智能电力操作直流电源系统的研究

刘武++刘锦春++董世勇++赵泽亮++吴畏

摘 要：变电站直流电源系统能够确保电力系统稳定，其优点体现在寿命持久、高效、牢靠。从实际应用情况来看，直流电源系统结构方便较为松散，主要体现在不同部分使用各自标准，子系统分散设计导致系统差异化。差异化存在又导致数据获取存在困难，后台工作人员工作量与压力增大，为此，需要采取有效的措施，从而使电力系统能够有效正常运行。

关键词：智能电力操作 直流电源系统 研究

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（a）-0012-02

电能为社会与经济发展提供了坚实基础，随着社会进步与发展，对电能的依赖性日益加深。电力企业改革工作稳步推进并逐渐向着智能化方向发展。智能化操作对于各项技术要求高，为了实现这一功能，需要对电源系统进一步整合。

1 變电站直流系统现状

变电站直流系统模块包括蓄电池组、计算机监控、充电模块、调压模块。蓄电池组主要是在交流电源中断时能够为二次回路直接供电。计算机监控属于系统控制中心，主要对系统电压、电流进行监控，并控制充电模块适时充电，是直流系统最重要组成部分，能够决定系统性能。充电模块功能体现在两方面，一是将交流电转换成直流电，二是对蓄电池进行充电，使电池保持稳定正常工作状态[1]。调压模块主要使系统电压保持稳定。

2 直流电源系统原理分析

直流系统比较复杂，系统工作图如图1所示，包括了充电、降压、绝缘监测等模块。整流器既可以供电同时也能够对电池充电，如果交流电源出现故障，电池提供直流电源监控单元对计算机绝缘监测电池信息数据进行收集，通过后台则可以进行远程监控。

3 系统总体结构设计

3.1 直流操作回路设计原则

直流电路工作，电路设计需要严格依据程序来操作，在不影响系统正常工作前提下，对电路进行监测，及时发现问题并解决问题。设计师需要遵循以下原则，对操作回路行为与状态记录时，不通过回路电气特性检测，避免由此降低直流通路可靠性，对控制母线电压支路电流间接监测，获得操作支路电阻并评估其完好性。为了对整体设计进行简化，基于正常支路检测的前提，可以忽略支路电流数据，只记录操作回路数据。行为过程记录时间需要确保其准确性，测量操作支路电阻不会对正常动作发生反应产生不利影响，避免误动产生。

3.2 高频开关电源模块配置

高频开关作为整体系统的组成部分，其工作原理图如图2所示，模块额定电流等于或者大于最大电流负载与电池充电电流，通常安装2到8个模块，电流规格不等，一套系统电池组能够设置一台或者两台高频开关电源充电装置。

3.3 绝缘监测装置

装置由主机对绝缘情况进行实时监控，如果系统存在故障或者是绝缘水平下降，需要对传感器进行检查，计算地面回路、接地电阻、接地极、地面、负面、正面、母线电压，诊断故障原因并及时修复。

3.4 蓄电池选择

电池容量选择时，需要通过DC负载统计，负载性质分为意外负载、定期负载、冲击载荷。常规负荷包括变电站保护、自动化控制、通信设备。意外符合是指变电站停电时，直流电源为负载供电，包括应急照明、通信备用电源。冲击载荷，短时间内强大的负载电流，为确保电池后期与事故初期放电结束后，保持一定电压水平，电池容量应当考虑适当余量，比如220KV直流电源系统，额定电压220KV，两组电池容量在150—200Ah。

3.5 系统抗干扰

系统抗干扰可以从以下方面着手，硬件方面需要考虑到导线间距、宽度、长度、厚度、电容、电阻。间距过小会存在高频干扰，地线与电源线不只需要从全局来考虑，各器件在布局时需要考虑到相互之间的影响，并集中布置。地线设计方面尽量加宽降低电阻，使通过电流强度增大。

3.6 系统设计其他工作

系统设计其他方面工作包括接线额定电压，直流馈线网络等，为满足电源回路电压要求，变电站设计均采用220伏供电系统，GIS电路对直流电源需求量更大，设计师应该将直流馈线数量纳入到考虑范围内。

4 系统运行与维护

系统维护工作需，制定完善的制度与具体标准，并且结合到实际工作情况，维护工作中发现的问题，需要及时上报并处理。对充电装置相关参数定期检测，检测负载电流、电池充电电压、电池内阻、输入电压等仪表显示是否正确，保护信号是否存在异常，绝缘状态是否良好的。维护与检查工作需要有计划性，要制定检测规划积极开展工作，在规定时间内对输出电流电压值，监控器参数全面检查。要强化熔断器运行维护，将定期与不定期检查维护工作结合在一起。监控装置发生故障时需要启用备用装置，条件不允许的情况下，需要手动操作。要依据标准对蓄电池进行维护，确保在突发性事件发生时能够提供可靠稳定的电力供应。系统在运行过程中会受到各方面因素影响，可能会出现突发性事故，因此需要结合到以往工作经验，制定故障处理预案，从而快速有效解决问题，确保系统正常运行[2]。

结束语

电力系统稳定性关系到人民群众切身利益，也关系到社会正常稳定发展，随着技术发展，电力系统向着智能化方向发展，在技术应用的同时，也要采取相关防护措施，避免各项因素对系统运行造成的不利影响，确保系统功能能够正常发挥。

参考文献

[1] 徐廷成；阮凡；吴光明.智能高频开关电力操作电源系统在锦屏水电站的应用[J].重庆电力高等专科学校学报，2016（03）.33：35

[2] 赵洪伟.智能电力操作直流电源系统的研究[D].华北电力大学，2014（6）.1：45endprint