电力交直流一体化电源解决方案

关于变电站交直流一体化电源解决方案的

探讨

背景及现状

1、背景

电力系统中变电站内的操作电源是保证变电站控制、信号、保护、自动装置可靠运行的保障，变目前隆化分公司变电站一般配置三套各自独立的操作电源系统，即直流操作电源、通信电源、交流不间断电源（UPS），每套电源系统单独配置蓄电池组和监控管理系统。为控制、信号、保护、自动装置以及操作机构等供电的直流电源系统，通常称为直流操作电源。为微机、载波、消防等设备供电的交流电源系统，通常称为交流操作电源；为交换机、光端机、远动等通信设备供电的直流电源系统，则称为通讯电源。

2、现状

1、2、1直流操作电源

直流操作电源室站用交流电源正常和事故状态下都能保持可靠供电给变电站内所有控制、保护、自动装置等控制负荷和各类直流电动机、断路器合闸机构等动力负荷的电源。直流操作电源系统电源一般选择220V或110V,采用不接地方式。隆化分公司现有35千伏变电站均装设1组蓄电池及1套充电装置，采用单母线接线。

1、2.2通信电源

通信电源提供给变电站载波机、光端机等通信设备及保护复用设备电源。系统电压为48V，采用正接地方式。

1、2.3交流不间断电源

交流不间断电源在变电站中UPS主要是给不允许短时停电的计算机监控设备供

电，可靠性及稳定性较高，一般均采用一主一备串联运行方式，即正常时由主机供电，主机故障时，从机自动投入。UPS正常由交流电源供电，当交流电源消失或整流器、逆变器等元件故障，则由自带的蓄电池向逆变器供电。

隆化分公司现有变电站16座，各变电站内均配有UPS电源，由于其内置的蓄电池组容量小且没有专业的维护措施，因此造成蓄电池容量不足或损坏而无法满足自动化的要求。

1、2.4独立操作电源存在的问题

无法综合优化资源，各自独立的操作电源系统重复配置蓄电池组，使一次投资增加。

分散布置的设备增加了日常运行维护工作。

各操作电源系统的由于不同的厂家使安装、服务等协调困难。

分公司各操作电源维护班组无法统一管理。

智能一体化电源系统解决方案

2、1系统综述

基于以上各独立操作电源的现状及存在的问题，我们与有关厂家咨询提出智能一体化电源系统的解决方案，优化系统资源。智能一体化电源系统采用分层分布结构，各功能测控模块采用一体化设计、一体化配置，各功能测控模块运行状况和信息数据采用（IEC61850）标准建模并接入信息一体化平台。实行智能一体化电源各子单元分散测控和几种管理，实现对智能一体化电源系统运行状态信息的实时监测。

智能一体化电源系统应能够为全站交直流设备提供安全、可靠的工作电源，包括：380V/220V交流电源、DC220V或DC110V直流电源和DC48V通信用直

流电源及电力用逆变电源。直流电源、电力用交流（UPS）和电力用逆变电源（INV）、通信用直流变换电源（DC/DC）等装置组合为一体，共享直流电源的蓄电池组，并进行统一监控。

智能一体化电源系统主要由ATS,充电单元，逆变电源，通信电源，蓄电池及各类监控模块组成。通信电源不单独设置蓄电池及充电设置，使用DC/DC电源模块直接挂与直流母线。逆变电源直接挂于母线对重要负荷（如：计算机监控设备，事故照明等）供电。

全站交流，直流，UPS,通信等电源一体化设计，一体化配置，一体化监控，通过统一的智能网络平台，实现变电站电源的集中供电和统一的监控管理，进而实现在线的状态检测。其运行工况和信息数据能通过一体化监控单元展示并转化为标准模型数据，并上传至远方电力调度控制中心。一体化电源系统共享直流操作电源的蓄电池组，取消传统UPS和通信电源的蓄电池组和充电单元，减少维护工作量。建立智能管理系统，减少人工操作，提高运行可靠性。各子系统即能通过本系统的检测单元独立运行监测，又能通过共享一体化监控单元实现一体化电源系统全参数透明化管理。

2.2交流部分

智能一体化电源系统，除提供直流操作电源DC外，还提供交流不间断电源UPS。主要由直流操作电源、电力专用UPS或逆变、集中监控等部分组成。UPS 不配置独立蓄电池组，与直流电源共用蓄电池组，UPS装置作为直流系统的负荷之一。电力专用逆变器直流输入取自站内直流控制电源系统的蓄电池组，并实现了直流与交流输入和输出的电气隔离，以及高精度的稳压稳频逆变输出，是真正意义上的干净电源。