何戰(zhàn)濤

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司 宿遷供電分公司，江蘇 宿遷 223800）

0 引 言

電力系統(tǒng)智能化程度的提高對電力通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性都提出了較高要求，而通信電源是決定通信系統(tǒng)可靠運(yùn)行的核心部分，所以有必要對電源部分進(jìn)行技術(shù)革新，以更好地滿足電力通信方面的需求。電力電子、儲能以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步給電力通信電源的應(yīng)用創(chuàng)新提供了豐富的技術(shù)手段，推動電力通信電源系統(tǒng)不斷優(yōu)化和完善，促進(jìn)電力通信電源系統(tǒng)朝著小型、環(huán)保、安全且高效的方向發(fā)展，更好地發(fā)揮電源對于通信系統(tǒng)的支撐功能。因此，需要對電力通信電源新技術(shù)不斷地進(jìn)行分析和研究，掌握這項(xiàng)技術(shù)所具有的特點(diǎn)和優(yōu)勢，并進(jìn)一步進(jìn)行拓展。

1 電力通信電源

電力通信電源系統(tǒng)一般采用-48 V直流方式供電，按結(jié)構(gòu)大致分為交流輸入、整流變換、防雷限幅以及直流輸出等部分。部分等級較高的通信站點(diǎn)對通信穩(wěn)定運(yùn)行的要求較高，要求在市電停電情況下通信不中斷，為此專門配置了直流蓄電池組，保障特殊情況下通信持續(xù)運(yùn)行。電力通信系統(tǒng)常見負(fù)載包括光傳輸設(shè)備、程控交換設(shè)備、保護(hù)接口裝置設(shè)備、視頻會議系統(tǒng)等，承載調(diào)度生產(chǎn)控制業(yè)務(wù)的重要設(shè)備一般要求雙路供電。

2 新技術(shù)應(yīng)用的要求

電力通信電源是整個電力通信技術(shù)系統(tǒng)的能源泵，對保障整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行起到重要支撐作用，所以對電力通信電源系統(tǒng)的要求日益增高。新型通信電源系統(tǒng)融合最新科技與工藝水準(zhǔn)，其新要求如圖1所示。

圖1 電力通信新要求

2.1 高頻率

電源供應(yīng)設(shè)備所使用的相控型整流器的工作效率較低，導(dǎo)致變壓器在作業(yè)過程中對于電能的消耗較大，此時可以選擇使用高頻開關(guān)來替代原有的整流器。新技術(shù)應(yīng)用下的電力通信電源具有較高的頻率，這樣可以使得電源的效率提升到90%之上，達(dá)成節(jié)約能源的目標(biāo)。

2.2 小型化

在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動下，很多新型技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)融入電力設(shè)備的生產(chǎn)革新中[1]。這也使得電力通信電源的外形向著小型化的趨勢發(fā)展，能夠給操作人員和施工人員提供極大的便捷。與傳統(tǒng)的集中式電源相比，顯然這種小型化的電源更能夠滿足現(xiàn)代化的發(fā)展需求，不僅能夠節(jié)約空間，而且也能夠在更多的場所和領(lǐng)域應(yīng)用。

2.3 穩(wěn)定性

電力通信電源會給電力傳輸工作提供足夠的支撐，這是由于它是整個系統(tǒng)的電力來源。此時電源的電壓一直處于理論值內(nèi)，但是當(dāng)其內(nèi)部的電壓過高，則會對整個電力通信系統(tǒng)中的所有電子設(shè)備產(chǎn)生影響。因此必須確保電力通信電源工作的穩(wěn)定性，保障電源電壓中的紋波噪聲能夠低于限定值，這樣也可以保障電力通信的質(zhì)量。

2.4 可靠性

為了避免市電中斷導(dǎo)致通信設(shè)備失電，在新技術(shù)的應(yīng)用方式中選擇了整流器+電池聯(lián)合的方式進(jìn)行供電，充分發(fā)揮直流供電系統(tǒng)的可靠性。目前，電力通信系統(tǒng)中并不具備1 m/s的不連續(xù)通信設(shè)備供電技術(shù)，需要通過多個整流模塊進(jìn)行首尾之間的相互連接，才能夠確保模塊之間不會相互影響，從而提升整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性[2]。

3 新技術(shù)的應(yīng)用

3.1 集中化組網(wǎng)監(jiān)控

傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展給電源監(jiān)控實(shí)現(xiàn)提供了豐富的技術(shù)手段。通過在電力通信電源系統(tǒng)不同節(jié)點(diǎn)放置采集模塊，將點(diǎn)位信息統(tǒng)一傳送至中心站進(jìn)行集中監(jiān)控，并對其進(jìn)行檢測，幫助運(yùn)維人員更加直觀有效地了解故障點(diǎn)位以及故障狀況，實(shí)施精準(zhǔn)修復(fù)。當(dāng)然還可以通過對系統(tǒng)中容易出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行標(biāo)記，定期對其進(jìn)行巡檢，將被動維修的工作轉(zhuǎn)化為主動針對性的預(yù)防，能夠降低系統(tǒng)故障的概率[3]。確保整個電力供應(yīng)過程中電壓和電流的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 防雷網(wǎng)絡(luò)

雷電對于電力系統(tǒng)來說是一個具有較高破壞力的外因，每年因?yàn)槔纂娫斐傻膿p失非常嚴(yán)重，因此建立防雷設(shè)備對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行也是非常重要的一項(xiàng)工作。目前，針對電力系統(tǒng)的新型防雷網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對雷電的防護(hù)功能。當(dāng)電力設(shè)備遭受雷電襲擊時，可以通過防雷網(wǎng)絡(luò)直接導(dǎo)出雷電帶來的電流，這樣能夠有效避免設(shè)備因電擊而受到損傷。

3.3 免維護(hù)電池

傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池容易發(fā)生漏液漏酸等現(xiàn)象，需要定期添加電解液，運(yùn)行維護(hù)較為麻煩。尤其使用時間較長的蓄電池組，電極附近化學(xué)反應(yīng)容易產(chǎn)生H2等爆炸氣體，具有一定的危險性。新型的閥控式鉛酸蓄電池密閉性更好，沒有氣體產(chǎn)生，沒有電解液損耗，無需加水，具備壽命長、容量大以及維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)。

3.4 其他技術(shù)應(yīng)用

上面的技術(shù)方式通常是應(yīng)用于企業(yè)，當(dāng)然電力通信的新技術(shù)還有很多的內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用可以看到，包括不間斷電源、交流變頻器、電流轉(zhuǎn)化器、網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)等，都使得電力企業(yè)的通信系統(tǒng)得到了更加有效地保障，能夠帶動整個行業(yè)的發(fā)展[4]。

4 新電源技術(shù)應(yīng)用

在上文的描述中可以得出，監(jiān)控單元會實(shí)時對通信電源進(jìn)行監(jiān)測并上傳對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。這個過程中，前監(jiān)控站需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，然后將對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至監(jiān)控單元。相關(guān)設(shè)備的狀況和數(shù)據(jù)信息都由監(jiān)控中心進(jìn)行分析，利用這些信息數(shù)據(jù)可以開展更加科學(xué)、客觀的檢修工作。

4.1 構(gòu)建分站監(jiān)控系統(tǒng)

為了確保電力通信系統(tǒng)能夠安全、高效且穩(wěn)定地運(yùn)行，則必須要做好通信電源的基礎(chǔ)保障工作。目前，我國的通信電源逐步開始采用分散式的供電模式來替代傳統(tǒng)的集中式供電方式[5]。這種轉(zhuǎn)變能夠更利于后續(xù)對于監(jiān)控信息的有效整合，方便開展數(shù)據(jù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)收集以及數(shù)據(jù)分析，并對分析結(jié)果定論，對存在的問題提出預(yù)警，從而能夠更有效地找到在通信電源中存在的風(fēng)險，進(jìn)而給相關(guān)管理單位提供科學(xué)有效的依據(jù)，確保整個通信電源系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行[6]。

4.2 構(gòu)建監(jiān)控中心主站

在整個通信電源的監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控中心是用于信息調(diào)度以及指令傳達(dá)的關(guān)鍵點(diǎn)，是非常重要的內(nèi)容。通過這個中心主站能夠更好地對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并采取更加科學(xué)有效的方式來評判區(qū)域內(nèi)的通信電源以及相關(guān)檢修工作的等級，以便于工作人員設(shè)計(jì)檢修工作計(jì)劃[7]。

4.3 構(gòu)建高速信息網(wǎng)

利用傳感器能夠?qū)⒆冸娬局g的監(jiān)控分站以及通信電源等設(shè)備進(jìn)行相互連接[8]。在這個過程中，監(jiān)控單元可以對整個通信單元的相關(guān)信息和指令進(jìn)行操作，并定期向監(jiān)控中心的主站回傳信息。具體應(yīng)用過程中，可以利用RS232協(xié)議來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化目標(biāo)，并在分站單元實(shí)現(xiàn)有效接入。監(jiān)控分站對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并將信息顯示出來，然后能夠?qū)?shù)據(jù)信息回傳到地區(qū)的監(jiān)控中心[9]。而變電站的監(jiān)控分站則是借助光線等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行信息傳輸，最終達(dá)成更加科學(xué)有效的電源監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的有效傳遞[10]。

4.4 數(shù)據(jù)傳輸流程

在整個傳輸過程中，數(shù)據(jù)信息是由前段的監(jiān)控單元收集，并由變電站進(jìn)行輸出[11]。整個信息數(shù)據(jù)的傳導(dǎo)工作則是借助光纖通信系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，由中心站的監(jiān)聽單元對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行接收。利用這一套系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)通過終端服務(wù)器來對監(jiān)控單元的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)聽，配合相關(guān)協(xié)議來破解數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，最后向服務(wù)器發(fā)送已經(jīng)被處理過的信息。而監(jiān)控單元僅僅通過查看服務(wù)器上的數(shù)據(jù)就能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程了解通信電源的工作狀況，通過數(shù)據(jù)反饋信息制定對應(yīng)的處理方案和措施[12]。

5 結(jié) 論

通過分析可以了解到，隨著我國在電力技術(shù)方面的研究和應(yīng)用的不斷深入，使得目前有很多新興的技術(shù)已經(jīng)在電力設(shè)備中得到了應(yīng)用并發(fā)揮出了較大的作用。尤其是在電力通信電源方面的應(yīng)用，一方面補(bǔ)充了原有技術(shù)應(yīng)用過程中的不足，另一方面也促使了技術(shù)應(yīng)用的升級換代，對于電力行業(yè)的發(fā)展無疑是一種全新的助力。