付玉松

(國網山東省電力公司菏澤供電公司山東菏澤274000)

摘要：智能變電站一體化電源系統，是借鑒電力用直流、交流一體化不間斷電源系統核心思想，針對智能變電站的特點而開發的一體化電源產品解決方案?，F有站用電源系統在資源整合、自動化水平，運行管理模式等方面都還存在著很大的優化提開空間;而交直流一體化電源系統以其結構緊湊、智能經濟等優勢具有廣范的應用與蓬勃發展前景。

關鍵詞：變電站;交直流;一體化;電源系統

前言

一般來說，智能化的變電站系統會有自己的提點，比如在信息的共享方面或是在智能化的控制方面等，這種特點具有緊湊性、集成化的特質，也是智能變電站的主要表現形式之一。我國的智能變電站系統具有標準的規格，基本可以實現通訊和網絡的共享，實現數字化的處理。研究發展，我國在智能通訊方面有著先天的優勢，容易形成集成性的方案，促進智能一體化在我國的應用，使得各種智能化變電站產品實現高速的運作。

1、智能變電站交直流一體化電源系統的現狀

隨著常規變電站所使用的分散設計電源系統的淘汰，智能站交直流一體化電源系統逐漸興盛起來，隨著交直流一體化電源系統的誕生，這也給變電站的管理和使用帶來了方便。目前，智能站交直流體化電源系統的研究有，智能站交流電源如何可靠穩定地實現自動切換的問題高頻開關電源、交直流變換電源模塊的自主均流、穩流、穩壓方面，以及整機效率、徹底消除電網的沖擊、浪涌、抗干擾能力方面，還有開機軟啟動問題，電力專用的逆變電源產生的一些干擾會對負載設備有不良影響，如電源的直流輸入、交流輸入和輸出被電氣隔離、動態瞬變、陷落及雜訊干擾等。同時，對維修旁路控制邏輯，實現不間斷電源在任意運行狀態時閉合維修旁路開關而不影響連續供電的問題。交直流一體化的操作使用還不能完全滿足無人化的運行要求，它的可靠性有待于提高，如設備的絕緣故障、機構失靈、拒動或誤動、漏油、漏氣等嚴重影響安全運行的問題。

2、智能變電站交直流一體化電源系統的特點

智能變電站交直流一體化電源系統，就是將傳統變電站所使用的交流電源、直流電源、交流不間斷電源(UPS)、通信電源、逆變電源(INV)、直流交換電源(DC/DC)等裝置組成在一起，通過統一監視控制信息而共享直流電源的蓄電池組。該電源系統的優勢和特點主要通過與傳統變電站電源的特點相比較來表現，實現電源系統的一體化、智能化和網絡化。與常規變電站相比，交直流電源一體化設計是智能變電站的一項重大突破，它的一體化設計不但外觀上設計一致,而且在整個電源系統的設計安裝上又進一步優化，如組屏數量的降低，這不僅使整個電源系統更加緊湊，節約了占地空間，而且整體外貌也更加美觀，使得電源系統的流程也相應簡單化，這便為后期的維護使用提供了很大的便利，而且這也壓縮了工期以及供貨時間。同時,電源系統的一體化也實現了在一個平臺上對整個變電站電源的各種電源子系統進行監控和分析，解決了由不同供應商供應的各自單獨的電源通信兼容的問題，提高了系統網絡化、智能化的程度。該系統采用電子設備和信息相結合的方式分多個子系統構成，各系統間相互連接并受總監控系統的控制，從而實現各種智能電源系統內部網絡化的自動化控制，這樣對于各個子系統的運行狀態和參數等就能快速的調整和控制，對于一些電源檢測盲點也能及時檢測和控制，避免事故的發生。

與常規變電站相比，交直流一體化電源系統采用了全模塊設計，使得其絕緣防護功能提高，因而，不用停電就可以對一般電力故障模塊進行實時更換。同時，該系統沒有外引二次接線和跨屏二次電纜因而模塊之間參數一樣就能互換，且單個開關或模塊可獨立檢修或更換。這使得設備的檢修更加方便，從而使整個電源系統更加安全可靠,對于一次二次設備均采用成熟可靠技術，其本身沒有任何技術風險，通過一體設計可以有效避免站用電源的安全隱患。此外，交直流一體化電源系統比起常規變電站更加經濟合理。因為該系統的整體結構優化了作業流程和人力資源調配，這也減少了設備的重復配置，并降低了設備投資成本和運行維護成本。而對各電源子系統實現智能控制和高效管理，大大提高了工作效率，同時由于該系統集直流和交流于一體，減少了蓄電池的使用量并降低了對環境的污染，使得社會效益也有所提高，潛在的經濟效益顯著。

3、智能變電站交直流一體化電源系統的可行性分析

站用交直流一體化電源系統，它的優勢和特點主要通過與傳統站用電源的對比中得以呈現。它的特點主要表現在資源優化，分配合理交流不間斷電源、通信電源都取消了各自所配備的蓄電池組，并與直流電源共用同一組蓄電池，減少了組屏屏柜的數量，降低了蓄電池前期投入和后期維護的費用，大大節約了變電站內占地空間和設備投入成本。站用電源采用一體化設計方案，可以對各個子電源系統實現實時在線監控和統一管理，減少了系統作業流程，優化了人力資源的調配。高度集成的一體化監控平臺可以對用電系統的運行狀態進行實時監測，并通過通信傳至后臺。后臺值班人員可通過實時和歷史數據的對比分析，對站內系統運行情況作性能分析，以確保站用電源系統安全可靠運行。由同一個設備成套廠家設計、生產一整套站用電源，現場安裝、調試過程中消除了原本需與其他廠家協調溝通的環節，提高的設備開通運行效率。后期設備運行如有出現故障，都有該廠家提供技術支持和售后維護，責任明確，服務方便。

3.1交直流一體化電源系統的整體設計安全性更高

對于常規變電站，一般在出現故障時會導致整體裝置的運行問題，甚至可能導致事故的發生，而該系統在這一問題上進行了很好的調整與改進，能夠有效的避免事故的產生。該系統將常規變電站中的線路模式予以調整，將直流和交流完全分開的進行隔離和布控，減少由于電流沖撞而引起的多種事故發生。因而，交直流一體化電源系統這種完全采用直流控制電源裝置的模式，使整個系統的安全系數大大增加。電源系統的控制管理更為科學，由于整個電源系統實現了在個平臺上對整個變電站電源的各種電源子系統進行監控和分析，而相關的監控設備和系統設置都采用雙重化的模式予以配置，因而在故障出現時就能夠有效的發現問題，并且在一部分裝置出現故障時不影響整體裝置的繼續運行。

4、結語

智能變電站交直流一體化電源系統是將交流電源和直流電源等些電源系統的進行整合，實現交直流電源一體化，這樣不僅可以提高電源系統的安全性能和網絡的智能化，還能很好地解決常規變電站電源中存在的一些問題，同時也提高了變電站的管理水平，靈活性和安全可靠性得到了很好的改善。因此，智能變電站交直流一體化電源系統的正確配置是對智能變電站安全穩定運行的重要條件和基礎。

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