当前位置: 首页 > 中国电业 > 2020年7期 > 浅谈智能变电站交直流一体化电源系统应用

中国电业【2020年第7期】

  • ID:271850
  • 浏览:4018
  • 学科:产业经济
  • 更新时间:2020-07-17 15:16:34
  • 期刊: 中国电业
内容简介
《中国电业》杂志创办于1950年,是全国电力行业创办时间最早、覆盖面最广、影响最大的杂志。杂志以多种形式准确、及时、深刻地反映电力工业的改革和发展,以深度调查和理论探讨形成独到风格,在国际国内及电力行业内外都有较大影响,在电力媒体中长期处于领军位置。

浅谈智能变电站交直流一体化电源系统应用

2020-07-20 16:59:57 产业经济 马国龙
资料简介

摘要:交直流一体化电源系统是智能化变电站电源系统的心脏,对电力系统的安全可靠运行起着举足轻重的作用。本文结合某城区 11OkV智能化变电站,对站内交流、直流、 UPS(逆变 )、通信等电源选择做了详细论述。

浅谈智能变电站交直流一体化电源系统应用

马国龙

青海省电力公司检修公司 青海格尔木 810000

摘要:交直流一体化电源系统是智能化变电站电源系统的心脏,对电力系统的安全可靠运行起着举足轻重的作用。本文结合某城区11OkV智能化变电站,对站内交流、直流、UPS(逆变)、通信等电源选择做了详细论述。

关键词:交直流一体化电源系统;智能化变电站

前言

交直流一体化电源系统是智能化变电站内电源系统的心脏,对电力系统的安全可靠运行起着举足轻重的作用。一体化电源系统,由交流、直流、UPS(逆变)、通信等电源组成,采用一体化设计、一体化配置、一体化监控,其运行工况和信息数据能通过一体化监控单元显示并通过DL/T860标准数据格式接入站内计算机监控系统。本文将结合某城区智能化变电站详细介绍站内交直流一体化电源系统。

1、一般情况下电源系统应用原理分析

虽然当前我们处于网络智能化时代的背景之下,但是很多的常规性变电站依旧是我国当前社会电力行业中应用比较广泛的方式,特别是在部分经济落后地区。这种通电方式通常采用直流、交流、通信电源等几种不同的方式,在运营过程中还是存在很多的弊端,主要表现在以下几个方面:首先当前的变电站电源管理工作都是由不同专业背景的工作人员进行维护管理的,对于四种不同的通电电源需要进行分类维护,例如交流和直流电源可以由变电维护人员进行管理,USP部分可以安排专门的自动化人员进行管理,通信电源需要通讯工作人员进行维护。其次因为系统的内容比较多,需要多个供应商提供子系统,各项资源不能综合在一起考虑,所以一次性的投入资金比较大,后期获得的经济效益比较差。最后从数字化的发展设计进程而言,工作变电站综合自动化系统当前的安装方式越来越朝着数字化的方向发展,很多的自动化平台已经建立了完善的信息共享平台,但是在实际的管理过程中相关子系统的数字化建设在不断变化的过程中是比较困难的[1]

2、智能变电站当前在一体电源系统的主要应用方式

当前的智能化变电站系统和传统的系统在工作方式上主要不同的一点是电源安装方式的不同,新型智能系统的主要电源特点是能够实现独立的交流、直流和逆流等多个电源系统的独立设计,从而进一步提高变电站的安全运行和科技指数。下面将主要介绍变电系统的可行性分析:

2.1、电源系统智能化

智能电源系统目前在国内并不是很流行,但是就应用情况来看,取得了确实不错的效果,因为在智能化的系统中最为突出的改进技术就是对直流电源的充电核心部位进行优化和调整,技术人员在这个部分利用移相谐振软开关的技术进行完善从而提高整体系统的通电效率。为了能够进一步强化对逆电源的控制效果,保证电路即使在出现故障的时候也能够进行供电,在交流出现断电的情况下直接切换为直流的逆变,所有的工作最终的目的都是希望能够保证系统在不同电流的作用下做好供电的工作,所有这也就对于施工操作人员的技术性要求更高[2]。智能化系统中的电源控制部分呈现出更加稳定的趋势,因为部分的监控装备和系统的控制设置都已经采用了双重的控制开关防止紧急情况的发生,或者在一部分装置发生故障的时候能够不影响其他部分的工作。

2.2、整体安全系数提高

新型智能化的变电系统与常规变电站唯一不同的一点是可以保证系统的稳定运行,具有较高的安全性能,而传统变电站最大的弊端也就在于工作过程中一旦某个部分出现故障,在没有及时修复的情况下可能会影响到其他部分的正常运作,严重的可能会导致整个系统的瘫痪。智能变电系统针对这个问题对走线的模式加以改进和调整,将直流和交流两个不同的部分进行完全分开控制,减少电流和电流之间出现冲撞的情况,这种完全使用直流控制电源的系统模式是增加系统安全性能最为主要的原因。

2.3、管理控制更加科学合理

由于智能变电系统建立了一个关于信息的共享平台,所以可以利用网络智能化的功能将直流电源、交流电源、通信电源进行一体化处理,在外面建立一个公共的接口。并且在外部直接取消蓄电池的电组和其他充电装置以简化装置的管理工作,同时因为取消了USP蓄电池的外界部分,在使用逆电器的时候可以直接在外面用直流母线替代,在突发事故的部分用逆变的电源进行供电。为了能够简化检修的人工成本还可以对波形进行统一处理并且进行二次配电的统一管理。

3、智能变电站一体化电源系统在运行过程中的主要特点

智能化变电站在长期应用的过程中可以逐渐和传统变电站对比出以下几个方面的特点:

3.1、一体化特征明细

一体化设计是智能系统最为明显的特点,也是当前最具特色的技术特点,这种一体化的设计理念不仅能够体现在外观的一体化设计方面,而且可以践行在内部的结构设计部分和安装部分,不仅可以减少组屏数,使整个系统的电源结构变得更加紧凑和美观,同时还可以为后期的维修工作提供极大的便利。

3.2、智能化效果提高

智能变电站当前之所以被称为智能系统,很大程度上是因为在建造系统的过程中运用到很多的电子信息技术手段和通讯设备,这些电子信息系统是由不同的子系统组成,所以每一个子系统之间需要不同的通信网络作为连接的媒介,所有的子系统需要受控制于一个中央的系统,这样也就可以将原本分散的系统结构变得紧凑起来,快速实现系统内部自动化的调控功能,并且各项参数指标可以进行准确的调控和运营,从而使变电站的系统可以进入专业化的管理阶段[3]。

3.3、安全系数比较完善

系统的安全系数是区分一个电源系统的重要参考指标,就目前的使用情况来看,当前安装智能化系统的一些电源系统在运行的过程中呈现出稳定的趋势,这些系统的安装时间比较短,很多新型设备目前还处于一个初级的磨合阶段,所以很多的潜在问题和危险还没有暴露在公众的视野之下,管理人员的主要工作就是对智能电源系统进行时刻的关注和监督,对于一些潜在的风险问题进行不断的调整,从而保证主系统的安全性能得到一个稳定的完善和提高。

4、智能变电站智能化系统建设的主要步骤和内容

智能化变电站一体化系统的主要建设目的就是能够对系统的电源进行全面的整合和调整,将所有不同种类的电路进行统一设计,从而实现监控、生产、调试、服务等不同工作的统一性管理。在建设的过程中需要做好以下几点内容:首先因为当前所使用的智能变电系统是在传统的工作环境中使用,所以对于直流核心充电部分而言应该采用风冷和自冷的技术,在通常的情况下对于逆变的电源而言使用交流的供电方式,在交流电被切断之后进行直接性的切换直流电源,在该种技术发展到成熟阶段的时候,没有任何技术上的限制。利用直流电源和通讯电源进行资源的整合工作,首先应该能够直接取消部分的通讯电池组合,对于变电站中的直流部分要求也是一样的,因为尽管电源的类型不同,但是在一般的工作环境下都是遵循一样工作原则的,经过多年的实践经验证明利用双套的蓄电池组能够对直流电源有一个比较好的控制效果。智能变电站对于电压的要求更高,所以在高频模式的DC\DC变化器中选择48V的通信电源,每一组的供电电源采用两组蓄电池,一组供正常通电使用,另一组作为备用,两组电池能够形成一个并联模式下的N+1份,这也就保证了任何一种工作模式下的电源是不低于48V的情况输电的,直流电源和通信电源在一定程度的整合之下能够在220V以下的电压等级中成功应用,为电流一体化的设备创作了更高的应用条件。

5、结语

随着时代的不断发展和变化,当前的智能化变电站一体化系统无论是工作的效率还是最终的安全稳定性能都可以在很大程度上促进电力系统的稳定运行,所以笔者希望能够通过上文帮助有关的电力工程团队做好通电方面的工作。

参考文献

[1]罗秋宇.智能变电站交直流一体化电源系统的分析及其应用[J].电源技术应用,2012(10):72-73.

[2]李莉娅.转动式中频电磁脉处理焊接应力方法及实用型装置研究[J].电子制作,2019,0(22):11-12.

[3]吴倩.变电站继电保护交直流电源串扰成因及解决措施探讨[J].科学大众,2019,0(11):16-17.