电力系统一体化电源供电可靠性研究王磊

电力系统一体化电源供电可靠性研究王磊

(国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司江苏徐州221000)

摘要:变电站一体化通信电源典型方案是取消通信电源的蓄电池组,将站内直流电源系统、通信用直流变换电源(DC/DC)组合为一体,共享站直流电源系统的蓄电池组,并统一集中监控的成套设备。电力系统一体化对电力的发展有着至关重要的作用,它不仅可以使电力管理更具整体性,在工作效率方面也有所提高,并能最大限度的控制成本支出,达到对资源的合理利用。但如果在蓄电池组方面不做考量,就会导致设备超负荷运行,引起故障,影响设备的正常使用。基于此,本文主要对电力系统一体化电源供电可靠性进行分析探讨。

关键词:电力系统;一体化电源;供电可靠性

1前言

变电站采用一体化电源可以实现高效管理,具有优化资源,节省投资成本、运维成本和机房空间等优点。如果变电站的运行质量和运行效率不能得到保障,必然会导致电力系统的整体运行质量不能得到保障,引起安全事故的发生。因此,需要科学地建设电力系统,并合理运用一体化电源。分析电力系统一体化电源的运用情况及其安全性,以促使电力系统始终处于稳定的运行状态,规避安全隐患的发生,实现电力企业的持续健康发展。

2电力系统一体化对电源的影响

电力系统一体化电源主要由直流电源、电力用交流不间断电源等构成,从而形成一个具有监控能力、数据传输功能的直流电源蓄电池组,其主要作用是为电力系统提供基础的能源。通常情况下蓄电池会处于备用状态,但是当电力系统出现交流电停电时,蓄电池可以将其储存的电能释放出来,进而使得电力系统内部相关设备和保护器具始终处于稳定的运行状态,保障电力系统的持续工作能力。

(1)在电力系统一体化使用过程中,由于撤换了电池组,由以往的蓄电池改为现今的变换器,而变换器的作用与蓄电池组的作用是截然不同的,它以自身电流作为导体,由输出改为输入,在转换的同时将产生源源不断的电源能量,在电力设备不稳定的情况下,将由蓄电池组继续保持电流的转换功能。但是这种使用方法有一定的弊端:变换器的转换功能是不完全的,并且对于承载转换的电源是有严格要求的,在使用过程中如果发生故障,在正常范围内不能够完成自我保护功能,电压会急速下降,甚至降到最低0V,并导致并联设备的正常工作,影响运行效率。

(2)与传统的-48V电源后接蓄电池模式相比,其过程如下:

传统模型:负载短路à蓄电池提供较大冲击电流,并持续时间à空气开关断开àDC/DC模块没有失压。

DC/DC电源模型:空气开关是一种只要有短路或严重过载现象,开关形成回路就会跳闸的开关。空气开关跳闸需要两个基本条件:电流和持续的时间。通常空气开关在3~5倍额定电流时间持续20~40ms时间则可把空气开关冲开。空气开关所经历的电流大小和持续时间不同,脱扣的时间在不同的电流下引起的空气开关跳开所需要的时间形成脱扣曲线。电流越大,冲开空气开关断开时间越短。不同的产品有不同的曲线,脱扣曲线分为A、B、C、D、K等几种,各自的含义如下:A曲线:脱扣电流为(2~3)In,适用于保护半导体电子线路,带小功率电源变压器的测量线路,或线路长且短路电流小的系统。B曲线:脱扣电流为(3~5)In,适用于住户配电系统,家用电器的保护和人身安全保护。C曲线(常用):脱扣电流为(5~10)In,适用于保护配电线路以及具有较高接通电流的照明线路和电动机回路。D曲线:脱扣电流为(10~20)In,适用于保护具有很高冲击电流的设备,如变压器电磁阀等。K曲线:具备1.2倍热脱扣动作电流和8~14倍磁脱扣动作范围,适用于保护电动机线路设备,有较高的抗冲击电流能力。

3电力系统一体化电源的建设

3.1电力系统电源交直流一体化

(1)需要构建完善的电源信息公共平台,结合智能控制系统、通信系统等,保障电源完成交直流的有效转变,并配合对外通信接口,使得电源可以完成信息转换。

(2)针对传统电源进行优化,结合DC/DC变换器,提高二次配电监控管理质量,进而推动电力系统的检修质量。

3.2电源交直流一体化系统数字化

采用上行下达的信息传递方式,使信息的传递质量和传递效率得到提升,避免信息丢失和信息损坏的情况发生,保障电力系统可以始终处于稳定运行状态。IEC61850规约的使用,使得各个开放性的系统可以得到有效的保障,进而保障电源的一体化水平。

3.3电源交直流一体化系统程序化

结合电力系统的基本情况,将电源系统纳入智能化控制系统中,控制电源的基本情况,保障电源的检修质量,使部分隐蔽问题可以及时发现。此外,针对电源的基本情况,采取程序化的方式,使得电源的各项任务可以严格地按照程序执行,保障电力系统的安全。

4电力系统一体化电源的主要技术

(1)一体化。一体化电源的开关智能化模块的建设,需要将各类开关和传感器等形成一个整体的模块,使得该模块具有监控、馈线、充电等功能性。

(2)集中功能分散化。结合电力系统构建的相关模块,对部分功能进行分散,进而提高电力系统的整体运行质量。

(3)电源网络智能化。针对该变电站的基本情况,结合监控模块和通信模块以及智能化控制模块等,可使得电源网络的整体智能化水平提升,并实现智能变电站的电源逻辑判断,提高故障处理能力。

5电力系统一体化电源的安全可靠性

根据某电力系统的基本情况,对一体化电源的安全可靠性进行分析:

(1)一体化电源具有良好的发展前景,随着技术水平和模块的技术不断完善,智能化的电源控制系统,可以有效地控制电力系统中交流和直流的转换,进而保障电力系统的运行质量。良好的技术支持,使得智能变电站一体化电源的安全可靠性得到保障。

(2)一体化电源与电力系统的外观和整体具有良好的协调性。针对传统电源模式进行优化和改进,并合理地对线路模式进行调整,实现交直流的分区隔离,避免交流电和直流电之间的接触,进而保障电力系统的整体运行安全。电力系统控制系统结合电源系统,实现了对电源的有效控制,提高了整个智能变电站的安全性。

(3)电力系统一体化电源,具有统一的控制形式,采用统一平台对电源及其附件进行控制和管理,优化了电力系统电源的管理模式,减少电力系统电源的故障频率。即使发生故障,系统也能发出警报,实现对电源系统的逻辑判断和维护,进而保障智能变电站的运行质量。经过变电一体化电源的改造,变电站有效地降低了事故发生率,减少了电力系统的损失,保障了周边的电力用户的实际需求,为该地区的电力持续供给能力提供基础。

6结语

变电站采用一体化电源时,当通信负载支路出现短路或持续过载故障,常规空气开关不能切断故障支路,DC/DC变换器的限流作用会使两段通讯直流母线的电压出现跌落,会影响其它支路上通信设备的正常工作。本文拟采用动作特性曲线比较精密液压电磁式开关来解决此问题,并对液压电磁式开关做了相关测试,发现在过载时液压电磁式开关能解决开关脱扣问题,同时也能满足设备冷启动的要求,但在短路时还是不能满足要求,会对其它支路的通信设备有一定的影响。下一步如变电站一体会电源要大范围推广,需要对通信设备做相关的要求,使其输入电压范围比较大,都要达到一48V,±20%的要求。同时也要对液压电磁式开关进一步改良,使其更满足动作特性曲线要求。

参考文献:

[1]惠改玲.智能变电站交直流一体化电源系统分析[J].科技与企业,2013(19):168

[2]陈卫中.论变电站电源设备一体化双冗余[J].电子技术与软件工程,2013(24):155-156

标签:;  ;  ;  

电力系统一体化电源供电可靠性研究王磊
下载Doc文档

猜你喜欢