智能变电站交直流一体化电源系统研究

孙羽

摘 要：随着新技术的发展，变电站已经完全实现了智能化、自动化，全面提升了供电稳定性，保证了用电安全。随着电力运行的质量提高，对变电站交直流一体研究也已经进入了新阶段，通过对智能变电站交直流一体化电源系统的技术提高，全面实现了设备自动切换、启动，传唤供电及安全用电得到充分的保证，这种新型技术应用和传统变电站电源系统比较更加科学有效。文章主要通过对智能变电站交直流一体化电源系统特点的分析，进一步提出了智能变电站交直流一体化电源系统设计措施与方法。

关键词：变电站；交直流；一体化；电源系统

中图分类号：TM762 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）36-0178-02

随着现代科学技术进步与发展，电站运行也引进了现代技术，特别是随着我国智能变电站的建立，对一些新技术应用也越来越广泛，全面提升了供电用电安全稳定性，保证了经济建设与发展需求。智能变电站中使用交直流一体化电源系统，这类系统能够充分保证变电站运行，使变电站电源更加安全，这项技术运行的原理主要是将交流电源和直流电源等进行系统整合，形成协调统一的运行，使传统电源得到了交直流一体化运行，保证了电源系统更加科学可靠，此项技术的应用，大大提高了变电站运行效率，极大的推动了变电站工作效能，使各个环节运行更加稳定安全。交直流系统主要是在传统变电站电源基础上实现的技术提升，保证了电源系统运行起来更安全，可以说，这种新型技术完全提高了传统变电站电源设计原理理念，是现代最为先进的创新型技术之一，使电源形式更新颖、结构更合理、技术更先进、运行更方便、维护更精准。

1 智能变电站交直流一体化电源系统现状

传统变电站使用的电源供应不稳定，电源中断问题严重，只有全面解决好供电稳定问题，才能保证电能质量提升服务层次，满足区域经济建设与发展。随着技术的发展与进步，传统常规变电站所使用的分散设计电源系统已经不适应现代社会发展，通过几年的不断更新，现代化智能变电站交直流一体化电源系统已在智能电站领域实现了全面铺开，交直流一体化电源系统成为当前应用最为普遍的电源系统，大大提高了电力质量，保证了供电用电安全。智能变电站交直流一体化电源系统涉及到的内容较广泛，当前，随着研究与应用的推广，在内容上有了更加广泛的拓展。

1.1 实现了可靠的自动切换

随着技术进步与发展，智能站交流电源更加稳定，在日常运行过程中，已经能够在自动切换上形成自主运行，确保电源可靠稳定，充分实现了变电站各类电源的自动切换。

1.2 实现了软启动

随着技术的发展和拓展，已经向高端技术展开研究，已经完全在高频开关电源、交直流变换电源模块自主均流、稳流、稳压方面，实现了质的跳跃，确保了整机效率得到有效提升，在变电运行过程中，彻底消除了电网对频次的冲击、浪涌，大大提高了电网的自身抗干扰能力，实现了开机软启动。

1.3 解决了不连续供电问题

当前，电力专用逆变电源容易产生许多不利影响，特别是会对一些设备起到干扰，无形中增加了设备过载量，导致设备产生不稳定状态，导致的成因较多，比如电源直流输入的问题、交流输入和输出被电气隔离的问题、动态瞬变及陷落等干扰问题，都会在一定程度上影响设备稳定运行，通过对控制逻辑的修复，全面实现不间断电源任意运行状态闭合，确保供电用电安全稳定，解决了连续供电问题。

1.4 提高了可靠性

當前，虽然实现了智能化、自动化，但是还没有完全实现变电站的无人运行，交直流一体化操作还需要人力来完成，无法满足全面的无人操作，当前，还需要进行深入研究，解决设备绝缘故障、机构失灵、拒动或误动、漏油、漏气等问题，确保供电用电的安全与稳定。

2 智能变电站交直流一体化电源系统特点

智能变电站交直流一体化电源系统是当前最先进的技术，主要是通过对传统变电站使用的交流电源、直流电源、交流不间断电源（UPS）、通信电源、逆变电源（INV）、直流交换电源（DC/DC）等装置综合重组，使各种电源形成一个统一的运行模块，利用统一监视控制信息建立一个能够实现充分共享的直流电源蓄电池组，这样，不但能够保证电源的供应，同时也实现了电源运行的系统性。通过大量的实践检验，电源系统是有一定的优势的，主要特点表现如下：

2.1 实现电源系统的一体化、智能化和网络化

变电站使用的电源较复杂，各种设备较多，不同的设备使用不同的线路与电源，不利于维护与保养，通过一体化建设，实现了线路的重组与设计，保证了电源供应稳定与安全。变电站所使用的一体化电源系统和常规变电站相比是有一定优势的，可以说，当前最先进的电源系统就是交直流电源一体化，这种设计方式是智能变电站一项重大突破，一体化不仅是外形一体统一，更主要的是体现到功能设计上，实现了整个电源系统设计安装的合理优化。通过一体化设计，充分实现了新的供电模式，大大降低了组屏数量，使整个电源系统更加紧凑、节约占地空间，保证了整体集中统一，使供电运行更加简单优化，为后期使用、维护提供较大的方便。电源系统实现了整体性一体化，提高了平台利用效率，对整个变电站电源各种电源子系统形成了统一的监控和分析，充分解决了由不同供应商供应的各自单独的电源通信兼容问题，使变电站系统更加网络化、智能化、自动化。

2.2 安全性和经济性得到全面提高

通过设备与信息技术的有机结合，大大提高了系统安全性，保证功能外还实现了自动检测，使安全性能得到有效提高。设备和信息的有机结合，实现了智能化，不同的子系统合围形成整体的系统结构特征，各个系统间还通过关联形成总控制，这样，各个子系统间就会通过一体化电源系统，实现内部网络化，不同的子系统运行状态和参数就会形成统一的调整与控制，特别是针对电源盲点部位，能够起到及时监控的良好作用，保证了系统运行过程中的稳定与安全。另外，各个模块间参数也已经从相互脱节变成了全面互换，不但能够实现单个开关或模块独立检修，同时也不影响整机运行工作，确保了维护、使用上的直接、便捷，实现了整体设备检修的连续性，从而使整个电源系统更安全、更可靠。交直流一体化电源系统和传统常规变电站电源相比较，其成本更低，运行起来也较为经济合理，通过系统整体结构优化，减少了作业流程，使人力资源能够得到解放，实现人力的合理分配，大大降低了设备的投入，使相关设备更加集成，降低了变电站运行成本，节省了大量的资金投入。蓄电池使用也使环境得到了改善，降低了污染几率，保证经济效益的同时，也使得社会效益有所提升。endprint

2.3 电源管理水平得到全面提高

传统变电站电源管理问题较多，运行复杂，往往会引发事故，随着智能变电站交直流一体化电源系统的投入与使用，电源管理也实现了科学化、智能化、整体化，使电源使用维护更加统一整体，管理起来也更加快捷、准确和及时，提高了变电站电源使用效率。通过电源智能管理，能够对每一条线路进行精准设计，根据系统各种设置数据做出报警处理，实现线路的历史数据管理。针对事故情况，能够精准判断位置，同时也能够对结果进行有效分析，保证了电站运行的安全性，通过对电池管理输出控制操作，合理做好各项事务处理，实现了变电站的稳定运行。电源系统由厂家统一提供所有电源设计方案、生产许可和安装服务，不但实现了专业性，同时也对后期维护起到了良好的推动。

3 智能变电站交直流一体化电源系统的可行性分析

智能变电站交直流一体化电源系统是当前较为先进的电源系统，在各类变电站运行中起到主要的作用，随着技术的深入推广，已经成为主要的技术形式。目前，随着智能变电站交直流一体化电源系统在全国范围内的成功运行，其展现的优势不言而喻。

3.1 解决好技术难题降低运行风险

变电站在电源系统上的一体化，大大降低了运行上的风险，使运行更加安全稳定，交直流电源系统在直流和交流技术切换与正常运作方面已经有了成型的技术成果，大大减少了运行风险，提高了运行的安全稳定性，通过实际应用，提高了可操作性，但是，一些问题也需要不断改善，全面解决好直流核心充电模块开關技术是重点，进一步提高逆变电源控制能力，实现交流断流后直流逆变的切换，降低运行风险。

3.2 交直流一体化电源系统安全性更高

电源故障影响到整体装置运行，如果处理不当，还会导致重大事故发生，损坏设备。系统的运行将常规变电站中线路模式予以调整，将直流和交流完全分开、隔离和布控，减少电流冲撞事故，整个系统安全系数得到增强。系统设置采用双重化模式配置，因而在故障出现时就能够及时被发现，一些装置故障并不影响整体装置继续运行。

4 结束语

智能变电站交直流一体化电源系统是较为成熟的技术，通过交流电源和直流电源整合，实现交直流电源智能化运行，全面提高了运行的稳定安全性，提高了变电站电源管理能力，实现了供电用电的一体化解决方案。

参考文献：

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