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变电站交直流一体化电源的解决方案站用电源是变电站安全运行的基础,随着变综自化程度的越来越高以及大量无人值班站投运,相应提高站用电源整体的运行管理水平具有非常重要意义笔者认为,站用电源始终需要立足于系统技术来研究和发展,根据实际问题、发展现状提出发展思路现有站用电源在资源整合、自动化水平、管理模式等方面都还存在很大的优化空间,结构紧凑、经济可靠的变电站交直流一体化电源模式具有广阔的应用前景
1、传统站用电源现状分析传统变电站站用电源分为交流系统、直流系统、UPS、通信电源系统等,各子系统采用分散设计,独立组屏,设备由不同的供应商生产、安装、调试,供电系统也分配不同的专业人员进行管理这种模式存在的主要问题、站用电源自动化程度不高由不同供应商提供的各子系统通信规约一般不兼容,难以实现网络化管理,系统缺乏综合的分析平台,制约了管理的提升、经济性较差站用电源资源不能综合考虑,使一次投资显著增加、安装、服务协调较难各个供应商由于利益的差异使安装、服务协调困难,远不如站用交直流电源一体化的“交钥匙工程”模式顺畅、运行维护不方便站用电源分配不同专业人员进行管理交流系统与直流系统由变电人员进行运行维护,UPS由自动化人员进行维护,通信电源由通信人员维护,人力资源不能总体调配,通信电源、UPS等也没有纳入变电严格的巡检范围,可靠性得不到保障
2、变电站交直流一体化电源的解决方案变电站站用交直流一体化电源系统是使用系统技术,针对变电站站用交流、直流、逆变、通信电源整体,根据实际问题、发展现状提出解决方案的站用电源系统目前有关生产研发厂家已提出三代产品,分别是、智能型站用电源交直流一体化系统主要实现A、建立站用电源信息共享平台站用电源整体网络智能化,一体化将交流、直流、逆变、通信电源网络智能化,对外1个通信接口;B、设计优化取消通信蓄电池组及充电装置,使用DC/DC变换器直接挂于直流母线代替;取消UPS蓄电池,使用逆变器直接挂于直流母线代替,对重要负荷如事故照明等采用逆变电源供电;统一进行波形处理;统一进行防雷配置;统一进行二次配电管理;站用电源设备智能管理,实现状态检修、数字化站用电源交直流一体化系统主要实现A、上行下达信息数字化传输2大措施开关智能模块化;集*能分散化;B、开放式系统采用IEC61850规约、程序化站用电源交直流一体化系统主要实现项A、电源与负荷结合,将辅助系统空调、风机、门禁、消防、周界等纳入控制范围;
1、容量设计全站配置两组蓄电池和充电机,一般的llOkV电站容量可按300AH/组设计,22OkV电站500AH/组传统的站用电源配置方案中,通常一个llOkV电站配置两组300AH蓄电池和两组充电机供变电运行负荷,通信设备由另两组独立的蓄电池300AH/48V和充电机供电,一些UPS也带有自己的蓄电池但通过对变电站站用负荷的统计分析,我们得出不是重要的通信枢纽站,没必要采用独立通信电源一个普通的HOkV电站正常直流负荷约为8A左右,通信设备主要是一台光端机,功率1千瓦,折算为110V约9A正常供电,一台60A充电机已经完全满足全站运行要求,按双重化配置两台已经非常可靠在全站失压事故下,故照明、UPS等交流负荷切换为蓄电池供电,这部分负荷设计容量在30A110V左右,即使全站事故照明一起开,也可以满足重要负荷超过10小时的事故供电另外,在一体化监控的智能平台上,我们可以对站用电源进行程序化控制,事故情况下,按预设轮次对负荷进行减载,保证事故供电最大利用率2通信电源解决方案通信设备直接采用220V或110V电源模块,通信电源从两组直流母统直接拉两路专用馈线至通信机柜,并在通信柜进行两路电源自动切换目前通信设备一般采用48V电源,所以在一些直流一体供电方案中,采用了用DC/DC模块变换成48V供通信设备使用,但这种方案存在不足技术上存在弱点如果通信机房有多台通信设备,各通信设备采用支路带空气开关供电方式,存在DC/DC模块与分支开关配合问题,一回支线发生故障,DC/DC模块可能会比空气开关先动作,造成全部通信设备失压光端机等通信设备实际工作电压并不是48V而是15V和5V象所有微机保护一样,装置通过自身的电源模块进行DC/DC转换,把外面电压转换成15V和5V内部工作电压,由220V直接转换成15V和5V和由48V转换成15V和5V对通信设备也只是电源模块选择的问题,没有任何技术上的困难同时,由48V的弱电供电方式的一些弱点也是有目共睹的,弱电容易受干扰,在通信专业抗干扰、防雷等方面措施就比其它专业要求更高,甚至采用48V正极接地方式,这些对运行都是不利的因此,在站用电源一体化供电的模式下,可以把全站各专业电源统一到一个电压等级
(3)不间断电源设计采用逆变器直接挂于母线上代替,取消独立UPS
(4)交流系统设计采用智能ATS开关实现两路电源自动切换,取消传统站用380V电源备自投配置。