智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

李朝陽 鄭毅 吳建倫

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國各行各業(yè)在發(fā)展的過程中對電力資源的依賴性也越來越重。為了實現(xiàn)我國電力資源的有效分配，智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)是保障其有效調(diào)配的基礎(chǔ)。本文中主要研究了智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的應(yīng)用，文中首先在智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)技術(shù)簡要的分析，然后分析了智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的具體建設(shè)。最后結(jié)合實際情況，對智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的實施方案和實施特點進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：智能變電站;交直流一體化;電源系統(tǒng);應(yīng)用研究

引言：

在電力行業(yè)如果想要智能變電站在運行中保持其穩(wěn)定性，那么必然需要確保站內(nèi)的電源系統(tǒng)可以提供高效穩(wěn)定的電流輸出。隨著當(dāng)前我國變電站的數(shù)字化和智能化程度越來越高，智能變電站內(nèi)部的運行管理水平也要相應(yīng)的提升，才可以滿足當(dāng)前智能變電站中的管理需求。

一、智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)技術(shù)概述

現(xiàn)階段智能變電站在交直流一體化電源系統(tǒng)的建設(shè)過程中，只有變電站內(nèi)傳統(tǒng)的綜合化自動系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新，從而改變成現(xiàn)代化的集中分布式數(shù)字系統(tǒng)才可以更好的保障交直流一體化電源系統(tǒng)的建設(shè)，在一體化電源系統(tǒng)技術(shù)的建設(shè)過程中主要需要做好以下兩點：

第1點，智能變電站在交直流一體化電源系統(tǒng)的建設(shè)過程中，需要建立站用電源信息共享平臺。站用電源信息共享平臺可以實現(xiàn)對變電站內(nèi)部電源進(jìn)行整體化的網(wǎng)絡(luò)管理和對變電站的內(nèi)部電源實施一體化的控制，在管理控制的過程中就可以將傳統(tǒng)交流、直流、逆變和通信電源網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行一體化[1]。

第2點，智能變電站在建設(shè)的過程中還需要對交直流一體化電源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，在優(yōu)化的過程中就需要取消傳統(tǒng)通信蓄電池組和相應(yīng)的充電裝置，然后采用DC/DC變換器和直流母線進(jìn)行代替;同時還需要取消傳統(tǒng)電源系統(tǒng)中的UPS蓄電池組，然后采用逆變器和直流母線進(jìn)行代替，通過這樣的措施就可以在一些重要的場所進(jìn)行逆變電源供電從而保證智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)可以正常的運行;此外還需要對電源系統(tǒng)進(jìn)行波形處理，并配備相應(yīng)的配電監(jiān)控管理裝置，這樣就可以對智能變電站交直流電一體化電源系統(tǒng)進(jìn)行實時管理。

二、智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的具體建設(shè)

目前智能變電站內(nèi)交直流一體化電源系統(tǒng)在建設(shè)過程中，主要是將原有的站用電源進(jìn)行全面的整合，在進(jìn)行電源整合的過程中需要將變電站內(nèi)交流電源系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、逆變電源系統(tǒng)和通信電源系統(tǒng)進(jìn)行一體化的設(shè)計，這樣就可以實現(xiàn)一體化電源系統(tǒng)的生產(chǎn)和服務(wù)。同時還需要將交直流電源系統(tǒng)中的監(jiān)控模塊應(yīng)用于智能變電站內(nèi)的各個子系統(tǒng)，從而在應(yīng)用的過程中智能變電站內(nèi)電源信息的實時共享。設(shè)計人員還需要建設(shè)相應(yīng)的數(shù)字化軟件管理平臺，將智能變電站內(nèi)的所有開關(guān)模塊進(jìn)行智能化，對相應(yīng)的分散功能開關(guān)進(jìn)行集中化，從而實現(xiàn)模塊外的無二次接線，這樣就可以建立出系統(tǒng)性的數(shù)字化電源硬件管理平臺[2]。同時變電站在建設(shè)交直流一體化電源系統(tǒng)的過程中還需要應(yīng)用IEC61850規(guī)約與自動化信息通信進(jìn)行協(xié)同運行，并且還需要在開放式系統(tǒng)的建設(shè)過程中實施以下2點：

第1點，將智能變電站內(nèi)部的站用直流電源和通信電源進(jìn)行整合，在進(jìn)行設(shè)計的過程中，工作人員可以取消原有的通信電源蓄電池組，然后應(yīng)用雙套蓄電池組的直流控制電源，這樣就可以給變電站提供穩(wěn)靠的供電性能，此外采用48伏的通信電源由于具備了高頻模塊的DC/DC變換器，便可以分別向兩組蓄電池進(jìn)行直接供電，供電的過程中可以采用并聯(lián)的方式進(jìn)行穩(wěn)壓供電，這樣即使任何一模塊中出現(xiàn)故障或是任意一組蓄電池失去工作，那么都可以實現(xiàn)對變電站內(nèi)部的設(shè)備提供24小時的不中中斷穩(wěn)壓供電。

第2點，智能變電站內(nèi)部還需要對所有的后臺監(jiān)控實現(xiàn)設(shè)置和顯示的雙重化，這樣一旦智能變電站內(nèi)部的一體化監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，那么也會在不影響變電站正常運行的前提下實現(xiàn)穩(wěn)壓運行。同時一體化的監(jiān)控系統(tǒng)智能變電站內(nèi)部的電源進(jìn)行監(jiān)控的過程中，還可以更好的發(fā)現(xiàn)電源系統(tǒng)中的故障。同時設(shè)計人員還需要對電源系統(tǒng)的交流和直流進(jìn)行分開走線，如果分開布置的方式就可以避免交流與直流系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)互相干擾。

三、智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)實施方案

智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)在方案實施過程中需要做到以下2點：

第1點智能變電站內(nèi)部的站用電源所有開關(guān)都需要實現(xiàn)智能模塊化，這就需要工作人員在設(shè)計這個過程中將原有的開關(guān)、傳感器和智能電路都集成于一體，然后由專用的機(jī)箱模塊進(jìn)行控制。這樣就可以實現(xiàn)智能變電站內(nèi)部的開關(guān)進(jìn)行模塊化的智能管理，從而確保智能變電站內(nèi)部的開關(guān)模塊無二次接線，做好有效的提升開關(guān)模塊通信連線和檢修維護(hù)的效率。

第2點，智能變電站需要將原有的集中功能進(jìn)行分散化，這就需要將直流饋線結(jié)緣監(jiān)測功能放置于直流饋線模塊中進(jìn)行實現(xiàn)，從而在工作中便可以將蓄電池巡檢功能進(jìn)行分屏，這樣就可以在一體化電源系統(tǒng)的管理過程中避免柜間聯(lián)絡(luò)電纜出現(xiàn)故障。

四、結(jié)束語

目前我國新型的智能變電站中的設(shè)計理念是將傳統(tǒng)的站用交流電源系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、逆變電流電源系統(tǒng)和通信電源系統(tǒng)等進(jìn)行一體化的設(shè)計，這樣在智能變電站電源系統(tǒng)的安裝過程中就可以對這些電源系統(tǒng)進(jìn)行一體化的配置，從而實現(xiàn)對電源系統(tǒng)實施更有效的工況管理和數(shù)據(jù)監(jiān)控。

參考文獻(xiàn)：

[1]王寧.智能變電站數(shù)字交直流一體化電源系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]. 工程技術(shù)，2016（002）：P.226-227.

[2]羅秋宇.智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的分析及其應(yīng)用[J]. 電源技術(shù)應(yīng)用，2014（10）：78-79.