数字化变电站一体化站用电源解决方案

数字化变电站一体化站用电源解决方案

发表时间：2017-10-10T18:45:10.693Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：陈志武[导读] 摘要：为保证变电站的顺利运行，需优化站用电源的使用，而随着变电站自动化水平的提高，实现无人管理，提高站用电源的运行效率显得尤为重要。本篇文章是从变电、直流电的角度出发，加入一体化的思路，优化站用电源方案的设计，为其提供理论支持。

珠海泰坦科技股份有限公司广东珠海 519015 摘要：为保证变电站的顺利运行，需优化站用电源的使用，而随着变电站自动化水平的提高，实现无人管理，提高站用电源的运行效率显得尤为重要。本篇文章是从变电、直流电的角度出发，加入一体化的思路，优化站用电源方案的设计，为其提供理论支持。

关键词：数字化变电站；站用电源；运行引言：一体化站用电源的建设，已经成为变电站发展的必然趋势，加快变电站的数字化建设。其一体化的建设，可有效解决站用电源运行出现的小问题，提供运行方案，从而提高变电站的运行效率，提高管理水平。所以，变电站需加快站用电源一体化的建设，以实现变电站的数字化管理。

1.站用电源一体化建设存在的问题

站用电源一体化建设过程中，会出现以下问题。

首先，配置与管理分散。配置分散式是指，组成站用电源的各部分相对独立，设备供应商分散；管理分散式是各部分都由不同人员管理，这两种情况导致了运行过程繁琐，且不易维护。站用电源有两个电力系统，一是直流电系统，二是交流电系统，这两个系统由专人维护，其中，UPS是由负责自动化技术人员进行维护，人员分配分散，协调性差，降低了维护的效率。

其次，系统管理无法有效落实，很多技术方案无法实施。因为站用电源的各个设备是由不同的供货商提供，设备的兼容性较差，无法统一放到一个管理系统中管理，同时，站用电源会使用多个技术方案，包括低压减载、节能技术等，但因为管理智能化尚未实现，这些方案很难落实[1]。

最后，经济效益较差。这主要出现于直流电系统，其配有独立蓄电池，UPS与通信电源也有独立蓄电池，如果三者的蓄电同时使用，会耗费大量的的电能，降低了电力生产带来的经济效益。

2.完善一体化站用电源建设的措施

站用电源一体化的设计与建设是一项系统的工作，有很强的综合性，需要多方面的建设。所以，针对上述不足，可以从以下几方面加以完善。

2.1建设基本架构

基本架构的建立，是把所有设备或模块放到统一的架构中。即根据每个电源设备的设计要求，找到符合所有设备要求的设计方式，统一设计，并在母线上放置高频开关模块、逆变电源等设备，减少不必要电缆的连接，从而保证设备的运行的稳定。

2.2设计逆变电源和UPS UPS是交流电的输入与输出，以蓄电池为媒介节省直流电的电能，进而建立交流电源装置，而逆变电源的设计，是以交流数据与直流输入的原理为基础设计，所以，在直流输入环节中放入蓄电池，以发挥交流UPS的功能，即为电力UPS系统。从大型变电站的角度分析，其需要使用UPS提高工作效率，调整电力容量。电力UPS设置相应数额后，可直接忽略蓄电池使用的电量，而从小型变电站分析，很多电源的组合应用，可满足变电站对电力的需求[2]。

2.3设置蓄电池系统

每个变电站都有自己的电力负荷，如果是500kV的变电站，可以用10A到15A控制，而如果其降到220kV、100kV，分别用5A到8A、3A到5A控制，控制直流电的变化。变电站使用的蓄电池容量在200A•h到400A•h之间，其可以满足20A到40A所提供的电量，持续放电的时间长达10小时。如果用3A控制计算机运行的负荷时，其负责通信的设备运行的负荷必然在3A以上，所以，需采用40A/220V控制负荷小于

500kV的变电站，调整其电力容量。

蓄电池系统的建立，可实现交流的正常断电，并保证供电的稳定，而蓄电池也会作为后备电源提供电力，实现站用电源一体化[3]。

2.4建立通信电源系统

站用电源一体化的构建，需要通过电源通信，记录电源的输入与输出，所以，设计人员会把DC/DC模块放到通信模块中，并设置蓄电池，构建通信电源系统。该系统中，如果DC/DC的变换出现故障，系统的运行效率会明显降低，影响其可靠性与稳定性，所以，具体的设计方式是，把蓄电池放到输出端，控制输出，以增强系统的稳定，但这种设计方式仍有一定的局限，其会增加蓄电池的工作量，以及电源机柜布置的压力。此外，DC/DC变换时，可以把数个模块并联在一起，系统运行时，如果其中一个模块受损，系统仍可以继续运行，而这也会进一步提升系统的稳定性。

2.5设置直流接线

对单一的母线与直流母线的连接处进行处理，可以优化蓄电池的安置，用高频开关的方式给蓄电池充电。而以n+1的配置模式为参考，可以把环网放到直直流配电的装置中，用辐射供电控制变压器。采用直流接线的方式，可以建立直流馈线柜，直接把电力输送到各个单元，有独立的电池布置室，且在设备室内设有馈线屏。

直流馈线柜的建立，可有效减少不必要的电力线路，站内用电设备的数量变少，节约了投入的成本，间接增加了电力带来的经济效益。

结语

数字化变电站一体化站用电源建设过程中，存在很多问题，需对这些问题进行优化处理，提供解决方案。即变电站会建设基本架构、设计逆变电源和UPS，并设置蓄电池系统、建立通信电源系统，以保持系统运行的稳定性，增加电力产生的经济效益。

参考文献：

[1]解放，王美君.浅析变电站交直流一体化电源系统[J].天津电力技术，2011，01：11-14.

[2]吴凤婷.变电站站用交直流一体化电源的解决方案[J].南方电网技术，2011，03：87-89.

[3]刁光宇，张万征，尹宝林.变电站一体化电源建设与解决方案论述[J].中国新技术新产品，2016，17：33-34.