电力自动化系统UPS供电方案可靠性微探--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

电力自动化系统UPS供电方案可靠性微探

发表时间：2020/11/12 来源：《基层建设》2020年第21期作者：党爱菊沈丰力

[导读] 摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，电力自动化系统有了很大进展。电力自动化系统内部结构非常复杂，在运行期间一旦发生故障将会严重影响设备功能效果，还容易使装置内部元件过早损耗，从而降低设备应用率。

        身份证：41272319890214xxxx 河南省周口市 466000
        身份证：41142319880401xxxx 河南省商丘市 476000
        摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，电力自动化系统有了很大进展。电力自动化系统内部结构非常复杂，在运行期间一旦发生故障将会严重影响设备功能效果，还容易使装置内部元件过早损耗，从而降低设备应用率。为了解决这方面问题，保证UPS电源可以稳定、安全的运行，提升UPS装置的可靠性就显得至关重要，文章将分析供电系统及其自动化技术功能分析，并提出提高UPS装置供电可靠性的方案。
        关键词：UPS；电力自动化系统；供电方案；可靠性
        引言
        数据中心的供配电系统是保障通信服务系统功能稳定发挥的前提，也是数据中心建设阶段需重点关注的问题。但是数据中心高压直流技术与传统UPS供电系统技术的应用研究还不够深入，存在节能环保型、安全可靠性等方面缺陷，制约了数据中心高压直流技术的广泛应用。基于此，从数据中心高压直流系统的技术应用入手，对数据中心高压直流与传统UPS供电系统的技术间差异进行深入研究非常必要。
        1供电系统及其自动化技术功能分析
        （1）运行监控功能。供电系统及其自动化技术能够对供电系统的运行过程实施监控，并深入检测电网所有线路的运行状态，及时排查线路中可能存在的风险点，进而及时采取相应的措施进行处理。（2）设备检测功能。供电系统及其自动化技术能够检测供电系统中的各种设备，如检测电表，还能够及时发现用户电表中的故障，避免系统出现盗窃行为，有效降低供电企业的经济损失。（3）通信功能。供电企业的供电系统及其自动化技术能够提供通信功能，满足信息传输和交流的需求。技术在通信方面的应用体现出较强的稳定性和安全性，能够加快信息传输速度，同时保证信息的准确性和完整性，通过信息系统的反馈和控制功能实现远程操控系统的功能。
        2电力自动化系统UPS装置的可靠性分析
        首先，电力UPS与直流屏一起组成专用不间断电源，直流屏对蓄电池组进行充能并对直流负载提供电源，对电力系统能否正常工作起着非常重要的作用。UPS在众多模块电路作用下，使内部装置可以在充足电能状态下正常运行，其中直流屏是蓄电池可以获得持续电能供应的重要组件。为了提升UPS装置的应用时间，确保UPS装置可以正常进行各项工作，需要提升蓄电池储能的容量，还需要合理设计UPS内部模块，完成市电中断后自动供电工作，在电力自动化系统下，确保UPS装置供电能力满足工作需求，完成不间断输送电力的任务。其次，蓄电池组模块是为UPS持续供电的核心模块之一，收集蓄电池组在故障平均修复时间与其平均无故障工作时间，发现蓄电池在这两方面的数据均服从指数分布。另外故障状态、正常状态、失电状态等均是蓄电池的工作状态，掌握蓄电池组工作参数，完成故障平均修复时间抽样统计表，并根据统计结果研究蓄电池组工作规律，发现蓄电池组充放电时间以及电池实时容量间的内在联系，根据掌握的情况分析蓄电池主要在不同状态下作业情况。并通过实时容量与恒定放电电流比值，测定蓄电池组工作状态。在蓄电池组模块作用下，提升设备传输工作的平稳性、可靠性。再次，发电机对UPS电源进行供电，其有三个状态分别为检修状态、正常状态、故障状态，需要掌握UPS发电机输入方式，了解其对UPS起到的作用，需要使用逆变法分析发电机状态，通过无故障时间统计制作发电机故障，掌握发电机指数与装置修复率的内在联系，从两者间内在联系层面出发，应用数学算式作为测算检修时间是否正常的参数，通过发电机模块测定，掌握其在UPS装置内部运行期间是否正常。UPS装置内部多个工作模块，在应用期间均可以通过分析测算，掌握模块运行情况，并根据模块稳定性分析，及时发现装置内部存在的问题，确认装置发生故障的危险部位，并进行集中管制。最后，UPS供电方案设计是重要的核心内容，需要从多个角度分析。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

我们应该了解UPS装置特点，对供电系统进行状态监控，UPS装备内部包含滤波模块、整流模块、充电模块、逆变模块、自动转换开关模块、监控模块、蓄电池组等模块，在UPS供电过程中对各模块工作状态进行评估预测，分析各模块工作参数，考虑电池组故障检修以及其他模块故障调控等工作。从供电可靠性角度思考，选择最适合的供电方案策略。
        3电力自动化系统UPS供电方案可靠性策略
        3.1单、单串联总线供电模式
        选择两套UPS系统分别作为UPS的主机和备用机。其中，该系统的备用机所有的输出都将作为主机的静态化旁路电源，也就是主机的备用冗余供电，被称之为双机单串联冗余供电。当整个系统正常运行时，由主机提供运行所需要的电力，此时，备机处于空载的备用状态。当主机发生故障时，系统负载将主机旁路进行切换，从而由备机承担电力负载。上述的供电模式，在将UPS有所保留的情况下，对冗余的系统进行扩充式改造，并获得更大程度的冗余。对于UPS主机来说，只要具有独立的静态旁路输入口，便能快速实现主、备机冗余供电。当供电系统在应用该供电模式时，能够灵活进行产品的选择，还可以将不同制造商的产品进行综合化应用。在单机容量能够承受系统负载的情况下，对不同性能、不同容量的UPS进行串联，其改造成本极低且方便。
        3.2采用双机并联冗余方案，提升系统的可靠性
        为了进一步提升电力自动化系统可靠性，采用UPS双机并联冗余的方案，来提高UPS供电方案的可靠性，并开展不定期检测，从而实时掌握UPS装置运行各时段工作情况。双机备用供电，会使用两台UPS电源，应用两台UPS电源与母线共同负责系统负载运行工作，在电力自动化系统运行期间，当装置内其中一台UPS电源发生故障后，由另一台UPS电源进行电力系统负载运行。当两台UPS电源装置同时发生故障，母线自动承担负载供电作业。在负载运行期间，装置配备两台UPS电源，可以在极大程度上防止因为装置内任意元件发生故障对负载运行带来的影响，使用双机备用供电的方式，可以提升系统运行的可靠性，防止模块发生故障后，冗余容量无法完成在线负载运行。
        3.3将双总线供电模式进行合理的应用
        为进一步增强和满足供电的可靠性和稳定需求，将上述的几种供电模式进行综合化结合，科学地提高了电力系统的安全系数。在建设成本和项目场地资源有限的情况下，选择双总线供电模式。例如，某省某电力公司的数据中心机房在进行容量扩充改造后，将其机房内部净面积增加到400m2，并购置了2台500KVA的UPS，其电池的待机时间为3h。双总线供电模式很大程度上可对市电的输入进行灵活调整，在提高供电系统可靠性的同时，有效减少电力设备的投资额度和占地空间。
        结语
        综上所述，UPS供电方案需要从实际出发，为电力自动化系统可以持续供电，应该分析UPS系统电源应用于电力自动化系统后的工作表现，还应该保证UPS供电方案可以使系统可以稳定、可靠的运行。并分析双机并联、多机并联UPS电源在其中的应用表现，并在后期加大对方案的研究力度，一旦发现装置运行存在问题，需要及时优化装置内部结构，进一步提升UPS装置运行的可靠性。
        参考文献：
        [1]曾伟.电力自动化系统中UPS电源技术的应用分析[J].中国设备工程，2019（16）：169-170.
        [2]于成功.电力自动化系统UPS供电方案的可靠性研究[J].电脑编程技巧与维护，2019（03）：46-47+79.
        [3]于希军，刘杰，武丙顺.基于EPON模式的分布式电源自动化通信系统及安全机制[J].数字通信世界，2018（11）：276.