变电站交直流一体化电源系统设计的探讨

肖晶晶

（国网江苏省电力有限公司 扬州供电分公司，江苏 扬州 225000）

0 引 言

无人看守的变电站由于其具有一定的安全性、有效性、自动化与智能化水平相对较高等优势，在不断提升变电站电源系统建设质量与建设水平中具有不可或缺的作用，推动了交直流一体化电源系统设计的不断发展与完善。基于此，本文主要针对变电站交直流一体化电源系统设计展开探讨与分析。

1 变电站交直流系统的现况

1.1 交流系统

交流系统通常分成两段母线的单母线，其一段母线、二段母线分别和一号、二号变电站站用变低压侧进行连接，且两段母线的进线均是借助ATS智能开关达到双电源互投的目的[1]。

1.2 UPS电源系统

因为交流不间断电源系统涉及到的供电设备主要有交换机、计算机监控、调度数据网交换设备、五防闭锁以及二次安全防护设备等多个必须持续保持供电电源开启的核心生产设备，且交流不间断电源内均会存有两个逆变电源，所以比较适合借助双机双母线带母连运作的形式展开连接。

1.3 二次直流电源系统

按照相关规程表明，能够将110 V以及220 V直流电源系统运用于计算机监控系统、继电保护以及事故照明等多方面的供电中。对蓄电池容量进行选取的过程中，应该根据变电站实际的放电时间进行计算，并且蓄电池组的设置区域应该在与之相应的直流蓄电池室中。通常，直流系统会借助两段母线进行连接，并且两段母线中间还需要添加联络装置，各段母线都需要配置一套完善的充电装置以及蓄电池。

2 变电站交直流的主要问题

2.1 维护难度系数较高

变电站应用的电源系统主要分成交流电源、二次直流点电源、UPS电源以及通信电源等多种电源系统，所有子系统均是借助分散设计所建设，独立组屏，所有设备都是由多个生产厂家制造、安装以及调试。该形式具有电源自动化水平较低、安装难度系数较高、服务协调难度系数较高与运维缺乏便捷性等多种问题。此外，因为每个生产厂家所给予的交直流控制电源蓄电池接口缺乏一定的规范性与标准性，并且监控设备也并不健全，所以促使系统信息数据无法共享的现象出现，无法对整个变电站内的交直流电源系统展开全面且优质的分析运维，并且也很难全面落实一体化数据资源管理。因为所有电源系统均是由多个生产厂家制造，一旦电源系统发生故障问题，必须由所有厂家的专业工作者深入变电站内展开现场操作，耗费了大量的时间，对设备正常供电造成了严重的影响[2]。

2.2 性价比较低

如果借助以往的电源系统，那么则极易促使直流电源、通信电源以及UPS电源被分别应用于一个更具独立性的蓄电池内，同时需要由多个生产厂家提供，而交流电源系统内含有与其相对应的切换装置，若是充电模块同样配置一个切换装置，那么就会造成装置的不必要浪费，还会对其协调运作造成严重的影响。此外，蓄电池组若是重复配置，不仅提升占地空间，而且会提高工程投资数额。

2.3 系统管理力度较低

即使在变电站内，全部设备都必须借助统一的协议才能很好地处理通信规约兼容问题。因为缺乏相同的监控设备对变电站的所有电源展开管理，所以不仅无法落实系统信息共享，而且不能展开电源协议联动或者状态检修等功能的深入开发。

3 变电站交直流一体化系统设计

将变电站中现阶段应用最广泛的交直流一体化系统和以往的交直流系统相比可知，二者最大的差异便是取出了UPS以及通信蓄电池，借助逆变器的应用与直流母线进行有机地结合，并且整个交直流一体化电源系统都是在某一厂家统一制造，借助更具一体化以及智能化的监控器，统一组屏。此外，变电站交直流一体化系统主要含有如下特性。

首先，可以促使变电站站用电源系统更具智能化与一体化，落实统一管理。把以往由多个电源系统生产厂家提供相互不具兼容性的通信规约集中成相同标准需求的产品，对后台监控系统通信以及统一监控器展开统筹设置，从而达到对变电站所使用的电源系统各类信息数据展开全面收集的目的，以动态控制被监控对象，并对其运作形式展开适当地调整与转换，进而实现统一管理、分散管控的目标。在此过程中，多借助总线式系统展开全面地监控，以提升监控性能。此外，一体化电源中还有较为优质的数据信息记录以及历史信息数据查找功能，相关工作者能够定期地对其所有的信息数据进行拷贝，同时展开全面地分析与探讨，以全面提升维护管理的规范性、专业性、全面性、便捷性与高效性。

其次，常规维护量降低，稳定性不断提升。多数变电站交直流一体化电源都是由某个生产厂家统一生产制造，并在变电站施工现场展开安装调试的相关工作，其组屏具有较强的紧密性，能够有效减少屏柜使用量。此外，该电源系统内只留下了蓄电池，为直流操作提供电源，降低了日常蓄电池运维频次与数量，并且电源蓄电池常规运维也从对电源蓄电池的常规管理转变成了更具有效性、严格性以及全面性的巡查，所有结构的相关维护必须由更具专业性的工作者统一完成。这不仅有效提升了电源蓄电池在变电站中的应用周期，而且全面优化了电源系统的稳定性。

最后，降低资金注入与维护支出，促使投资更具经济性。针对电源蓄电池的资金注入的实际情况，变电站应用交直流一体化电源系统能够最大限度地降低UPS与通信蓄电池的应用量，能够减少资金投入。此外，每个电源系统若是共同应用一组蓄电池，还能够进一步降低蓄电池维修支出，进而不断提升投资的经济性[3]。

4 一体化电源监测设施

首先，一体化电源监测设施主要是借助RS-485串口对电力专用UPS及INV、高频整流模块、智能化电量仪表、电池巡检装置、开关量模块以及绝缘检测装置等多种智能设施展开信息数据收集处理，同时予以显示。其次，一体化电源监测设施能够按照系统的所有参数设定予以报警处理，或者历史信息管控等。再次，一体化电源监测设施可以对所有处理结果进行全面地判断，按照具体情况的差异，管理站用电以及电池，并对输出进行严格地控制。最后，借助以太网接口，把系统运行的实际状态、核心信息等多项内容借助特定的规约和变电站中的综合自动系统进行有效地链接。

5 变电站交直流一体化电源的主要优势

5.1 为工程建设提供便利

变电站交直流一体化电源系统内的所有元件都具有一定的统一性，能够最大限度地减少供货周期，同时不会因交直流交货时间的差异造成增加电源系统建设周期的现象出现，减少了变电站施工时间[4]。

5.2 提升变电站的经济性

该变电站设计只会在交流中的电源内增加自动切换装置，并不需要在充电模块前方再次安设切换装置，减少了工程支出。以往的交直流电源、通信电源以及逆变电源的多组维护团队也变成了一组维护团队，降低了人力资源成本，有效提升了变电站的经济性。

6 结 论

智能交直流一体化电源系统主要是对交流电源、交流不间断电源、直流电源以及通信电源展开统筹设计，并将四者进行有机的结合，借助相应的智能网络系统，达到对变电站直流与交流控制电源统一供电以及一体化监管控制的目标。变电站交直流一体化电源主要是对当前变电站电话员设计以及管控新形式的一种分析，其与系统科学、技术优良、运行便捷的专业技术发展方向相适宜。