通信电源与站用直流电源整合措施研究

高 原，牧元利，王 瑾，陈 思

（国家电网 郑州供电公司，河南 郑州 450000）

0 引 言

一体化的智能化站用交直流系统电源，基本组成主要包含变电站的直流电源、站用交流电源、逆变电源以及不间断的交流电源等。站用直流电源及站内通信电源应当确保达到最佳系统整合效益，旨在保证通信供电的网络基础设施稳定性，有效防止电源供电运行故障。技术人员目前通过将电解电容连接于系统直流母线的方式，能够在根本上杜绝通信电源的安全运行故障，合理节约与控制站用一体化电源的通信运行成本。

1 通信电源与站用直流电源整合的基本目标要求

交直流一体化的智能站用电源目前正在被普遍运用于智能变电站，交直流一体化的智能供电系统可以划分为直流电源模块、交流电源模块、逆变电源模块以及交流不间断电源模块等。站内值守人员对于一体化的监测控制装置应当安装在合适位置上，确保站内的各个直流电源可以共享同个系统蓄电池组[1]。按照现行的电网建设基本技术标准与要求，经过一体化设计的变电站电源及系统通信电源可以达到供电转换的良好实施效果，因此体现了智能化电网体系中的一体化交直流供电电源重要地位[2]。

但是经过整合连接后的站用直流电源与系统通信电源必须要配备蓄电池的独立供电装置，否则很容易出现不稳定的电源供电波动情况。为了确保满足可靠与稳定的电源系统装置运行目标，最关键的技术改进思路应当在于准确分析电源故障切除性能、过载保护性能以及系统可靠性指标，实时监测与控制整合后的通信电源供电运行状况[3]。

2 通信电源模块的故障切除能力与过载能力分析

2.1 电源模块故障切除能力分析

对于通信电源的系统模块来讲，故障切除能力应当属于非常关键的电源性能判断检测指标。由于受到过载现象或者馈线短路状态导致的影响，那么将会造成电源突然表现为供电运行故障[4]。在此种情况下，系统短路电流必须要经过蓄电池，确保达到在短时间里顺利切除故障部位的目的，有效恢复平稳的电源模块供电使用状态。馈线开关在发生跳闸现象之前应当能够及时启用短路保护模块，如此才能保证母线的安全平稳供电。

2.2 电源模块过载能力分析

包含系统过流保护功能的供电电源模块必须要满足过载保护的基本标准要求，旨在顺利应对电流负载导致的瞬时浪涌冲击现象，长期维持电流的稳定性。不具备过载保护能力的系统电源模块很容易引发频繁重启通信设备的现象，根源在于系统母线存在波动较为明显的电压跌落趋势。因此，系统规划设计人员必须要充分确保母线达到平稳电压状态，确保系统母线能够连接于通信专用的蓄电池装置[5]。通信系统即便在冷启动的情况下，也应当保证达到平稳的母线电源状态，对于过载保护模块必须要进行适当安装与配置。通信电源的线路连接如图1所示。

图1 通信电源的线路连接图

3 站用直流电源的安全性与可靠性分析

3.1 站用直流电源的安全性

高频开关电源和通信蓄电池共同组成了完整的网络通信电源装置，上述的系统通信装置主要连接于母线。系统中的高频开关电源如果突然表现为失灵现象，那么系统母线将会直接接收来自于通信蓄电池输出的电能。对于站用直流电源在分析与判断电源装置可靠性的过程中，关键就是要准确分析通信装置电池能否长期维持平稳与持续的供电状态。高频开关电源和通信专用的蓄电池组必须要同时连接于系统母线，运用分段投入开关的方式来确保母线运行稳定性。

3.2 站用直流电源的可靠性

DC电源模块对于确保系统设备的平稳安全供电具有显著促进效果，因此系统设计人员必须要将DC模块配备于各段的系统母线组成结构部位，充分保证站用电源能够达到稳定可靠的理想运行使用状况[6]。通常情况下，包含多模块基础设备的高频开关电源装置系统应当设置为各模块独立运行模式，如此才能确保某个发生运行故障的电源装置模块不会给其他系统模块增加安全运行干扰。为了确保站用直流电源满足可靠性的指标要求，系统规划与设计人员针对预留通信负荷指标必须要进行合理选择与设计[7]。

4 通信电源与站用直流电源的整合措施要点

站用的智能化交直流一体电源应当能够持续提供平稳的通信系统电能，即便在某个电源供电模块突然发生失灵故障或者短路故障的情况下，站用直流电源的其他模块组成部分也能继续确保安全运行。具体在整合站用直流电源与系统交流通信电源的实践中，应当应用以下的技术措施实现要点。

4.1 对于在线电源模块实施精细化管理

在线电源模块的显著特征及优势在于全面监测控制电源装置运行，因此能够充分保证电源模块的实时供电运行状况得到准确监测。目前在优化与改进系统设计中，通信电源的系统设计人员应当重点针对在线电源模块展开实时运行控制与监测，通过引进自动化的电源监测软件系统来实现精细化管理效果。在线运行的通信电源装置模块如果能够得到全过程的电源运行控制与监测，则有益于保证电源供电运行过程的平稳可靠效果，方便系统值守人员及时处理与判断电源故障。

例如，针对蓄电池组在全面推进与实施精细化管理的模式下，系统值守人员应当能够运用智能监测软件来全面控制并联直流电源的安全运行使用情况，并且将精细化管理手段融入贯穿于各个蓄电池的运行管理中。对于监测蓄电池容量、电池放电与充电过程控制监管、电池完善保护以及电池温度补偿等重要环节步骤都应当积极引进自动化监测软件系统，系统设计人员有必要合理设置系统默认参数，确保并联电池模块能够始终置于网络监控环境下，有效防止蓄电池突然发生供电运行失控的后果。

4.2 提升通信电源可靠性

现阶段的智能化变电站内通信电源并不涉及到直接连接各个蓄电池组的技术措施，但是必须要将隔离变压器布置在直流母线与交流母线的适当位置，以便于优化并联直流电源的系统组件稳定可靠性能。系统规划设计人员对于系统冗余配置应当着眼于合理进行优化调整，旨在明显提升通信电源的整体可靠性，防止突然发生通信电源的安全运行故障[8]。此外，系统值守人员应当密切监测与控制冗余配置的系统组件运行使用状况，防止整个系统的安全稳定状态受到影响。

通信电源的系统维护管理人员必须要认真履行自身义务与责任，避免疏漏通信网络基础设备运行使用中的安全风险因素。通信网络的安全使用性能必须要建立在定期展开全面监测与维护基础上。目前，通信网络的维护管理部门针对通信电源系统及其他的通信供电设备都要纳入维护体系制度范围，健全并改进现有的通信电力网络运行维护机制。通信电源属于通信网络体系中的核心组成部分，通信电源能否达到平稳与安全供电的效果，在根本上取决于通信系统维护与保养的成效性[9]。

系统维护管理人员目前有必要运用智能化的传感监测设施来监控通信电源状况，确保系统维护与管理人员能及时发现通信电源的安全隐患，对此实施必要的整改。通信电源的故障隐患风险如果能及时得到发现，则有益于延长通信电源的安全使用寿命。通信电源系统本身包含比较复杂的电源系统组成结构，电源体系结构中的基础设备部件如果长期没有得到更新与维护，那么将会造成通信电源的故障后果。通信电源的维护人员有必要定期更新电源组成部件，全面做好实时性的通信电源维护管理工作。通信电源的安全稳定运行目标必须要得到实现，因此决定了电源管理维护人员需要保证全面实施严格的通信电源安全性能监测工作，从而做到在根本上杜绝与防范通信电源的安全运行事故。

4.3 自动监测与控制电源系统运行

自动化的系统控制与监测技术手段目前已经能够全面推广运用于智能化变电站，对于智能化变电站的原有系统监测装置设备性能实现了明显优化。对于整合后的系统电源模块在全面施行自动化监测的情况下，基本目标与思路应当体现在严格监测控制电源模块故障。系统值守人员应当正确操作使用自动化的电源模块监测控制软件，进而做到准确评估与判断电源模块运行使用故障，合理给出电源系统装置的故障检测与处理技术思路。

在目前的现状下，系统设计人员可以将电解电容安装于系统母线部位，确保系统母线的平稳安全运行。系统改造设计人员也可选择将电子馈线的保护设备装置连接于馈线开关回路，运用串联专用保护装置的技术手段方法来维持智能变电站的安全稳定通信数据传输[10]。系统改造设计人员对于供电方式手段应当合理加以选择，节约利用变电站的改造技术资源。通信电源与站用直流电源的整合技术措施如表1所示。

表1 通信电源与站用直流电源的整合技术措施

5 结 论

经过分析可知，整合系统直流电源与系统通信电源的技术改造手段本身具备合理可行性。技术人员应当将电子馈线的自动化保护装置串联至馈线开关回路，或者将电解电容增加于母线适当部位，以此达到通信电源的运行使用寿命延长效果，为电源通信基础设施的稳定安全运行提供重要保障。具体在实践中，智能变电站的系统改造技术人员必须要实施全面综合的判断考虑，从而对于整合系统电源的路径措施进行灵活选择。