易厚林

摘要：在變電站之中，站用電源的重要性無可厚非，因為只有安全可靠的站用電源才能使得變電站正常運行。就目前狀況而言，我國仍然存在著很多的變電站的站用電源沒有達到相關的規(guī)定標準，主要表現(xiàn)為在資源整合能力以及程度方面的不足。要想解決這一系列的問題，就必須推行變電站交、直流一體化電源系統(tǒng)，只有這樣，才能從本質上對變電站站用電源的管理水平進行有效的提升。鑒于此，本文主要分析探討了智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)方面的內容，以供參閱。

關鍵詞：智能變電站;交直流一體化;電源系統(tǒng)

引言

智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)可謂是一種新型的變電站電源系統(tǒng)，能將直流電源與交流電源有機結合起來，從而形成系統(tǒng)化、交直流一體化的電源系統(tǒng)，能促使智能變電站實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的運行。該系統(tǒng)在傳統(tǒng)變電站電源系統(tǒng)運行的基礎上，進行了更新與改造，使其結構設計更科學，技術層次更先進，運行維護手段實施更方便。近年來，隨著數(shù)字化變電站建設力度的不斷加大，加上全國智能變電站試點的不斷推進，交直流一體化電源系統(tǒng)正在逐步取代傳統(tǒng)的變電站電源系統(tǒng)，從電源管理的角度分析，智能變電站的發(fā)展已取得了質的飛躍。

1智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的可行性

（1）目前，隨著智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)在全國范圍內的成功運行，其展現(xiàn)的優(yōu)勢不言而喻，整個交直流電源系統(tǒng)的在直流和交流技術的切換與正常運作方面經(jīng)驗比較成熟，在實際應用中風險較小，具有可操作性和可行性。然而其直流核心充電模塊的開關技術還有待于調整和完善，利用移相諧振軟開關來提高電路的整體效率并在風冷的情形下自冷結合;同時，逆變電源的控制作用還應進一步加強，從而能夠在正常工作下進行交流供電，在交流出現(xiàn)斷流以后切換為直流逆變。（2）交直流一體化電源系統(tǒng)的整體設計安全性更高。對于常規(guī)變電站，一般在出現(xiàn)故障時會導致整體裝置的運行問題，甚至可能導致事故的發(fā)生，而該系統(tǒng)在這一問題上進行了很好的調整與改進，能夠有效地避免事故的發(fā)生。該系統(tǒng)將常規(guī)變電站中的線路模式予以調整，將直流和交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。因而，交直流一體化電源系統(tǒng)這種完全采用直流控制電源裝置的模式，使整個系統(tǒng)的安全系數(shù)大大增加。

2智能站用變直流一體化電源系統(tǒng)建設

智能站用電源交直流一體化電源系統(tǒng)，是指對站用電源進行全面整合。將站用交流電源系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、逆變電源系統(tǒng)、通信電源系統(tǒng)統(tǒng)一設計、監(jiān)控、生產、調試、服務;通過交直流監(jiān)控模塊將站用電源各子系統(tǒng)通信網(wǎng)絡化，實現(xiàn)站用電源信息共享，建立數(shù)字化電源軟件平臺;通過將站用電源所有開關智能模塊化。集中功能分散化，實現(xiàn)模塊外無二次接線，無跨屏二次電纜，建立數(shù)字化電源硬件平臺：一體化監(jiān)控模塊通過以太網(wǎng)接口、IEC61850規(guī)約與自動化系統(tǒng)通信，使站用電源系統(tǒng)成為開放式系統(tǒng)。（1）站用智能交流系統(tǒng)已成功在大多數(shù)的變電站運行直流核心充電模塊采用移相諧振軟開關技術，風冷、白冷結合。逆變電源正常時交流供電，交流斷電后切換直流逆變。一體化使用成熟的交流技術、直流技術，在技術方面沒有任何風險。（2）站用直流電源和通訊電源進行整合，取消通信電源蓄電池組。變電站交直流電源的環(huán)境要求一樣，遵循的技術標準相近，多年大量的直流蓄電池組運行經(jīng)驗證明，帶有雙套蓄電池組的直流控制電源有很高的供電可靠性，整個蓄電池組故障造成停電的可能性極小48V的通信電源采用高頻模塊式的DC/DC變換器，每組DC/DC變換器分別由兩組蓄電池供電，其輸出并聯(lián)構成N+1備份，任一模塊故障或任一組蓄電池失電均可保證48V電源不中斷供電。通信的輸入對輸出、輸入對地和輸出對地的絕緣大于2000V。通信電源雖然要求正接地，但通過DC/DC變換器的隔離能保證這兩種電源的獨立性和可靠性。站用直流電源和通訊電源進行整合已在220kV及以下電壓等級成功應用，為站用電源交直流一體化設備在更高電壓等級的應用創(chuàng)造了條件。（3）后臺監(jiān)控部分的所有顯示、設置均雙重化，一體化監(jiān)控故障不影響裝置運行，且一體化監(jiān)控更容易發(fā)現(xiàn)故障。（4）個別裝置故障不影響整體運行。（5）交流、直流絕對分開走線、分開布置。對可能造成交直流互相影響的部分作了隔離。（6）智能裝置電源、控制電源全部采用直流更可靠。

3智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的應用實踐

3.1系統(tǒng)功能應用

在變電站智能化系統(tǒng)中，交直流一體化電源系統(tǒng)已經(jīng)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(tǒng)，主要采用的是移相諧振軟開發(fā)技術，自然冷卻和風扇冷卻各具優(yōu)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(jié)、電壓自動監(jiān)測、蓄電池運行監(jiān)測以及絕緣監(jiān)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(jīng)直流饋線屏對變電站保護系統(tǒng)、綜合自動化系統(tǒng)和計量測控系統(tǒng)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(tǒng)、綜合自動化系統(tǒng)和計量測控系統(tǒng)（或自動切換為直流逆變對計量測控系統(tǒng)供電）等進行相應的供電。

3.2系統(tǒng)安全性應用

智能變電站電源系統(tǒng)與傳統(tǒng)的變電站系統(tǒng)，在安全性的應用方面，存在著一定的差距，傳統(tǒng)變電站電源系統(tǒng)若是某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，則將會直接影響著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，極易出現(xiàn)安全事故。但是智能變電站一體化電源系統(tǒng)中，則不會出現(xiàn)類似的情況，主要是因為智能變電站中應用的一體化電源系統(tǒng)，在一定程度上可以調整電源線路的走向，將直流系統(tǒng)和交流系統(tǒng)及時分離開，減少安全事故的發(fā)生。目前PGD9型號的交直流一體化電源系統(tǒng)，已經(jīng)通過了國家試驗，并且已經(jīng)取得了國家相關專利，在我國部分智能變電站中，已經(jīng)投入使用了，不僅包括110kv變電站，還包括220kv變電站，經(jīng)過長時間的實際應用運行表明，該系統(tǒng)在運行過程中效果顯著，極大程度上降低了故障發(fā)生的風險。智能變電站直交流一體化電源系統(tǒng)，通過一體化設計以及組屏生產，實現(xiàn)了優(yōu)化傳統(tǒng)站用資源與架構，同時還研發(fā)出一個智能監(jiān)控管理平臺，具有協(xié)調聯(lián)動功能以及遠程控制功能等，對提高智能變電站一體化電源系統(tǒng)運行水平，有著重要的意義。

結束語

綜上所述，在現(xiàn)階段，我國電力事業(yè)取得了長足的發(fā)展，直流電源、通信電源、交流電源和逆變電源通過系統(tǒng)聯(lián)動、網(wǎng)絡通信和一體化監(jiān)測，使智能變電站的運行更加現(xiàn)代化、智能化，同時，也提高了變電站的管理和運行水平，提高了電源系統(tǒng)的運行靈活性和可靠性，相應地增加了智能變電站建設的經(jīng)濟效益，并間接地減少了維修費用，使該系統(tǒng)的應用具有技術先進性和節(jié)能環(huán)保等特點，逐漸成為推動我國電力事業(yè)發(fā)展和進步的重要力量。

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