。不僅提高了電源系統(tǒng)的安全性、可靠性及穩(wěn)定性，對(duì)常規(guī)變電中所存在的一系列問題進(jìn)行有效解決，同時(shí)在一定程度上提高了變電站管理水平，極大的改善了智能化變電站電源系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與有效性。

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