調(diào)度自動化系統(tǒng)不間斷電源可靠性改進方案

李偉青　陳龍成

摘 要：介紹了梅州供電局調(diào)度自動化主站2臺UPS并列冗余的供電方式和運行風(fēng)險。在落實南網(wǎng)總調(diào)關(guān)于調(diào)度自動化系統(tǒng)雙機全停反措過程中，梅州供電局充分利用應(yīng)急中心的UPS作為反措整改的后備保護電源，確保自動化系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的運行在受保護的情況下，實現(xiàn)了UPS雙機向分列運行的平穩(wěn)過渡。就如何提高UPS電源供電可靠性和降低改造風(fēng)險等方面進行研究，為相關(guān)單位提供了設(shè)計思路。

關(guān)鍵詞：調(diào)度自動化；不間斷電源系統(tǒng)；雙機并列；逆變器

中圖分類號：TM762.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）18-0001-02

UPS是不間斷電源系統(tǒng)的簡稱，它的主要作用是當(dāng)交流輸入電源消失時，能通過附屬蓄電池提供的直流電源逆變成符合一般設(shè)備需求的工頻交流電源，繼續(xù)向負載供電，從而保證對負載供電的連續(xù)性和可靠性。

梅州供電局調(diào)度自動化主站現(xiàn)有的UPS電源系統(tǒng)為雙機雙母帶母聯(lián)配置，可滿足《南方電網(wǎng)調(diào)度自動化統(tǒng)不間斷電源配置規(guī)范》，但其運行方式是母聯(lián)投入雙機并聯(lián)運行，根據(jù)《關(guān)于落實防止調(diào)度自動化系統(tǒng)雙機全停的11項反措的通知》，UPS系統(tǒng)的運行方式還需整改。由于調(diào)度自動化系統(tǒng)是不可停系統(tǒng)，在電源整改過程中需考慮設(shè)備運行的穩(wěn)定性和可靠性。因此，我們設(shè)計了一套以利用應(yīng)急中心UPS電源作為后備保護電源，確保關(guān)鍵設(shè)備在不停電的情況下，實現(xiàn)2臺UPS解除并列運行的技術(shù)方案。本文就UPS系統(tǒng)整改設(shè)計和實施中的關(guān)鍵問題進行簡要闡述。

1 UPS系統(tǒng)的現(xiàn)有運行方式和特點

梅州供電局自動化機房現(xiàn)有的UPS為梅蘭日蘭Galaxy PW系列產(chǎn)品，運行方式為雙機雙母線并聯(lián)冗余，其結(jié)構(gòu)如圖1所示（輸出母聯(lián)開關(guān)為常閉狀態(tài)）。雙機并聯(lián)方式的特點是2臺UPS互為冗余，在正常運行時，每臺UPS的容量相同且平均分擔(dān)相等的負載，負載功率小于或等于單臺UPS的額定功率。在此情況下，如果一臺UPS出現(xiàn)故障，則另一臺UPS能繼續(xù)供給全部負載。總而言之，并聯(lián)冗余的配置可提高整個UPS系統(tǒng)的供電可靠性。

圖1 UPS雙機接線

2 UPS系統(tǒng)存在的風(fēng)險及其反措要求

2011-07，廣西某供電局發(fā)生了一起調(diào)度自動化主站系統(tǒng)雙機全停事件。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該事件是因一臺UPS發(fā)生了故障停機。因故障UPS采用了雙機并聯(lián)運行，所有負載自動轉(zhuǎn)移至另一臺UPS，在轉(zhuǎn)移過程中出現(xiàn)了異常，導(dǎo)致第二臺UPS在未閉合旁路開關(guān)的情況下自動停機，最終使兩路UPS輸出電源停電。此次事件暴露了雙機并列運行存在的風(fēng)險和弊端——如果出現(xiàn)單機故障后，因雙機通信異?；螂p機配置不完善等原因，就可能將故障范圍擴大甚至雙機全停，這樣會嚴(yán)重影響調(diào)度自動化系統(tǒng)的持續(xù)、穩(wěn)定運行。

為了防止上述事件再次發(fā)生，南網(wǎng)總調(diào)下達了《關(guān)于落實防止調(diào)度自動化系統(tǒng)雙機全停的11項反措的通知》。其中的第九項反措要求：并機模式UPS存在重大安全風(fēng)險，各級調(diào)度機構(gòu)應(yīng)盡快落實技改項目，執(zhí)行相關(guān)反措。反措具體包括：①采用并機模式運行的UPS系統(tǒng)，應(yīng)按照《南方電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)不間斷電源配置規(guī)范》，整改為雙機雙母線帶母聯(lián)運行的接線方式；②如果在短時間內(nèi)不具備整改條件，應(yīng)盡快新增一套供應(yīng)急使用的UPS。

3 UPS供電方式的改進設(shè)計

因現(xiàn)有的雙機雙母帶母聯(lián)接線方式的UPS系統(tǒng)存在運行風(fēng)險，并根據(jù)南網(wǎng)總調(diào)整改不間斷電源的相關(guān)規(guī)定，需要對2臺UPS進行解并列整改。具體需要進行UPS停機、斷開母聯(lián)開關(guān)（加閉鎖措施）、拆除并機通信線和重新配置雙機運行參數(shù)等操作。在UPS系統(tǒng)整改之前，我們已向UPS的生產(chǎn)廠家咨詢了解并列的相關(guān)問題，并認真組織自動化技術(shù)人員研討整改過程中存在的風(fēng)險和控制措施。其中，討論的焦點是雙機停電的方式，廠家建議的方案是雙機全停，負載無縫切換至旁路轉(zhuǎn)供，然后分列操作。這種方案在斷開母聯(lián)開關(guān)時，會導(dǎo)致部分單電源設(shè)備停機，且雙電源設(shè)備處于單路電源供電和“在線運行無保護”狀態(tài)，此時，一旦市電輸入跳閘，將會引起自動化系統(tǒng)雙機全停。另外，在此項整改方案的負荷轉(zhuǎn)移過程中，原本運行正常的UPS會受到負載沖擊，將導(dǎo)致關(guān)鍵元件異常而自動停機，進而造成雙機全停事故。

經(jīng)過反復(fù)論證，最終設(shè)計出了一套較為安全的方案。其核心思路是利用應(yīng)急指揮中心20 kVA的UPS（以下稱#3UPS），并借助自動化機房的便利條件，將其作為雙機全停后負載的后備保護電源。具體流程為：從#3UPS的配電箱中拉一路臨時電源至各關(guān)鍵設(shè)備屏柜，并以此作為屏體STS（靜態(tài)切換開關(guān)）的備用電源，以來自#2UPS的屏柜B母排作為STS的主電源，每個機柜新增一個PDU作為STS的電源輸出端，這樣就可以實現(xiàn)雙電源關(guān)鍵設(shè)備的一路電源來自#1UPS（A母排），另一路則由#2UPS和#3UPS共同承擔(dān)（PDU）。當(dāng)2臺UPS全停時（假定先停#1UPS），根據(jù)并聯(lián)停機的操作步驟，應(yīng)使市電通過#2UPS維修旁路向B母排負載供電，運行在A母排的單電源設(shè)

備會因母聯(lián)斷開而失電，B母排上的單、雙電源負載均由市電供應(yīng)，雙電源設(shè)備可受到#3UPS的供電保護。當(dāng)旁路市電停電時，雙電源設(shè)備仍可由STS自動切換（切換時間≤8 ms）至#3UPS繼續(xù)供電，以確保關(guān)鍵設(shè)備的運行不受影響。該方案明顯提高了關(guān)鍵設(shè)備供電的可靠性，并有效地降低了UPS系統(tǒng)整改的風(fēng)險。

我們根據(jù)技術(shù)方案編制了相應(yīng)的《雙機解并列操作步驟》。在實施過程中，應(yīng)嚴(yán)格按步驟執(zhí)行，檢查、確認2臺UPS的各項性能指標(biāo)正常后，才可進行停機操作。下面以先停#1UPS為例分步講解。

3.1 #1UPS停機

停止逆變器，斷開逆變器輸出開關(guān)Q5N，斷開旁路開關(guān)Q4S，斷開電池開關(guān)QF1，斷開市電主輸入開關(guān)Q1。此時，除了關(guān)鍵雙電源設(shè)備由#2UPS與#3UPS共同承擔(dān)外，其余負載均由#2UPS承擔(dān)，全部負載均受到了運行保護。

3.2 解除并聯(lián)

在確認所有設(shè)備運行正常后，斷開母聯(lián)開關(guān)QS1，此時，A母排停電，部分單電源設(shè)備停機。

3.3 #2UPS停機

停止逆變器，系統(tǒng)自動合上旁路開關(guān)，由市電供應(yīng)負載，合上維修旁路開關(guān)Q3BP，斷開逆變器輸出開關(guān)Q5N，斷開UPS旁路輸入開關(guān)Q4S，斷開電池斷路器QF1，斷開UPS主輸入開關(guān)Q1。此時，負載不間斷地切換至手動維修旁路供電方式（市電供電），除關(guān)鍵設(shè)備有一路應(yīng)急指揮中心的UPS受保護外，其余負載均不受保護。

4 結(jié)束語

在設(shè)計技術(shù)方案之前，我們已核實了關(guān)鍵設(shè)備的總負載低于#3UPS的額定容量，核查了UPS輸出和配電各級空氣開關(guān)的容量是否滿足要求，確保逐級配合，防止空氣開關(guān)越級跳閘。該方案布置嚴(yán)密，實施順利，最終安全、穩(wěn)定地實現(xiàn)了UPS雙機分列運行的目標(biāo)。該方案的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是利用應(yīng)急指揮中心的空閑UPS作為臨時后備保護電源，有效地降低了反措實施的風(fēng)險。

參考文獻

[1]林捷.汕頭供電局調(diào)度自動化UPS系統(tǒng)解并列工程實例[J].科技與企業(yè)，2012（12）125-126.

————————

作者簡介：李偉青（1986—），男，工學(xué)碩士學(xué)位，工程師，主要從事電力調(diào)度自動化系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)研究和運維工作。陳龍成，男（1980—），工學(xué)學(xué)士學(xué)位，助理工程師，主要從事電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的維護工作。

〔編輯：張思楠〕

摘 要：介紹了梅州供電局調(diào)度自動化主站2臺UPS并列冗余的供電方式和運行風(fēng)險。在落實南網(wǎng)總調(diào)關(guān)于調(diào)度自動化系統(tǒng)雙機全停反措過程中，梅州供電局充分利用應(yīng)急中心的UPS作為反措整改的后備保護電源，確保自動化系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的運行在受保護的情況下，實現(xiàn)了UPS雙機向分列運行的平穩(wěn)過渡。就如何提高UPS電源供電可靠性和降低改造風(fēng)險等方面進行研究，為相關(guān)單位提供了設(shè)計思路。

關(guān)鍵詞：調(diào)度自動化；不間斷電源系統(tǒng)；雙機并列；逆變器

中圖分類號：TM762.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）18-0001-02

UPS是不間斷電源系統(tǒng)的簡稱，它的主要作用是當(dāng)交流輸入電源消失時，能通過附屬蓄電池提供的直流電源逆變成符合一般設(shè)備需求的工頻交流電源，繼續(xù)向負載供電，從而保證對負載供電的連續(xù)性和可靠性。

梅州供電局調(diào)度自動化主站現(xiàn)有的UPS電源系統(tǒng)為雙機雙母帶母聯(lián)配置，可滿足《南方電網(wǎng)調(diào)度自動化統(tǒng)不間斷電源配置規(guī)范》，但其運行方式是母聯(lián)投入雙機并聯(lián)運行，根據(jù)《關(guān)于落實防止調(diào)度自動化系統(tǒng)雙機全停的11項反措的通知》，UPS系統(tǒng)的運行方式還需整改。由于調(diào)度自動化系統(tǒng)是不可停系統(tǒng)，在電源整改過程中需考慮設(shè)備運行的穩(wěn)定性和可靠性。因此，我們設(shè)計了一套以利用應(yīng)急中心UPS電源作為后備保護電源，確保關(guān)鍵設(shè)備在不停電的情況下，實現(xiàn)2臺UPS解除并列運行的技術(shù)方案。本文就UPS系統(tǒng)整改設(shè)計和實施中的關(guān)鍵問題進行簡要闡述。

1 UPS系統(tǒng)的現(xiàn)有運行方式和特點

梅州供電局自動化機房現(xiàn)有的UPS為梅蘭日蘭Galaxy PW系列產(chǎn)品，運行方式為雙機雙母線并聯(lián)冗余，其結(jié)構(gòu)如圖1所示（輸出母聯(lián)開關(guān)為常閉狀態(tài)）。雙機并聯(lián)方式的特點是2臺UPS互為冗余，在正常運行時，每臺UPS的容量相同且平均分擔(dān)相等的負載，負載功率小于或等于單臺UPS的額定功率。在此情況下，如果一臺UPS出現(xiàn)故障，則另一臺UPS能繼續(xù)供給全部負載?？偠灾⒙?lián)冗余的配置可提高整個UPS系統(tǒng)的供電可靠性。

圖1 UPS雙機接線

2 UPS系統(tǒng)存在的風(fēng)險及其反措要求

2011-07，廣西某供電局發(fā)生了一起調(diào)度自動化主站系統(tǒng)雙機全停事件。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該事件是因一臺UPS發(fā)生了故障停機。因故障UPS采用了雙機并聯(lián)運行，所有負載自動轉(zhuǎn)移至另一臺UPS，在轉(zhuǎn)移過程中出現(xiàn)了異常，導(dǎo)致第二臺UPS在未閉合旁路開關(guān)的情況下自動停機，最終使兩路UPS輸出電源停電。此次事件暴露了雙機并列運行存在的風(fēng)險和弊端——如果出現(xiàn)單機故障后，因雙機通信異常或雙機配置不完善等原因，就可能將故障范圍擴大甚至雙機全停，這樣會嚴(yán)重影響調(diào)度自動化系統(tǒng)的持續(xù)、穩(wěn)定運行。

為了防止上述事件再次發(fā)生，南網(wǎng)總調(diào)下達了《關(guān)于落實防止調(diào)度自動化系統(tǒng)雙機全停的11項反措的通知》。其中的第九項反措要求：并機模式UPS存在重大安全風(fēng)險，各級調(diào)度機構(gòu)應(yīng)盡快落實技改項目，執(zhí)行相關(guān)反措。反措具體包括：①采用并機模式運行的UPS系統(tǒng)，應(yīng)按照《南方電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)不間斷電源配置規(guī)范》，整改為雙機雙母線帶母聯(lián)運行的接線方式；②如果在短時間內(nèi)不具備整改條件，應(yīng)盡快新增一套供應(yīng)急使用的UPS。

3 UPS供電方式的改進設(shè)計

因現(xiàn)有的雙機雙母帶母聯(lián)接線方式的UPS系統(tǒng)存在運行風(fēng)險，并根據(jù)南網(wǎng)總調(diào)整改不間斷電源的相關(guān)規(guī)定，需要對2臺UPS進行解并列整改。具體需要進行UPS停機、斷開母聯(lián)開關(guān)（加閉鎖措施）、拆除并機通信線和重新配置雙機運行參數(shù)等操作。在UPS系統(tǒng)整改之前，我們已向UPS的生產(chǎn)廠家咨詢了解并列的相關(guān)問題，并認真組織自動化技術(shù)人員研討整改過程中存在的風(fēng)險和控制措施。其中，討論的焦點是雙機停電的方式，廠家建議的方案是雙機全停，負載無縫切換至旁路轉(zhuǎn)供，然后分列操作。這種方案在斷開母聯(lián)開關(guān)時，會導(dǎo)致部分單電源設(shè)備停機，且雙電源設(shè)備處于單路電源供電和“在線運行無保護”狀態(tài)，此時，一旦市電輸入跳閘，將會引起自動化系統(tǒng)雙機全停。另外，在此項整改方案的負荷轉(zhuǎn)移過程中，原本運行正常的UPS會受到負載沖擊，將導(dǎo)致關(guān)鍵元件異常而自動停機，進而造成雙機全停事故。

經(jīng)過反復(fù)論證，最終設(shè)計出了一套較為安全的方案。其核心思路是利用應(yīng)急指揮中心20 kVA的UPS（以下稱#3UPS），并借助自動化機房的便利條件，將其作為雙機全停后負載的后備保護電源。具體流程為：從#3UPS的配電箱中拉一路臨時電源至各關(guān)鍵設(shè)備屏柜，并以此作為屏體STS（靜態(tài)切換開關(guān)）的備用電源，以來自#2UPS的屏柜B母排作為STS的主電源，每個機柜新增一個PDU作為STS的電源輸出端，這樣就可以實現(xiàn)雙電源關(guān)鍵設(shè)備的一路電源來自#1UPS（A母排），另一路則由#2UPS和#3UPS共同承擔(dān)（PDU）。當(dāng)2臺UPS全停時（假定先停#1UPS），根據(jù)并聯(lián)停機的操作步驟，應(yīng)使市電通過#2UPS維修旁路向B母排負載供電，運行在A母排的單電源設(shè)

備會因母聯(lián)斷開而失電，B母排上的單、雙電源負載均由市電供應(yīng)，雙電源設(shè)備可受到#3UPS的供電保護。當(dāng)旁路市電停電時，雙電源設(shè)備仍可由STS自動切換（切換時間≤8 ms）至#3UPS繼續(xù)供電，以確保關(guān)鍵設(shè)備的運行不受影響。該方案明顯提高了關(guān)鍵設(shè)備供電的可靠性，并有效地降低了UPS系統(tǒng)整改的風(fēng)險。

我們根據(jù)技術(shù)方案編制了相應(yīng)的《雙機解并列操作步驟》。在實施過程中，應(yīng)嚴(yán)格按步驟執(zhí)行，檢查、確認2臺UPS的各項性能指標(biāo)正常后，才可進行停機操作。下面以先停#1UPS為例分步講解。

3.1 #1UPS停機

停止逆變器，斷開逆變器輸出開關(guān)Q5N，斷開旁路開關(guān)Q4S，斷開電池開關(guān)QF1，斷開市電主輸入開關(guān)Q1。此時，除了關(guān)鍵雙電源設(shè)備由#2UPS與#3UPS共同承擔(dān)外，其余負載均由#2UPS承擔(dān)，全部負載均受到了運行保護。

3.2 解除并聯(lián)

在確認所有設(shè)備運行正常后，斷開母聯(lián)開關(guān)QS1，此時，A母排停電，部分單電源設(shè)備停機。

3.3 #2UPS停機

停止逆變器，系統(tǒng)自動合上旁路開關(guān)，由市電供應(yīng)負載，合上維修旁路開關(guān)Q3BP，斷開逆變器輸出開關(guān)Q5N，斷開UPS旁路輸入開關(guān)Q4S，斷開電池斷路器QF1，斷開UPS主輸入開關(guān)Q1。此時，負載不間斷地切換至手動維修旁路供電方式（市電供電），除關(guān)鍵設(shè)備有一路應(yīng)急指揮中心的UPS受保護外，其余負載均不受保護。

4 結(jié)束語

在設(shè)計技術(shù)方案之前，我們已核實了關(guān)鍵設(shè)備的總負載低于#3UPS的額定容量，核查了UPS輸出和配電各級空氣開關(guān)的容量是否滿足要求，確保逐級配合，防止空氣開關(guān)越級跳閘。該方案布置嚴(yán)密，實施順利，最終安全、穩(wěn)定地實現(xiàn)了UPS雙機分列運行的目標(biāo)。該方案的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是利用應(yīng)急指揮中心的空閑UPS作為臨時后備保護電源，有效地降低了反措實施的風(fēng)險。

參考文獻

[1]林捷.汕頭供電局調(diào)度自動化UPS系統(tǒng)解并列工程實例[J].科技與企業(yè)，2012（12）125-126.

————————

作者簡介：李偉青（1986—），男，工學(xué)碩士學(xué)位，工程師，主要從事電力調(diào)度自動化系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)研究和運維工作。陳龍成，男（1980—），工學(xué)學(xué)士學(xué)位，助理工程師，主要從事電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的維護工作。

〔編輯：張思楠〕

摘 要：介紹了梅州供電局調(diào)度自動化主站2臺UPS并列冗余的供電方式和運行風(fēng)險。在落實南網(wǎng)總調(diào)關(guān)于調(diào)度自動化系統(tǒng)雙機全停反措過程中，梅州供電局充分利用應(yīng)急中心的UPS作為反措整改的后備保護電源，確保自動化系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的運行在受保護的情況下，實現(xiàn)了UPS雙機向分列運行的平穩(wěn)過渡。就如何提高UPS電源供電可靠性和降低改造風(fēng)險等方面進行研究，為相關(guān)單位提供了設(shè)計思路。

關(guān)鍵詞：調(diào)度自動化；不間斷電源系統(tǒng)；雙機并列；逆變器

中圖分類號：TM762.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）18-0001-02

UPS是不間斷電源系統(tǒng)的簡稱，它的主要作用是當(dāng)交流輸入電源消失時，能通過附屬蓄電池提供的直流電源逆變成符合一般設(shè)備需求的工頻交流電源，繼續(xù)向負載供電，從而保證對負載供電的連續(xù)性和可靠性。

梅州供電局調(diào)度自動化主站現(xiàn)有的UPS電源系統(tǒng)為雙機雙母帶母聯(lián)配置，可滿足《南方電網(wǎng)調(diào)度自動化統(tǒng)不間斷電源配置規(guī)范》，但其運行方式是母聯(lián)投入雙機并聯(lián)運行，根據(jù)《關(guān)于落實防止調(diào)度自動化系統(tǒng)雙機全停的11項反措的通知》，UPS系統(tǒng)的運行方式還需整改。由于調(diào)度自動化系統(tǒng)是不可停系統(tǒng)，在電源整改過程中需考慮設(shè)備運行的穩(wěn)定性和可靠性。因此，我們設(shè)計了一套以利用應(yīng)急中心UPS電源作為后備保護電源，確保關(guān)鍵設(shè)備在不停電的情況下，實現(xiàn)2臺UPS解除并列運行的技術(shù)方案。本文就UPS系統(tǒng)整改設(shè)計和實施中的關(guān)鍵問題進行簡要闡述。

1 UPS系統(tǒng)的現(xiàn)有運行方式和特點

梅州供電局自動化機房現(xiàn)有的UPS為梅蘭日蘭Galaxy PW系列產(chǎn)品，運行方式為雙機雙母線并聯(lián)冗余，其結(jié)構(gòu)如圖1所示（輸出母聯(lián)開關(guān)為常閉狀態(tài)）。雙機并聯(lián)方式的特點是2臺UPS互為冗余，在正常運行時，每臺UPS的容量相同且平均分擔(dān)相等的負載，負載功率小于或等于單臺UPS的額定功率。在此情況下，如果一臺UPS出現(xiàn)故障，則另一臺UPS能繼續(xù)供給全部負載?？偠灾⒙?lián)冗余的配置可提高整個UPS系統(tǒng)的供電可靠性。

圖1 UPS雙機接線

2 UPS系統(tǒng)存在的風(fēng)險及其反措要求

2011-07，廣西某供電局發(fā)生了一起調(diào)度自動化主站系統(tǒng)雙機全停事件。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該事件是因一臺UPS發(fā)生了故障停機。因故障UPS采用了雙機并聯(lián)運行，所有負載自動轉(zhuǎn)移至另一臺UPS，在轉(zhuǎn)移過程中出現(xiàn)了異常，導(dǎo)致第二臺UPS在未閉合旁路開關(guān)的情況下自動停機，最終使兩路UPS輸出電源停電。此次事件暴露了雙機并列運行存在的風(fēng)險和弊端——如果出現(xiàn)單機故障后，因雙機通信異常或雙機配置不完善等原因，就可能將故障范圍擴大甚至雙機全停，這樣會嚴(yán)重影響調(diào)度自動化系統(tǒng)的持續(xù)、穩(wěn)定運行。

為了防止上述事件再次發(fā)生，南網(wǎng)總調(diào)下達了《關(guān)于落實防止調(diào)度自動化系統(tǒng)雙機全停的11項反措的通知》。其中的第九項反措要求：并機模式UPS存在重大安全風(fēng)險，各級調(diào)度機構(gòu)應(yīng)盡快落實技改項目，執(zhí)行相關(guān)反措。反措具體包括：①采用并機模式運行的UPS系統(tǒng)，應(yīng)按照《南方電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)不間斷電源配置規(guī)范》，整改為雙機雙母線帶母聯(lián)運行的接線方式；②如果在短時間內(nèi)不具備整改條件，應(yīng)盡快新增一套供應(yīng)急使用的UPS。

3 UPS供電方式的改進設(shè)計

因現(xiàn)有的雙機雙母帶母聯(lián)接線方式的UPS系統(tǒng)存在運行風(fēng)險，并根據(jù)南網(wǎng)總調(diào)整改不間斷電源的相關(guān)規(guī)定，需要對2臺UPS進行解并列整改。具體需要進行UPS停機、斷開母聯(lián)開關(guān)（加閉鎖措施）、拆除并機通信線和重新配置雙機運行參數(shù)等操作。在UPS系統(tǒng)整改之前，我們已向UPS的生產(chǎn)廠家咨詢了解并列的相關(guān)問題，并認真組織自動化技術(shù)人員研討整改過程中存在的風(fēng)險和控制措施。其中，討論的焦點是雙機停電的方式，廠家建議的方案是雙機全停，負載無縫切換至旁路轉(zhuǎn)供，然后分列操作。這種方案在斷開母聯(lián)開關(guān)時，會導(dǎo)致部分單電源設(shè)備停機，且雙電源設(shè)備處于單路電源供電和“在線運行無保護”狀態(tài)，此時，一旦市電輸入跳閘，將會引起自動化系統(tǒng)雙機全停。另外，在此項整改方案的負荷轉(zhuǎn)移過程中，原本運行正常的UPS會受到負載沖擊，將導(dǎo)致關(guān)鍵元件異常而自動停機，進而造成雙機全停事故。

經(jīng)過反復(fù)論證，最終設(shè)計出了一套較為安全的方案。其核心思路是利用應(yīng)急指揮中心20 kVA的UPS（以下稱#3UPS），并借助自動化機房的便利條件，將其作為雙機全停后負載的后備保護電源。具體流程為：從#3UPS的配電箱中拉一路臨時電源至各關(guān)鍵設(shè)備屏柜，并以此作為屏體STS（靜態(tài)切換開關(guān)）的備用電源，以來自#2UPS的屏柜B母排作為STS的主電源，每個機柜新增一個PDU作為STS的電源輸出端，這樣就可以實現(xiàn)雙電源關(guān)鍵設(shè)備的一路電源來自#1UPS（A母排），另一路則由#2UPS和#3UPS共同承擔(dān)（PDU）。當(dāng)2臺UPS全停時（假定先停#1UPS），根據(jù)并聯(lián)停機的操作步驟，應(yīng)使市電通過#2UPS維修旁路向B母排負載供電，運行在A母排的單電源設(shè)

備會因母聯(lián)斷開而失電，B母排上的單、雙電源負載均由市電供應(yīng)，雙電源設(shè)備可受到#3UPS的供電保護。當(dāng)旁路市電停電時，雙電源設(shè)備仍可由STS自動切換（切換時間≤8 ms）至#3UPS繼續(xù)供電，以確保關(guān)鍵設(shè)備的運行不受影響。該方案明顯提高了關(guān)鍵設(shè)備供電的可靠性，并有效地降低了UPS系統(tǒng)整改的風(fēng)險。

我們根據(jù)技術(shù)方案編制了相應(yīng)的《雙機解并列操作步驟》。在實施過程中，應(yīng)嚴(yán)格按步驟執(zhí)行，檢查、確認2臺UPS的各項性能指標(biāo)正常后，才可進行停機操作。下面以先停#1UPS為例分步講解。

3.1 #1UPS停機

停止逆變器，斷開逆變器輸出開關(guān)Q5N，斷開旁路開關(guān)Q4S，斷開電池開關(guān)QF1，斷開市電主輸入開關(guān)Q1。此時，除了關(guān)鍵雙電源設(shè)備由#2UPS與#3UPS共同承擔(dān)外，其余負載均由#2UPS承擔(dān)，全部負載均受到了運行保護。

3.2 解除并聯(lián)

在確認所有設(shè)備運行正常后，斷開母聯(lián)開關(guān)QS1，此時，A母排停電，部分單電源設(shè)備停機。

3.3 #2UPS停機

停止逆變器，系統(tǒng)自動合上旁路開關(guān)，由市電供應(yīng)負載，合上維修旁路開關(guān)Q3BP，斷開逆變器輸出開關(guān)Q5N，斷開UPS旁路輸入開關(guān)Q4S，斷開電池斷路器QF1，斷開UPS主輸入開關(guān)Q1。此時，負載不間斷地切換至手動維修旁路供電方式（市電供電），除關(guān)鍵設(shè)備有一路應(yīng)急指揮中心的UPS受保護外，其余負載均不受保護。

4 結(jié)束語

在設(shè)計技術(shù)方案之前，我們已核實了關(guān)鍵設(shè)備的總負載低于#3UPS的額定容量，核查了UPS輸出和配電各級空氣開關(guān)的容量是否滿足要求，確保逐級配合，防止空氣開關(guān)越級跳閘。該方案布置嚴(yán)密，實施順利，最終安全、穩(wěn)定地實現(xiàn)了UPS雙機分列運行的目標(biāo)。該方案的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是利用應(yīng)急指揮中心的空閑UPS作為臨時后備保護電源，有效地降低了反措實施的風(fēng)險。

參考文獻

[1]林捷.汕頭供電局調(diào)度自動化UPS系統(tǒng)解并列工程實例[J].科技與企業(yè)，2012（12）125-126.

————————

作者簡介：李偉青（1986—），男，工學(xué)碩士學(xué)位，工程師，主要從事電力調(diào)度自動化系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)研究和運維工作。陳龍成，男（1980—），工學(xué)學(xué)士學(xué)位，助理工程師，主要從事電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的維護工作。

〔編輯：張思楠〕