(内蒙古鄂尔多斯电业局 内蒙古自治区鄂尔多斯市 017010)
摘要:随着计算机技术、网络技术等的发展,电力系统运行的安全性和可靠性,是当前电力系统发展中的关键问题。在电力系统的快速发展下,对电网等的运行提出了更多的要求,为了实现电力系统、电网的有效、安全发展,需要实施自动化发展。UPS电源为不间断电源,在电力自动化系统的发展中,扮演着重要的角色,是电力自动化系统的运行安全保证。本文针对电力自动化系统对UPS电源的应用,以及相关的内容进行分析研究。
关键词:UPS;综合自动化系统;结构特点;自动化供电;
一、UPS电源相关介绍
1.概述UPS电源
现阶段随着用电设备的不断发展,对供电电源的要求也更加严格,不仅要求电源供电质量与平稳性、可靠性,还要确保不间断供电,尤其是电力自动化系统中,一旦供电发生中断,整个自动化系统便处于停止运行的状态,还会对相关电力设备造成一定的影响,因此,不间断电源应运而生,即所说的UPS电源。这种不间断电源应用在电力系统中很有必要,是由于UPS电源不仅仅可以实现不间断供电,还可以同时应对很多种电力系统中的常见问题,例如电压波动、脉冲干扰、频率漂移、频率振荡、雷击尖峰等,这些都是电力系统中的常见问题,尽管有些问题对整个供电系统来说影响不大,但为用户带来的用电体验却很差,在某种程度上降低了供电质量。可以说UPS电源可以优化电力系统的运行过程,可以向用电设备提供更为优质的、更为稳定的、更为安全的电压。当然,UPS电源应用在电力自动化系统中的必要性不仅仅表现在这一方面,还表现在精密仪器和通信设备方面。在电力自动化系统中,之所以能实现自动化是精密网络设备与通信设备作用的结果,这些设备是电力系统自动化运行的必要条件。这些设备均需要不间断的供电,切实防止断电后数据的丢失、设备损伤等情况的发生。故而UPS电源在电力自动化系统中的应用非常重要。故而UPS电源在电力自动化系统中的应用非常重要。随着自动化技术的不断发展,与电力系统的结合愈加紧密,电力自动化系统趋于完善化发展,对供电电源的要求越来越严格,UPS电源在电力自动化系统中的作用也越来越重要,促使UPS电源实现了进一步的发展。
2.UPS电源工作原理
结构决定功能,UPS电源之所以能够实现不间断供电是由于其含有储能装置。电力系统正常运行时,UPS电源储能装置开始充电,并同时扮演着稳压器的角色,将更稳定的电压供给负载;当电力系统发生供电故障后,UPS电源作为供电者持续向负载提供规定数额的稳定电压,既不影响供电设备的正常运行,也避免停电事故对用电设备造成损害。故而UPS电源可以实现真正意义上的不间断供电。随着人们对UPS电源认知越来越全面,UPS电源也广泛的应用在电力自动化系统中。通常来讲,电力自动化系统中往往配置有两台UPS电源,并同时工作,在电力系统运行时,各自承担一半的负载,当其中一台UPS电源发生故障而停止工作时,另一方则承担全部的负载,切实防止因UPS电源故障而导致供电中断。当恢复正常供电时,UPS电源又继续充电并向用电设备提供稳定的电压。但需要注意的是,现阶段的UPS电源储能装置正处于发展阶段,存储的电能有限,故而在断电过后实际的持续供电时间有限,这也是UPS电源需要改进的地方,向着储能量更大的方向发展。除此之外,UPS电源长期处于工作状态,持续电压作用下,UPS电源本身性能会逐渐变差,容易产生故障,影响电力自动化系统的不间断运行,这也是需要注意的地方。
3.各类UPS运行方式的特点
(1)平时市电运行类:适用于对电源质量要求不高、对可靠性要求较高的负载。特点是运行效率高。可根据负荷性质进行组合应用。(2)平时逆变器运行类:适用于对电源质量要求高的负载。特点是不受市电电源电压、频率的影响。(3)有旁路转换类:负荷可由市电和逆变器供电,提高供电可靠性,多数UPS设置旁路。(4)无旁路转换类:用于输入、输出频率不同,或对市电频率、电压精度要求极高的负荷。
二、UPS在电力系统综合自动化中的应用
随着电力系统的不断发展,电力系统综合自动化水平越来越高,自动化仪表、
危机保护、远动系统、实时监控等技术被运用到电力系统中。变电站UPS主要是为了能够保护电力系统控制信号、保护回路、自动化供电的装置,是电力系统中不可缺少的组成部分。
1.UPS自动化供电
UPS主要是由逆变器、蓄电池组、整流器、交流静态开关等组成,综合自动化电力系统会自动将供电源切换到蓄电池中,蓄电池放电后,由逆变器转换电流对电力系统中的重要设备进行供电。且在因故障停电切换到逆变器的时候,电力系统能够自动检测当地市电电流,将供电电流同步到市电一致的范围内,实现“先通后断”供电,保障UPS供电的时候能够实现不间断切换。
2.继电保护
UPS最重要的组成装置就是逆变器,计算机网络设备和其他电子设备的正常运行都要依赖于逆变器提供的不间断电源。在电力系统正常运行的时候,UPS自动将稳压电源供给电力系统负载使用,发挥稳压器的功能。UPS设备对电压过大和电压过低的行为都提供继电保护,使电力系统内负载平衡,电力设备硬件、软件都能维持正常工作。
3.事故照明
当由于电网在受到不良因素影响导致电力系统发生供电故障时,将会导致电力系统内的重要电气设备“不”动或者“误”动,造成综合自动化电力系统数据流失,造成严重的后果,这就要求系统内的操作电源能够提供可靠的回路电源,也就是在电力系统内配置UPS。恢复运行的保障。因此,UPS为电力综合自动化系统的安全运行起着举足轻重的作用。
三、UPS的日常维护与检修
进行必要的日常维护,能够有效延长UPS的使用寿命,减少事故发生的几率,使得UPS在电力系统发生停电故障时能够稳定运行,为电力系统抢修争取时间,保证电力系统能够正常运行。
1.定期除尘
UPS的运行环境是非常重要的,在正常使用的前提下,UPS主机除了常规的损耗,其他的故障发生几率较低。因此,要定期对主机进行除尘清洁。除此之外,在除尘的时候注意连接件的连接情况,检查各个连接件是否存在接触不良或者松动的情况。
2.蓄电池维护
目前多数UPS蓄电池都是采用免维护的电池,这大大地节省了传统了电池维护工作,但这只是免除了以往的测比、配比、定时添加蒸馏水的工作。由于UPS的外部工作环境并没有改变,仍然会对电池产生一定的影响,因此,做好蓄电池这部分的维护和检修工作依然是蓄电池维护的重要,对UPS的维护工作的重点也是蓄电池的维护工作。
3.故障检修
UPS是电力系统的最后一道保障。在UPS发生故障的时候,一定要准确分析事故原因,分清是电源系统故障还是负载故障,是蓄电池故障还是主机故障。常规的UPS都自带故障检测的功能,并且针对外部工作状态异常时设置了过流保护和过压保护措施。因此,在判断出故障原因后,更换配件工作很方便。但是由于各种不良因素的干扰,故障自检功能往往对面不对点,没有针对性,因此检修人员仍要做大量的分析和监测工作。
结束语
UPS装置具有良好的逆变、稳定、充电等特性,在电力自动化系统中使用UPS可以很好地解决变电站直流电源的可靠性和计算机当地监控、远动微机保护以及自动化仪表等设备的电源稳定性等问题。保证了电力系统电网的安全、稳定运行,对提高电力系统的供电质量和供电安全具有十分重要的意义。
参考文献:
[1]颜权.浅谈UPS电源在电力自动化系统中的应用,大科技,2014
[2]吴建明.并联冗余UPS电源系统在综合自动化系统中的应用,数字技术与应用,2013