变电站交直流一体化电源系统设计

变电站交直流一体化电源系统设计

交直流一体化电源系统是变电站系统的重要组成部分，电源系统设计是否合理将会直接影响到智能变电站自身的性能。当前传统变电站还存在着不少问题，连续供电以及安全可靠性等问题都是值得研究的。本文将结合交直流一体化电源特点以及现状来分析该系统的设计。

标签：变电站；交直流；电源系统设计

交直流一体化电源系统是一种新型的专业地电源系统，该系统的应用能够把直流电源和交流电源进行有效地系统整合，能够形成统一的电源化系统。交直流电源的统一对于变电站未来性能的提升具有极为重要的意义，它的应用将能够使得变电站运行的更加方便，技术上也将会更加先进。在今后为了进一步提升变电站的运行水平就必须要加强该电源系统的研究，科学设计该系统。

一、交直流一体化电源系统特点

交直流一体化电源实际上就是把各种电源结合到了一起，通过统一监视控制来起作用。详细分析当前交直流一体化电源系统就会发现它具有以下几个特点：

一是安全性和经济性得到有效提高。与传统电源设备相比，交直流一体化电源系统检修起来更加方便。这主要是因为该电源系统采用的是全模块设计，系统的绝缘防护功能得到了有效提高。不用停电时就可以实现对一般店里故障模块的更换。此外该系统本身是没有跨越二次电缆以及外引二次接线的。单个模块是能够进行独立检修的。二是整合了电源系统，更有助于实现智能化和网络化。电源系统的一体化能够实现对整个变电站各个电源的监控和分析。能够有效解决各个电源之间的通信兼容问题，这对于提升变电站的智能化程度是有非常重要的意义的。三是管理水平得到有效提高。当前交直流一体化电源系统的建设能够实现更加快捷、及时以及准确的管理。工作人员通过观察系统设置的各种数据来进行历史数据管理、报警处理等工作。在该系统的实现过程中所有的设备都是由统一厂家来供应的，这在一定程度上就很容易解决所有站用电源问题。

二、当前传统变电站存在的问题

交直流一体化电源本身是分成二次直流系统、交流系统、通信电源系统、UPS电源以及各个子系统的。详细分析传统变电站就会发现表现最为典型的是以下三个方面的问题：

一是维护起来比较困难。由于当前的设备通常是由不同供应商来进行生产、安装以及调试的，针对电源系统的管理也是由不同工作岗位的专业人员来管理的。因而在实际工作过程中还存在着各个部门之间难以协调、运行维护不方便以及自动化程度不高等问题。电源系统是个统一的整体要实现对其的维护就需要从各个方面，由各个不同部门、不同的售后服务人员来进行处理。正是因为牵涉人

员过多、需要由由不同部门的人员都各自到位之后才能维护。这在一定程度上就使得维护变得更加困难。二是没有专业地系统管理。当前，在变电站中设备通常采用的是IEC61850协议，该协议的应用能够有效解决兼容问题。但是需要注意的是到目前为止还没有专业地统一地监控设备来对整个占用电源进行有效管理，还无法实现系统的数据共享，还不能够实现状态检修。三是性价比差。性价比是衡量电源系统的重要指标。用这个指标来衡量当前变电站的电源系统就会发现存在着典型的性價比差的问题。

三、交直流一体化电源系统设计

所谓交直流一体化电源系统设计主要指的是工程人员要在现有技术基础上对变电站各种电源进行科学设计。具体而言就是要对站用交流电源系统、通信电源系统、二次直流电源系统以及UPS电源灯进行一体化设计。与传统电源系统的设计不同，交直流一体化电源系统在实际设计过程中取消了UPS并且是把逆变器直接挂在直流母线上。从而能够实现一体化的应用。本文以110Kv台海变电站电压等级为110/10kV为例来进行说明。

（一荷和直流系统接线设计。变电站内部是分按2h放电来进行考虑的，通信经常负荷则是需要按照4h事故放电时间来考虑。在实际工作过程中电池通常采用的是单体2V，一共用104只。放电额定容量则是要确定为300A·h。对于直流系统往往是采用单母线来进行接线，在实际设计过程中还需要设置一组阀控式密封铅酸蓄电池。对于直流宫殿中的10kV配电装置通常要采用环网来进行供电，而对于110Kv以及主变压器各侧则是需要采用辐射供电方式的。在设计过程中设计人员通常把蓄电池布置在专设电池室中。通信电源往往是取自直流系统的。

（二）蓄电池和充电设备的设计。在本次设计中站用蓄电池和通信专用蓄电池是要整合到一起的，对于电池容量则是要考虑全站直接负荷。此外还需要考虑到电池老化以及温度修正等因素。通过深入分析，工程人员把电池容量确定为300A·h，104只。蓄电池出口端电压则是需要满足国家的有关规定的。严格按照规范来进行设计是基本要求。

（三）系统监控平台以及不间断电源系统的设计。在本次工程中对于系统监控平台选择的是DL/T860规约，通过该规约来实现电源系统统一智能监控。监控是手段，最终目的是要实现对各个系统的状态检修。在实际监测过程中不仅要监测常规指标。同时还要监测交流系统漏电、蓄电池容量等指标。设置智能型的在线监测装置能够实现对线路的有效监测，

变流不间断电源系统的设计，通常情况下在变电站中要配置1套这样的电源，内部还需要设置两台容量是各位3kVA逆变电源装置。逆变器通常是由交流来进行供电的。在交流消失之后就需要自动切换，从而实现由变电站直流馈线柜来供电。在本站中还需要设置2台站用电源。站用电容量通常是1000kVA。

变电站交直流一体化电源系统设计是今后变电站工作的重点，在今后工作过程中为了提升变电站智能化以及网络化的水平就必须要结合变电站自身的实际

情况来进行专业科学地设计。

参考文献：

[1]陈文升，钱唯克，楼晓东.智能变电站实现方式研究及展望[J].华东电力，2010（10）

[2]吴忆，连经斌，李晨.智能变电站的体系结构及原理研究[J].华中电力，2011（03）

[3]常光旗，杨毅.10 kV智能变电站关键技术研究[J ].湖南水利水电，2011（02）