分析智能變電站交直流一體化電源系統的運用

胡 萍

國網宿州供電公司

分析智能變電站交直流一體化電源系統的運用

胡 萍

國網宿州供電公司

隨著我國電力事業的不斷發展，電網智能化成為電力事業發展的主要目標與方向。新時期變電站讓數字化、信息化、一體化變電站代替傳統常規變電站，是變電站系統在自動化管理、信息管理以及系統管理方面得到極大改善與優化，尤其是智能變電站交直流一體化電源系統的運用，不僅能夠實現多系統的交互與聯動，在某種程度上能夠將網絡通信與監控功能集成于一體，實現多位一體、模塊化的系統運維模式。

智能變電站；交直流一體化；電源系統

1 智能變電站交直流一體化電源系統的特點

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在智能電網體系結構中的位置和作用看，已完全代替傳統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能夠通過系統實現對數據信息的采集，隨時掌握系統所設置數據，并對數據提供一種報警顯示，從而對其數據進行管理與處置；其次，通過對數據信息的準確性與真實性進行分析，做出正確的判斷與評價，在不同情況下，與實際系統運行狀況相結合，執行相應的站用電、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計、生產、安裝、服務，一攬子解決所有電力電源問題，可以減少采購、協調、溝通成本。

1.2 實現電源系統的一體化、智能化和網絡化

變電站智能化發展過程中，交直流電源一體化設計方案的優化與落實，在一定程度上實現了交直流電源的信息化、自動化以及互動化，是智能變電站發展與推廣的重要支撐條件。一方面，其外觀設計方面跳過常規系統的抄襲階段，無論是設計還是安裝方面進行了全新的設計，增加了外觀與系統的一致性，例如，在組屏數量上的支持有所減少，賦予整個電源系統一定的緊湊性，減少系統空間的浪費，整體美觀程度有所提升。且整個電源系統經歷從繁瑣復雜到快速簡單的轉變，對后期的運維提供了便捷性，有效縮短工期及供貨時間。另一方面，智能變電站交直流一體化電源系統，構建了統一的信息共享平臺，可以提高電力電源綜合自動化應用水平，進行電力電源協調聯動、狀態檢修等深層次開發應用。

1.3 安全性和經濟性提高

首先，交直流一體化電源系統與常規變電站最大的不同之處在于，一體化電源系統采用了更加整體的全模塊化設計，針對多種環境因素提供了優良的絕緣防護功能，能夠在不影響用電的前提之下，實現對電力故障模塊的切換。其次，系統模塊外無二次接線、無跨屏二次電纜，即使是不同模塊之間，只要參數信息一致，即可進行數據的交換，且單個開關或模塊可獨立檢修或更換，也使設備檢修工作更加方便、快捷、安全、精確，進而為整個電源系統提供了更加安全、可靠的保障。此外，交直流一體化電源系統具有良好的經濟效益與社會效益，不僅能夠有效減少重復配置，降低一次性投資，且能夠在一定程度上減少在長期設備維護成本，大大減少人力成本支出，減少采購、協調管理等成本。

2 變電站站用電源現狀

一方面，經濟性相對較差。當前，我國絕大部分變電站電源系統的各系統構件，由不同供應商分別設計各個子系統，資源不能綜合考慮，造成配置重復，一次性投資顯著增加。如：直流電源、UPS不間斷電源、通訊電源、應急照明分別配置獨立的蓄電池，浪費用嚴重；交流系統配置電源自動切換設備，充電模塊前又重復配置，既浪費又使設備之間難于協調運行。

另一方面，自動化程度不高。變電站傳統電源系統所采用的是分散性設計或者組屏模式相對獨立性的方式，對于多數變電站設備而言，則通常由不同單位進行對其進行不同程度的設計與調試，由于設備不同設計形式與調試方法等緣故，使設備難以達到使用的高兼容性、高性能、穩定性等的相關要求。此時，如開展網絡管理很難達到預期的效果，且系統整體自動化程度相對較低。

3 智能變電站交直流一體化電源系統的應用實踐

3.1 智能站用交直流一體化電源系統的應用

在變電站智能化系統中，交直流一體化電源系統已經進入廣泛推廣及應用階段，其直流充電電源充電模塊等核心部件以及充電電源系統，主要采用的是移相諧振軟開發技術，自然冷卻和風扇冷卻各具優點，采用智能化技術，將風冷和自冷有機結合；直流饋線屏含有電壓自動調節、電壓自動監測、蓄電池運行監測以及絕緣監測等功能；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直流饋線屏對變電站保護系統、綜合自動化系統和計量測控系統等進行相應的供電，而當交流斷電(正常或故障停電)之后，就會由蓄電池組通過直流饋線屏對變電站保護系統、綜合自動化系統和計量測控系統(或自動切換為直流逆變對計量測控系統供電)等進行相應的供電。

3.2 安全性應用

相對于智能變電站而言，傳統綜合自動化變電站站用電源，如果電源系統或者整個電源系統中某一環節出了問題，就會影響到整個系統運行的安全性及穩定性，無形中增加了系統安全風險的產生幾率。而智能變電站交直流電源系統的發展及應用，能夠有效的避免上述類似問題，因為在交直流一體化系統中，系統運行線路布置的合理性及科學性，可以通過變電站站用電源進行適當的調整，且能夠有效的將直流以及交流進行完全的分隔，從而最大限度的降低了安全事故的發生概率。

4 結束語

綜上所述，新一代智能變電站的大力建設，引發新型智能變電站系統研制的創新風潮，智能變電站交直流一體化電源系統將取代傳統綜合變電站，在智能變電站的系統升級及后續推廣建設中逐步迎來廣泛應用。不僅提高了電源系統的安全性、可靠性及穩定性，對常規變電中所存在的一系列問題進行有效解決，同時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運行的安全性與有效性。

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