智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的研究與應用

崔中星 隗玉琦 馮爽

摘 要：變電控制裝置是屬于我們國家電力系統(tǒng)中最為基本的組成部分，智能型變電控制裝置是我國最近幾年應用最為普遍的一類新式電器控制設施，和過去古老型的變電控制裝置作對照，此智能型變電控制裝置的強項重點顯示在其可以高效的優(yōu)化以前的電氣自控化水平極低、訊息管控及裝置操控較困難等多類現(xiàn)實問題。智能型變電控制裝置選取交直流融合化的電源供給體系，其可以便捷地的達到網(wǎng)絡化通訊、現(xiàn)場監(jiān)視測控、裝置聯(lián)鎖動作等操作聯(lián)動化的操作狀態(tài)。

關鍵詞：智能型變電裝置；交直流模式；融合化；電源供給系統(tǒng)

普通型變電控制裝置，仍然是在我國現(xiàn)階段電力系統(tǒng)控制工程中扮演著最為重要的角色，而且它是目前我國電力工業(yè)中應用最為普遍的一個現(xiàn)代化電力控制模式。尤其是對于我們國家這類地域遼闊，工業(yè)技術水平各地區(qū)參差不齊的復雜情況之下其應用的更為廣泛。因此普通型變電控制裝置仍然在我們國家的變電控制工程中展示著其歷史性的基礎功能。

1 古老型變電控制裝置的電源供給模式運用狀況分析

古老型變電控制裝置，其電源供給類型一般可劃分為直流型電源、交流型電源、UPS型電源及通訊型電源等若干種相異類型的電源品類。在通常的變電裝置運營機制下，交流型電源是其變電裝置的基本型的能源提供裝備。比如實際的電能存儲過程、電源控制等過程均是依靠交流電流體系來具體實現(xiàn)。由此充分說明了，交流電供應體系的平穩(wěn)狀態(tài)好壞，可完全決定著總體變電裝置的運行狀態(tài)是否平穩(wěn)、高效。電源設施是總體變電控制裝置運作機構中的重要設備單元，在現(xiàn)階段我國的變電裝置控制結構中，通常選取的都是多類電源分體結構的單獨設計、獨立管理及有效使用，并且是采用分開型的組裝控制屏，各類相異的電源供電機構都是由其相對應的產(chǎn)品制作商實施開發(fā)、制作、裝配并且進行后續(xù)的組裝、試運等過程。此類狀態(tài)操控下的各類電源分體機構蘊含著較多的功能性缺陷。

（1）目前變電控制裝置所用電源設備是由多類專業(yè)技術人員實施具體管理工作，其交流供電裝置合直流供電裝置都是由變電站操作人員實施設備的日常維護工作，UPS型供電電源是由自動控制操控人員直接開展維護工作，通訊型電源是由通訊操作人員進行維護業(yè)務，在人力操控隊伍達不到整體進行調(diào)配過程的條件下，通訊型電源、UPS型電源等設施亦未列入變電控制裝置的周密巡查范圍之內(nèi)。

（2）依靠各種相異類型的產(chǎn)品制造商各自設置其自身控制的分體機構，其資源不能實現(xiàn)通盤籌劃運用，這讓初始性建設成本大幅度上升，其經(jīng)濟價值性不高。

（3）就電氣裝置控制方面而言，變電裝置整體自動型操控體系已由過去的集中設置型向數(shù)字型操控模式轉化。

2 智能變電控制型交直流融合化電源供給模式的實際運用

目前我們所言的智能型變電站是指利用交直流電源融合化的電源裝置，重點是和過去普通的電力控制電源體系存在很大不同之處的一類新式電源調(diào)控裝置，此類電源裝置的特點，即是把原來單一型的交流模式、直流模式、逆變模式、通訊模式等多類模式電源供給體系實施統(tǒng)一的結構設計，同時涵蓋前期的方案研究、監(jiān)測，實際運用過程中的安裝、調(diào)試等都通過統(tǒng)一的信息手段進行規(guī)劃和管理。使得整個電源系統(tǒng)在使用、配合過程中實現(xiàn)信息監(jiān)控、能夠有效的進行聯(lián)動，進一步提高變電站運行的安全系數(shù)、信息科技系數(shù)等多方面的系數(shù)總和。

智能站用交直流一體化電源系統(tǒng)的可行性分析：

（1）智能電源系統(tǒng)，作為一種新型的電源技術系統(tǒng)能夠，雖然在全國推廣的范圍有限，但是在已經(jīng)使用的電站中，大多數(shù)都已經(jīng)成功運行。在智能電源系統(tǒng)中，有一個重要的技術改進就是針對直流核心的充電模塊的開關技術進行調(diào)整和完善，利用移相諧振軟開關提高電路的整體效率，在風冷的情形下自冷結合。同時，進一步加強逆變電源的控制作用，使得逆變電源在能夠正常工作時進行交流供電，在交流出現(xiàn)斷流以后切換為直流逆變。

（2）電源系統(tǒng)的控制管理更為科學，相關的監(jiān)控設備和系統(tǒng)設置都采用雙重化的模式予以配置，這樣在故障出現(xiàn)的時候，能夠有效的發(fā)現(xiàn)問題，并且在一部分裝置出現(xiàn)故障時不影響整體裝置的繼續(xù)運行。

（3）整體設計的安全系數(shù)相對提高。常規(guī)性變電站的一大弊端就是在一個故障出現(xiàn)以后，常常會導致裝置的整體運行產(chǎn)生極大的困難，甚至會導致事故的發(fā)生。智能電源系統(tǒng)在這一問題上進行了很好的調(diào)整與改進，將常規(guī)變電站中的走線模式予以調(diào)整，將交流和直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(fā)生，保證變電裝置穩(wěn)定運行。

3 智能站用交直流一體化電源系統(tǒng)的主要特點

智能站用的一體化電源系統(tǒng)，它的優(yōu)勢和特點主要通過與常規(guī)性變電站的對比中得以呈現(xiàn)。它的特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 一體化設計

與常規(guī)性的變電站相比，一體化設計是智能變電站在整體設計上的一大突破，這種一體性不僅呈現(xiàn)在外觀的協(xié)調(diào)一致上，而且統(tǒng)計的設計安裝，減少了組屏數(shù)，使整個電源系統(tǒng)更加緊湊和美觀。

3.2 網(wǎng)絡化、智能化

智能電源系統(tǒng)的智能性，很大程度上就體現(xiàn)在與電子信息手段和電子信息設備的結合上，智能電源系統(tǒng)同樣有幾個子系統(tǒng)組成，但是在每個子系統(tǒng)內(nèi)部通過通信網(wǎng)絡進行連接，直接受控于統(tǒng)一的監(jiān)控系統(tǒng)，這樣就使得各個獨立分散的子系統(tǒng)通過監(jiān)控系統(tǒng)有機的結合起來。

4 結語

安全系數(shù)是我們選擇電源系統(tǒng)的重要參考指標，當前我們的智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)雖然在安全系數(shù)上已經(jīng)有所保障。但是由于其運行的時間較短，特別是各種新型的設計很可能還處于磨合階段，一些潛在的危險和問題還沒有暴露。

參考文獻

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（作者單位：國網(wǎng)山東省電力公司檢修公司）