智能变电站交直流一体化电源系统的研究与应用

发表时间:2021/6/25   来源:《中国电业》2021年3月第7期   作者:李伟佳
[导读] 对常规变电站用电站系统现状进行了深刻的研究
        李伟佳
        云南电网有限责任公司临沧供电局  云南省临沧市  677000
        摘  要:对常规变电站用电站系统现状进行了深刻的研究,同时全面分析了所存在的问题,主要问题包括站用电源自动化程度尚未达标,系统管理和信息共享存在一定难度,投资浪费等主要问题,针对这一系列问题,阐述了智能变电站用电源系统一体化设计具有合理性和可实施性,提出了适宜的方案,智能化变电站交直流一体化的技术方案,即利用互联网通信,一体化监控等系统联动的方法实现站用电源网络智能化设计这一技术理念,并采集合理系统数据。通过一体化监控设备对站用电源系统的管理,推动了辅助系统的联动功能。并介绍了该方案的具体应用,这种应用具有一定的合理性所以在实际应用中具有一定的价值和意义。
        关键词:智能变电站;变电站;直交流电系统;用电系统

        引言:变电站安全的运行是以站用电源为基础的,随着我国经济不断发展,数学化信息化的时代不断推进,相应提高站用电源整体的运行管理水平是迫在眉睫的发展趋势,同时也是十分必要的。目前,现有站台资源整合,自动化水平管理模式等方面仍存在巨大的发展空间,本文所提出的全新的变电站电源系统设计理念是顺应我国经济社会发展的,将站用交流电源系统,直流电源系统,通信电源系统等一体化设计,一体化监控,通过信息数据的特性通过接入自动化的系统进行上传,上传至远方控制中心。
一、常规变电站用电源系统现状
(一)站用电源自动化程度不高
        常规变电站电源主要分为四大类,主要有交流系统、直流系统、UPS、通信电源系统等主要方面,站用电源系统为变电站主要提供一下电是:储能、加热、通风、操作电源,以及对电源的检修工作地进行[1]。变电站常常采用分散设计,独立组屏,设备由不同的供应商供应以及生产,安装、调试、供电系统也分配不同的专业人员进行专业的保养维护与管理。因此,依然存在一些问题需要我们去完善与解决。由于具有不同的组织体系,因此他们之间的融合是十分困难的,为网络化的管理加大了难度,系统没有综合的分析平台,所以缺少一定的技术支持,自动化的程度相对较低。
(二)经济性较差
        由于不同的供应商提供不同的系统,由于每个子系统设计的成本不同,所以资源没有得到充分合理地运用,使投资的金额显著的增加。例如:直流系统配置一套电池组同时UPS,通信电源系统同样也需要一套电池组,这是极其浪费的,既浪费了设备同时又使设备之间协调能力差,加大了操作的难度,所以这种做法事不合理的,需要我们积极改进,节约资源,使有效的资源得到合理高效的利用。
二、变电站交直流一体化电源系统技术
(一)智能型站用电源交直流一体化系统
        智能型站用电源交直流一体化系统的建立主要应用两方面:其一,建立站用电源信息共享平台。使有效的信息在最短的时间内实现信息共享,使站用电源整体网络系统实现整体化、规范化、一体化[2]。将交流、直流、逆变、通信电源网络智能化、对外存在一个通信安全接口其二设计优化。良好的系统,需要合理的设计。对通信蓄电池及充电装置进行取消,选择更加合适的DC变换器直接进行代替,取消UPS蓄电池的使用,使用逆变器直接挂于直流母线代替;对极其重要的负荷如事故照明等采用逆变电源供电;统一进行波形的处理和调整,对实现状态进行及时合理的检修。
(二)数字化站和程序化站用电源交直流一体化系统
        数字化站用电源交直流一体化系统运用上行下达的智能信息数字化的进行电源的传输,并采用开放式系统运用相关对其进行规约进行应用与检测。而程序化站用电源交直流一体化系统运用电源与负荷相结合方式,将辅助系统空调、风机、门禁、消防等均纳入控制的范围。


三、主要技术方案及特点
(一)实施方案
        站用所用电源采用开关智能模块化的方式。将机箱电源等集成在一个机箱模块范围内[3]。主要包括极多模块主要包括如下:交流进线模块、交流馈线模块,充电模块直流模块、蓄电池监测模块等多个模块,能够实现模块外无二次接线,对外面只有通信的联线和检修维护较为认真,符合标准化的要求。
(二)主要特点
        智能变电站交直流一体化系统建设的特点多样,但是使其发挥独特作用的只有主演的特点,主要为以下几点:第一点,开关智能化模块化。运用常规低压开关,将开关,传感器智能电路集成在一个机箱内,采集开关量输入,开关量输出等在机箱内进行统计和总结[4]。真正实现上行下达的信息化数字化的运输方法,模块外无二次的接线,无跨屏二次的电缆,对外采用光纤的联络方法,使联络更加的方便与便捷。使传统设计薄弱的环节和项目得到有效地加强甚至是彻底的改善。开关智能模块化的实施,使检修维护的过程更加的简单快捷高效,更加地系统化。使所有的开关实现智能检测或控制。第二点,智能化的电气设备。使工作变进线,备用变进线和重要的回路断路器采用电动的操作结构,实现断路器远程分闸和合闸的自动化控制。对交流线进行准确高效的测量,发挥电源的测量记录和检测等重要的功能,满足变电站综合自动化系统的总体要求。第三点智能开关模块一次开关不依赖于二次回路,二次回路主要起状态检测的重要作用。重要的充电模块配置,蓄电池的配置和传统的方案相同[5]。具有一定的价值和重要的意义。第四点,集中功能的分散化。直流绝缘体检测分散为母线条绝缘检测带馈线绝缘检测的馈线开关模块完成,取消常规的二次接线的过程,接口使用通信的方法。但通信不对各模块的运行产生影响,方案实施的结果和传统的方法相比更加具有合理性和可实施性。蓄电池每层分散配置采集模块,取消层间联线。第五点,建立站用电源信息共享平台。设立站用电源信息共享平台,使信息可以得到更加,高效的共享效果。所有站用电源智能模块均通过通信将信息接入总监管的模块之中,包括交流进线模块,直流监控模块和充电模块,通信DC模块,逆变电源模块等多个模块。站用电源总监测模块以太网通信接口[6]。第六点,高级功能的应用。通过将站用电源所有开关的智能模块化建立开关程序化平台,通过网络技术和电源的交流技术,使变电站的辅助设备空调,风机消防照明等联成网络,建立固化联动方案合理的软件平台,实现站用电源开关不仅具有传统手动控制,远方控制,保护控制之外,还可以依靠如今数字化信息化的方法,依据相关信息触发的条件,激活预订的程序,完成程序的动作,真正的顺应时代化、信息化的发展,推动我国数字化信息化的日益进步,不断增加我国的国际竞争力和信息化、数字化的背景下拥有的巨大发展优势。
结束语
        我国的国家在进步,我们的综合国力也同样在日益的增强,将变电站内使用的各种资源,交流电源、直流电源、逆变电源、通信电源等电源系统等通过网络的发展利用网络技术,网络通信一体化监控系统联动等方法,保证站用资源的安全性,实现安全化智能化,解决了传统分离式电源系统所存在的弊端和问题。大大提高了电站电源信息化智能化水平同时提升了电站的管理水平,提高可电源系统的可靠性和灵活性。减少了工程的投资,合理利用了资源,同时这也是一种经济和资金有效的节约。综上所述,该系统是一套技术先进,可行性强,节能环保,符合我国发展要求和政策所提出指标和设计理念的电源系统,目前,国内已经有多个数字化变电站在使用这种变电站交直流一体化系统,并且这种系统得到了大家的认可,并得到了充分的应用和推广。我们要尊重社会和时代的发展,选择适合我国发展现状的设备与系统,促进我国综合国力的不断提高,提升我国的国际竞争力,提高国际地位和我国的竞争优势。发展经济的同时,注重节约资源,注意环境的保护。注重生态文明建设,得到经济效益与社会效益的统一。在个人利益与国家的利益发现冲突的时候,永远以大局为重。所以实现智能变电站这一举措是十分可行并且具有合理性的,促进国家电力的发展。
参考文献:
        [1] 葛飞, 蔡佳琨, 尹恒阳. 智能变电站交直流一体化电源系统的研究与应用[J]. 百科论坛电子杂志, 2019, 000(004):308-309.
        [2] 杨宏伟, 王纪渝, 龚伟,等. 智能变电站交直流一体化电源系统研究[J]. 电子设计工程, 2020, 28(06):111-114.
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