电力系统通信电源的发展方向及应急预案
2015-02-13任丽委文2
任丽委,陈 文2
(1.丽水供电公司,浙江 丽水323000;2.六盘水供电局,贵州 六盘水553001)
通信电源是通信系统顺畅的基本保障,其不正常的工作状态会造成通信系统故障,严重的甚至会使系统陷入瘫痪,因此,有必要对电力系统通信电源技术的发展方向进行研究,并探讨相应的应急预案。
1 电力系统通信电源概论
通信电源包括诸多种类,除了直流组合通信电源系统之外,还包含DC/DC二次模块电源、在线式逆变器等。就现状来看,电力系统通信电源技术的发展集中在以下几个方面:(1)智能化监控技术;(2)零压零流的软开关技术;(3)数字化的电源技术;(4)模块化、轻量化以及小型化;(5)电磁兼容技术。
要在当前激烈的竞争中获得优势,通信电源必须达到上述5个方面要求。通信电源技术的发展最后都将会在可靠性上集中体现出来,当前国外先进的通信电源设备已经可以达到无故障工作时间在100 000 h以上,这也是上述5个方面技术共同发展的最终结果,各种技术相互依赖、互为促进、互相发展,已经成为电力系统通信电源技术发展与创新的源动力。
在各种通信系统中,通信电源作为其中最重要的一项组成,其根本任务就是可靠、稳定、高效且持续性的向系统提供能源。当前通信技术在不断的高速发展,同时对通信电源系统也提出了愈来愈高的要求,这也就决定了在通信局站中通信系统的心脏通信电源的重要地位。因此,对电力系统通信电源技术发展方向及应急预案的研究具有一定的现实意义。
2 电力系统通信电源技术发展状况
2.1 铅酸蓄电池
铅酸蓄电池可分为富液式与阀控密封两大类。前者寿命较长,且具有极高的可靠性,在欧美等众多发达国家的中心机房或者是大型基站中已经得到了普遍应用。随着我国科学技术的发展,铅酸蓄电池的相关技术也得到了迅猛普及,例如对其容量、使用寿命等方面的研究等。薄极板纯铅电池容量已经可以达到190 Ah以上,且在实际应用中也积攒了大量成功经验。实践结果表明,将冷压纯铅板栅的成型技术加以利用,可显著延长蓄电池的使用寿命,同时还可促进电池反应效率的提升。
2.2 锂离子电池
经过长时间的研制开发,锂离子电池的结构也发生了极大的改变,其性能得到极大提高,且使用寿命也较之前有很大延长,逐渐获得普遍应用。当前锂离子电池除了可以应用到便携式产品上之外,在电动车电源、后备式电源以及储能系统等领域也都有涉足。
2.3 燃料电池
燃料电池具备如下突出优点:噪声低、无污染、可靠性高,电能转化效率高且无需充电就可以实现持续性工作。当前燃料电池的发展愈加快速,已从航空航天、独立式发电站的应用逐渐延伸到电动车电源、数码产品电源等众多领域。
2.4 液流电池
较早的液流电池包括Ti/Fe及Cr/Fe体系,近几年来又出现了全铀、全铬钒/铈等体系。但是相对成熟的只有多硫化钠/溴与全钒体系,特别是全钒体系,已经在日本、加拿大等地展开了商品化进程。
2.5 组合式系统
为了满足当前保护环境、节能减排等需求,太阳能、风能以及燃料电池等技术也愈趋于成熟起来,为可再生能源发电技术在通信电源领域中的应用奠定了坚实基础。同时由于通信电源有其特殊要求,相应的可以结合不同特点提出针对性的解决方法,具体来说主要包括独立的光伏供电系统,风、柴混合以及风、光互补发电系统等。
3 先进通信电源系统分析
3.1 交流供电系统
交流供电系统中由低压配电屏、油机发电机、降压变压器、高压配电以及UPS等部分组成。在交流供电系统中的交流电源具体包括:油机发电机供给的自备交流电、变电站供给的市电以及UPS供给的后备交流电。其中在市电中断时经常涉及到油机发电机的使用,如若市电中断,发电机就会自启,实现系统交流电的供给;UPS则是确保通信电源持续的电源,通常包括逆变器、整流器、静态开关以及蓄电池等。在市电正常供电的条件下,交流电源的获得是由市电与逆变器并联提供的,这时如若市电发生中断逆变器可及时为通信设备供电;交流配电屏的基本功能则是输入市电,为诸多交流负载分配电能,当市电中断或者电压异常时,可自动发出报警信号。
3.2 直流供电系统
直流供电系统包括蓄电池、DC/DC变换器、直流配电设备以及整流器等。其中蓄电池的作用在于交流电中断时,可及时为负载提供直流供电,以此来保证直流系统的持续供电;直流配电设备则是为各种容量的负载进行电能分配,一旦出现直流供电异常问题,便可及时发出警告信息。
3.3 监控系统
在整个电力系统中,电源的监控系统属于管理的核心所在,监控系统的主要功能体现在:(1)可实现深入、全方位的管理电源系统运行状态,精准改变运行参数,对电池充放电数据可实现自动化管理与记录;(2)及时、精准地找到故障部位,确保管理工作者第一时间采取维修措施,确保电源系统的安全、持续、稳定运行;(3)实现系统的少人值守或者是无人值守。
4 电力系统通信电源应急预案
在工作中必须要做好对电源的日常维护,以此来降低由于各种通信电源故障发生而导致电路中断问题的发生率,实现从系统实际情况出发,提前制定好对电力系统通信电源的应急预案,由此一旦发生紧急故障,可尽快启动应急预案,尽量缩减电源中断时间,保证电源供应的持续性。
(1)保证维护工作者在最短时间到达事故现场,尽快确定事故发生原因,及时恢复供电;或者采取关掉站内部分辅助设施的方法减少负荷,尽可能延长供电时间,降低不必要的损失。
(2)对于有条件的通信站,应以最快的速度将柴油发电机运输到现场,以此来实现随时随地发电的需求。工作者必须熟练掌握发电机的操作,提前准备好足够的柴油量。
(3)交流部分出现故障时,通常都是交流配电系统的交流接触器损坏而导致的,在这种情况下则需先短路交流接触器进行维修;如果有两组接触器,便可先将负载转移给另一组正常接触器,先确保电力的恢复,再进行故障接触器的处理。
(4)当并未发现有交流供电异常、整流器电流正常输出的情况下,出现电压低的问题,便可以通过人为将自动电压调至首位置,并调整输出电压,或者可以选择暂时放在自动位置来确保供电的持续性,在此基础上实施维修。
(5)如果全站直流失压,但并未发现有电压降低的先兆,那么应先检查直流输出熔断器,若在检查的过程中发现有损坏问题,应尽快予以替换,尽早恢复直流供电。
5 结束语
综上所述,电力系统通信电源是确保通信顺畅的基本前提。必须要加强对电力系统电源技术的重视程度,提高监控力度,实现管理制度的自动化与专业化,为运行环境的安全与顺畅提供基本保障,与现代化的操作相结合,以此来保证通信系统的可靠、安全。
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