电力通信设备电源新技术的要求及应用分析

2024-05-13曹荣祥

通信电源技术 2024年4期

曹荣祥

（南京苏铁经济技术发展有限公司，江苏南京 210031）

0 引言

随着市场经济的发展，为全面优化电力通信质量，要积极推进电力通信设备电源新技术研发进程，搭建更加合理的应用场景，发挥新技术运行优势，增强通信供电设备的稳定性。电力企业通信设备电源发展质量备受关注。为更好地整合资源，要基于通信供电设备稳定化要求，综合应用电力通信设备电源新技术，保证电网综合运行管理的科学性和稳定性。

1 电力通信设备电源使用现状

电力通信系统中，通信电源是提供能量的基础载体，是电力通信设备体系的关键。为维持通信设备安全性，我国从最开始的线性电源、相控电源，到后来的开关电源，经历了一系列技术的升级和创新。随着电力通信理论体系和技术体系不断优化，电力通信新型电源技术包括集中组网监控技术、防雷处理技术和功率因数校正技术等，能依照电源稳定运行需求落实技术处理手段。同时，基于新型电磁材料的发展，通信电源设备快速更新迭代，融合新技术内容和控制要求，为通信电源可控化管理提供了良好的保障[1]。

2 电力通信设备电源新技术要求

2.1 满足高频率要求

目前，我国电力通信设备的电容量在不断扩大，对应的电源系统负荷参数也在增加。因此，在电力通信设备电源新技术应用控制体系内，要以高频率应用模式为核心，更好地维系其应用质量，打造高效运行控制模式。另外，将节能处理环节与技术应用相互融合，以维持相关作业环节的合理性和安全性。

2.2 满足小型化要求

随着集成电路的转型发展，在电力通信设备电源新技术应用方面，要积极落实小型化处理方案，发挥电力设备应用价值，减少设备体积，从而在满足应用规范的同时更好地维系技术的升级效果，进而提升电源质量要点控制水平。

2.3 满足稳定性要求

对于电力通信设备电源新技术研发工作而言，稳定性控制非常关键。因此，无论是技术升级还是调整元件结构，都要将电力通信设备电源新技术运行稳定效果作为重点，确保使用频率满足稳定控制的实际要求。如果电源电压超出设计参数的设定范围，则需要开展一系列操作，才能更好地搭建自我修复和自我控制模式，减少安全隐患问题留存造成的影响，保证电力通信设备电源新技术应用效能最优化。

2.4 满足安全性要求

通信设备和供电系统的安全性与可靠性是维持系统运行质量的重要因素。多数通信设备的功耗主要在于供电系统的运行过程，因此供电系统的可靠性至关重要。在电力通信设备电源新技术应用过程中，要配合整流器和电池并联等方式维持处理效果，以提升整体作业安全管理水平[2]。

3 电力通信设备电源新技术的应用

电力通信设备电源新技术推广应用的过程中，为更好地保障综合应用运行的稳定性，可以结合电力设备的运行环境设置相匹配的防雷网络。较为常见的雷击问题主要为直击雷和感应雷。直击雷出现后，被雷击中的线路和沿线的电缆会流经大量雷电电流，随之增加电压参数，直接加载于不同的电源设备，产生持续性的干扰问题，影响电网的安全，导致整流器随之失效，甚至出现大范围低功率密度运行状态。因此，要设置对应的保护机制和控制模式，以维持整体应用控制管理工作的综合水平[3]。目前，我国对于感应雷过电压问题的研究较少，可借鉴国外相应处理经验，制定配电系统防雷和继电保护整定等方式，有效避免电磁干扰造成的影响。

3.1 推广免维护蓄电池

在传统电力通信系统中，开口型电池是非常广泛的应用款式。受限于开口型电池自身的问题，在使用过程中会产生较多的水蒸气。在整个系统处于充电状态时，水蒸气不断分解。为保证应用效果，需要补充蒸馏水，形成的物质会对环境造成破坏，也会对电力通信维护工作造成影响，增加任务难度。而在电力通信设备电源新技术应用控制体系内，电力通信电源处于密封较高的作业环境，配合处理机制和应用方案，能最大限度地减少自由放电点，并配合相应的隔离板完成正负极的隔离处理，提高综合应用控制的实效性和稳定性。另外，良好的保护控制处理模式可以更好地提高蓄电池的应用效率，延长使用寿命，搭建密封状态应用模式，最大限度地降低维护作业的强度[4]。

3.2 校正功率因数

对于电力通信电源开关整流器运行模式而言，两级变换较为常见。整流器需要在运行中借助交直流（Alternating Current/Direct Current，AC/DC）整流作业，才能完成后续的具体操作，并确保相应处理环节合理衔接。借助滤波电路完成交流电输出的同时，配合后续操作模式将其转变为直流电。随着新技术的发展，电力通信电源要具备功率校正处理的功能，在完成相关参数校准处理工作的基础上，结合具体运行环境整合相关运行要求，以确保后续作业能够逐步落实。如果从电网侧的角度分析，开关整流器视为电容负载，在电网供电过程中就不能单一化地进行基础波频率的控制处理，而是要充分关注关联系统损耗问题，建立功率因数校正控制模式，从而减少电流异常波动造成的影响[5]。

3.3 配置电源集中组网监控系统

为保证电力通信设备电源新技术应用运行的稳定性，也要结合实际应用控制规范展开相关研究。因此，要建立通信电源的监控模式（见图1），搭建科学且集中的管理方案，从而确保通信电源能在稳定可控的范围内运行。

图1 电源集中组网监控系统层级结构

兼顾总体性和结构性管理要求，设置相匹配的监管控制模式，依照通信电源集中监控的具体要求，确保划分处理。电源设备处理和扩展能力分析等环节都能逐步落实。

电源集中组网监控系统组网目标是基于独立电源系统的监控管理，综合监督运行环境、运行安全性等，并确保系统具备实时性分析和扩充处理的特点，有效实现通信电源无人值守的目标。

在电源集中组网监控系统组网方案具体设计过程中，结合组网应用控制的具体需求，建立计算机局域网为核心的分布式监控模式，保证相应监控处理中心信息汇总分析的及时性[6]。一方面，及时采集具体的运行数据。电源监控系统本身具有实时性特点，能在处理多个任务的同时完成监控作业，配合监控系统技术要求，更好地实现故障预警分析，辅助工作人员及时了解电源设备存在的异常，发挥电源新技术的应用优势。另一方面，系统具备模拟显示和操作的功能，能及时显示电源系统模拟图，并且能汇总和分类处理各个监测点的参数，关联数据库就能了解设备存在的问题。同时，绘制对应整定参数的曲线示意图，确保工作人员在分析数据关联性后了解设备的动态运行情况。此外，系统实时性分析和汇总电力通信电源的运行环境参数的同时，辅助工作人员及时调控具体作业，避免环境对设备运行管理造成影响，及时对异常情况予以报警处理，确保电源控制效能最优化。

3.4 使用高频开关整流器

结合电力通信电源系统的运行要求可知，开关整流器发挥较大的作用，是维持整个系统应用运行和控制管理的关键。只有提升整流器的技术含量，才能更好地维系电力通信设备电源技术的应用效能。相较于传统可控硅相控整流器，新型频率较高的开关整流器能更好地发挥作用。在整流器应用运行的过程中，为保证其运行的质量水平，要合理控制电压参数，并维持在良好的频率应用运行范围内（一般维持在50 Hz 左右），而这个频率通常会对电网产生较大的污染问题[7]。

随着技术的发展和进步，高频开关整流器得到广泛应用。高频开关整流器具有体积小、重量轻、模块备份可冗余应用且高可靠性的特点，借助相应的处理模式可以维持电力通信电源运行的稳定效果，替代传统整流运行方案，实现多元化管理控制的目标。它将交流电输入转为直流电输出，主要由主电路、控制电路和辅助电源组成。主电路能控制交流滤波、整流以及功率因数校正等环节，建立完整的运行模式，保证输出效果满足后续的应用要求。辅助电路则是为控制电路提供基础电源辅助。高频开关整流器采用的高频功率开关器件一般是功率场控晶体管（见图2）、绝缘门极晶体管等。在高频开关整流器运行的过程中，二极管完成基础整流环节，配合功率因数校正处理的作业，保障电路应用运行的可靠性，搭建完整的直流电源处理方案，最大限度地保证技术应用效能满足预期[8]。

图2 功率场控晶体管结构

变电站和馈线断路器的组合处理模式也被广泛应用，借助相应的组合处理机制就能搭建电源的环网系统，保证配电网环网优化工作逐步落实，借助计算机控制模式和线路开关自主控制模式满足综合应用的具体需求。例如，自动重合闸方案将双电源环网分为不同的段落，每条线路都设置重合闸保护模式，在不中断断路器的状态下，配合重合闸完成模拟分析，以提高整体系统应用运行的质量水平[9]。