电力系统中UPS自动化供电方案的可靠性研究

韦海

（广西天瑞数码网络有限公司，广西 柳州 545000）

现阶段，科技水平不断提高，企业也积极推广自动化技术手段，构建自动化系统，为电力系统运行提供强有力保障。充分发挥电力系统中UPS自动化供电系统的价值，促使整个系统运行水平得到显著提高，创造更多的效益。

1 电力自动化系统UPS的概述

从构建的电力系统分析，使用的UPS起到保障供电连续性和稳定性以及可靠性的作用，有着重要的意义。在功能层面能够消除电网干扰，同时保障电气设备稳定运行。目前，UPS的应用较为广泛，为企业和其他用电领域，都提供了有力的支持与保障，促使系统运行水平得到提高。

2 电力系统中UPS自动化供电方案的实例分析

2.1 案例概述

以某220kVA供电系统为例，负荷水平为一级负荷。现按照常用的供电方案，采取定量分析求解的方法，判断方案的可靠性，表1为3种UPS供电模块的可靠性参数情况。

表1 供电方案的配置参数

2.2 供电模式的分析

从使用的供电方案分析，单机在线具有结构简单的特点；双机备用具有结构复杂的特点；多机并联具有结构清晰和造价高的特点。其中，单机在线供电模式的应用，处于电力系统中，如果输入母线和UPS电源都处于正常状态，则UPS电源为充电状态，并且对负载供电。如果UPS电源产生故障，那么负载利用母线供电。如果UPS电源正常，输入母线出现故障时，那么负载将会由UPS电源供电。采用双机备用供电模式，处于电力系统状态下，配置2块UPS电源，如果输入母线和UPS1与UPS2电源都可以正常运行，而两个电源全部为充电状态，可以对负载供电。如果UPS1出现运行故障，则利用UPS2进行供电，相反也是同理。如果两者均出现故障，则利用输入母线来实现负载供电。采用多机并联供电方案，具有高可靠性的特点，方便后期维护，不过前期建造的成本很高。

2.3 可靠性分析方法

从可靠性分析方案设计中，考虑到UPS为电力系统的主要组成分析，并且为电子设备。在进行系统方案可靠性分析时，可以运用电子设备的可靠性分析技术，重点分析供电能力，选择相应的指标，开展供电方案的可靠性分析。此次选择失效率（λ）指标、TMTTF和TMTTR故障平均时间指标、UPS作为可修复系统，失效频率设置为F，可用率为（A），A=TMTTF/（TMTTF+TMTTR）。运用最小割集法，进行可靠性求解分析。

2.4 可靠性求解

通过分析供电方案，获得UPS故障树，图1为双机备用故障树。实际分析时，使用最小割集法，开展可靠性定量分析求解，获得UPS供电方案的综合可靠性性能，结果如下：①供电方案1。λ×106/h-1为1.515；TMTTR/H为8.55；A为99.7%；②λ×106/h-1为1.212；TMTTR/H为6.97；A为99.9%；③λ×106/h-1为1.36701；TMTTR/H为7.26；A为99.9%。

图1 双机备用故障树

3 电力系统中UPS自动化供电可靠性的优化策略

3.1 UPS的应用现状

现阶段，无人值守变电站全面建设并且逐步投入运行，配电线路与电网规模不断扩大，同时复杂度不断提高。在电网运行中自动化技术手段的日益广泛，促使运行水平不断提高[1]。其中，配电网自动化管控成为主要方式与模式。在进行设计时，要构建先进水平较高的调度系统以及调度模式。为保障主站系统安全与稳定运行的效果，需要做好施工环节的质量把控。采用UPS为功率控制技术，能够获得不错的成效，被广泛的推广应用[2]。从电网运行的角度来说，常出现停电和雷电浪涌以及频率振荡等各类问题，若出现严重的情况，则将会带来很大的不良影响，影响企业或者其他用电部门的正常运行。基于此，为了能够提高电能的质量，需要做好电网中UPS的设计。利用UPS来解决电网建设的可靠性问题，通过对网络监控和网络系统以及其他系统的供电情况提供相应的保障，增强系统的可靠性，为使用者提供更多的支持与帮助。此技术的应用能够有效地解决大型网络系统集中供电背景下的环境恶劣以及供电质量差问题。日常运行管理中需要构建完善的管理体系和制度，通过定期检查以及定期更换设备的方式来保证系统运行的可靠性，然而运行维护工作量比较大且成本高，并且无法有效地控制设备的运行参数，难以达到预防的效果，需要加以完善和优化[3]。

3.2 UPS的优化方案

从提高供电系统运行稳定性的角度来说，需要制定完善的供电方案。一般来说，整个UPS供电系统的组成，包括发电机模块和输入输出某些模块以及监控电路模块等。若想全面提升运行的可靠性，需要围绕蓄电池组和发电机以及可靠性指标进行相应的完善与优化。以蓄电池组为例，其属于UPS供电系统的重点模块，工作时的状态，主要为正常状态和放电状态以及失电状态，同时还包括故障状态以及检修状态[4]。从保证蓄电池组可靠性的角度来说，运用逆变法可以获得蓄电池组平均无故障，工作时间以及故障平均修复时间的相关数值，之后结合电池组运行的特性，获得电池组的电池实时容量与充放电时间之间的关系。电池组从放电状态转变到失电状态的时间，则为电池组的实时容量除以恒定放电电流。对使用的装置要做到优选和高效维护，切实保障其性能达标。对于使用的发电机起主要作用为UPS的输入，同时能够为UPS充能。一般来说，发电机装置的运行状态主要分为正常和故障以及检修三个状态[5]。在实际应用中，需要做好可靠性的分析。根据装置的运行状态，采取相应的保护措施，通过不断地优化和完善，提高发电机的应用水平，促使UPS系统能够高质量地运行，减少故障的发生。积极探索计算机技术和其他现代化技术的应用模式，来提高发电机运行控制的水平，为UPS提供更高的支持，保障各个系统能够稳定的运行，实现应用的价值。在进行系统建设时，通过可靠性的分析，优选适宜的供电方案，同时做好供电系统建设环节的质量把控，提高运行的能力水平，避免运行故障的发生[6]。除此之外，在运行环节需要积极地推广应用现代化监测技术，构建高水平的监测系统，实现对各个装置和线路以及其他情况指标的有效监测，及时掌握运行的情况，提出优化与改进的措施，切实保障整个供电系统能够稳定运行，为使用者提供更好的服务。充分挖掘人力资源的价值，做好技术研究，提出优化与完善的措施，促使供电系统的水平得到全面的提高，有效地发挥UPS的价值。做好日常的系统维护与管理，探索适宜的维护管理模式和方法，创造更多的效益与价值[7]。

4 结语

综上所述，电力系统中UPS自动化供电可靠性，影响着系统价值的发挥与实现，必须做好全面严格的把控。文中结合实例，对电力系统中UPS自动化供电可靠性分析的流程和要点进行分析，总结提出电力系统中UPS自动化供电可靠性的优化策略，共享给相关人员参考借鉴。通过搭建完善的管理系统，促使管理水平得到提高，保障UPS运行的质量。