智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)分析

謝清宇

（國網(wǎng)重慶市區(qū)供電公司 重慶市 400000）

一切社會生產(chǎn)都離不開變電站正常的電力運輸。人們的生活質(zhì)量在不斷上升，平時的工作和日常生活都離不開用電，電能已經(jīng)成為人們賴以生存的能源之一。因此，國家現(xiàn)在對變電站的運行管理工作給予了高度的重視。為了能讓變電站擁有良好的電能運輸能力，進行更好的服務(wù)，現(xiàn)需要逐步實現(xiàn)智能變電站的發(fā)展，并不斷地設(shè)計交直流一體化電源系統(tǒng)，致力于實現(xiàn)電源系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

1 傳統(tǒng)變電站電源系統(tǒng)存在的問題

1.1 變電站電源自動化程度不高

電力企業(yè)在進行電力系統(tǒng)的構(gòu)建時，需要采購一定數(shù)量的電源設(shè)備，而不同的廠家生產(chǎn)的電源設(shè)備存在一定程度的差異性，不僅是在性能上存在差異性，在外觀上也有所不同，在這樣的情況下，使用不同的電源設(shè)備，會在運行時出現(xiàn)不兼容的情況，由此對整個電力系統(tǒng)產(chǎn)生諸多影響[1]。其中，不僅電力通信系統(tǒng)會受到不同程度的影響，而且針對網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)來說，在信息傳遞時也會非常緩慢，進而影響管理工作的良好實施。

1.2 經(jīng)濟性較差

不僅是電源設(shè)備，想要實現(xiàn)電力系統(tǒng)的良好運行，還需要很多的電力設(shè)備，而其中使用的電子系統(tǒng)，在設(shè)計和制造時，也會出現(xiàn)一定程度的差異性，這同樣是由于廠家不同的原因。與此同時，部分電力企業(yè)的相關(guān)采購人員，并不能夠?qū)ζ髽I(yè)所需的電子系統(tǒng)進行全方面、多角度地認識和了解，也不能夠認真、謹慎地進行相關(guān)產(chǎn)品的選購以及后續(xù)的產(chǎn)品檢查，由此促使劣質(zhì)電子產(chǎn)品的使用以及產(chǎn)品重復(fù)使用情況的出現(xiàn)，進而嚴重浪費經(jīng)濟成本，降低電力企業(yè)的經(jīng)濟性。

1.3 服務(wù)協(xié)調(diào)性較差

根據(jù)對目前電力企業(yè)的分析和研究，可以發(fā)現(xiàn)，服務(wù)協(xié)調(diào)性差的問題是廣泛存在的，這也是其中一個比較突出的問題。而產(chǎn)生此問題的原因，根本還是在于生產(chǎn)廠家的不同，電力企業(yè)應(yīng)用的電源有很多，這些電源又是來自于不同的廠家，如果電源出現(xiàn)問題，電力企業(yè)不僅需要尋找一家生產(chǎn)廠家進行相應(yīng)的交流和溝通，還需要與更多相關(guān)的生產(chǎn)廠家進行相應(yīng)的交流，這樣才能夠綜合性的分析和解決問題[2]。但事實上，這樣一個解決問題的過程，耗費了大量的時間和精力，而且想要及時有效地和諸多生產(chǎn)廠家實現(xiàn)溝通，也是存在諸多困難的，在這樣的情況下，會嚴重阻礙電源設(shè)備安全性的提升。

1.4 運行維護效率較差

一般在進行電源管理的過程中，會指派專業(yè)人員對其進行專門管理，并且當(dāng)出現(xiàn)故障時，由其進行專門維修，但是電力系統(tǒng)存在一定程度的復(fù)雜性，專門指派的人員很難全面地對該系統(tǒng)進行管理和維護，并且在運行時出現(xiàn)故障，也難以在第一時間進行合理、有效的維修，由此會影響系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。

2 智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的現(xiàn)狀

現(xiàn)如今，依托于交直流一體化電源系統(tǒng)之下，有效地防止和減少了傳統(tǒng)變電站中容易出現(xiàn)的各種問題，并且得到了廣泛應(yīng)用。而在應(yīng)用的過程中，仍然需要不斷地對相關(guān)問題進行分析和研究，由此實現(xiàn)其持續(xù)性的發(fā)展。其中，主要包括：

（1）在智能變電站中，關(guān)于交流電源啟動和切換的相關(guān)問題，以及如何實現(xiàn)啟動的可靠性和切換的穩(wěn)定性。

（2）關(guān)于連續(xù)供電的問題，具體來說，需要研究在維修開關(guān)閉合的同時，電源是不間斷的，在這樣的情況下不會造成任何影響[3]。

（3）關(guān)于開機軟啟動的問題和關(guān)于電源模塊的問題以及關(guān)于如何提升抗干擾能力問題等。

（4）目前在進行交直流一體化操作時，是由人工完成，而下一步需要研究無人化操作，由此能夠?qū)㈥P(guān)于設(shè)備絕緣的問題進行有效解決，也能夠?qū)⒃O(shè)備漏氣以及設(shè)備誤操作的情況進行及時、有效的調(diào)整，進而實現(xiàn)操作的安全性和可靠性。

3 智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的應(yīng)用特點

3.1 實現(xiàn)了電源系統(tǒng)的一體化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化

交直流一體化電源系統(tǒng)與原有的電源系統(tǒng)相比，實現(xiàn)了全面的更新和優(yōu)化，具體來說，不僅實現(xiàn)了外觀方面的更新，也實現(xiàn)了性能方面的優(yōu)化，即電源設(shè)計和安裝，在設(shè)計時將以往出現(xiàn)的問題進行了綜合，從而實現(xiàn)合理設(shè)計。并且在進行安裝時，減少了一些不必要的步驟和環(huán)節(jié)，使得安裝朝著協(xié)調(diào)性的方向發(fā)展，并實現(xiàn)了便捷性和緊湊性，將空間壓縮到最小。與此同時，以往的電力企業(yè)存在諸多問題，比如，管理平臺呈現(xiàn)出混亂的狀態(tài)，相關(guān)監(jiān)管系統(tǒng)存在著不兼容的問題等[4]。而交直流一體化電源系統(tǒng)的出現(xiàn)，直接、有效地將這些問題進行了一一解決，并且良好地改善了相關(guān)問題，促使電力系統(tǒng)不斷地朝著一體化的方向發(fā)展，同時，實現(xiàn)智能化的快速發(fā)展。其中，針對于監(jiān)控系統(tǒng)，主要是采用電子信息采集技術(shù)，由此對電力系統(tǒng)中的一些子電源系統(tǒng)進行全方位、多角度的監(jiān)管。并且依托于網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展之下，建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)信息平臺，進而能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)設(shè)備的監(jiān)控和管理，促使相關(guān)人員更為準確、有效地認知和明確運行時產(chǎn)生的相關(guān)參數(shù)以及實際的設(shè)備運行情況，并以此為具體依據(jù)，進行科學(xué)的分析和合理的調(diào)整。

3.2 提高了電源系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性

想要更好地實現(xiàn)電源系統(tǒng)的長久發(fā)展，首先要樹立一個良好的設(shè)計理念，而基于交直流一體化電源系統(tǒng)之下，主要是進行全模塊設(shè)計，根據(jù)這樣的設(shè)計，能夠最大限度地增強其絕緣性，并且具有一定程度的防護性，進而實現(xiàn)電源設(shè)備模塊更換的隨時性。根據(jù)對該電源系統(tǒng)設(shè)計的分析和研究，可以發(fā)現(xiàn)，其沒有進行二次接線的引入操作，這樣做的目的是為了不斷地促進系統(tǒng)安全性的增強。具體來說，在這樣的情況下，即使電源系統(tǒng)出現(xiàn)了一定的故障和問題，相關(guān)人員在對其進行檢查和維修時，也不需要將電掐斷，而是能夠保證其在運行的過程中，對單個模塊進行相應(yīng)的檢查和維修，由此實現(xiàn)操作的便捷性。與此同時，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，實現(xiàn)了智能化的發(fā)展，由此能夠促使電源系統(tǒng)的實際占地空間進行相應(yīng)的減少[5]。并且根據(jù)電源系統(tǒng)的現(xiàn)代化設(shè)計，人員也要進行相應(yīng)的調(diào)整，由此實現(xiàn)人員配置的科學(xué)性和合理性，進而不斷地實現(xiàn)成本的節(jié)約和降低，促進電力企業(yè)的經(jīng)濟增長。

3.3 提高了電源系統(tǒng)的整體管理水平

根據(jù)對以往變電站的分析和研究，其電源管理工作存在一定程度的復(fù)雜性，而相關(guān)工作人員需要對電源系統(tǒng)進行獨立管理，在這樣的情況下，相關(guān)工作人員的工作量是非常大的，而且工作效率也難以提升，更多時候還會受到多種因素的影響，促使整體的效果難以增強。而經(jīng)過一體化管理系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠第一時間接收到相關(guān)反饋信息，并且根據(jù)相關(guān)信息內(nèi)容，有針對性和目的性的處理和解決其中存在的相關(guān)問題和故障。與此同時，依托于電源監(jiān)管系統(tǒng)之下，能夠收集大量數(shù)據(jù)，并將一些歷史數(shù)據(jù)進行整理和分析，由此實現(xiàn)監(jiān)管的有效性，具體來說，能夠監(jiān)管電池機組，也能夠監(jiān)管信息輸出情況等。

3.4 提高了電源的供電連續(xù)性

以往的變電站經(jīng)常會出現(xiàn)一種不良現(xiàn)象，即為供電不連續(xù)。這是因為直流線路和交流線路之間存在分離情況，由于受到電氣的阻隔，相關(guān)電源設(shè)備會出現(xiàn)諸多問題，不僅有可能發(fā)生脫落，還有可能促使開關(guān)閉合線路受到一定程度的阻礙[6]。而應(yīng)用交直流一體化技術(shù)，能夠有效防止和減少開關(guān)受阻情況以及電源線路受阻情況的出現(xiàn)，并且有效實現(xiàn)供電的連續(xù)性，進而推動電源系統(tǒng)的高效、平穩(wěn)運行。

3.5 提高了電源系統(tǒng)的可靠性

基于交直流一體化系統(tǒng)之下，還需要不斷地朝著自動化、智能化的方向發(fā)展，并且進行操作系統(tǒng)的不斷更新和優(yōu)化，其中，可以有效的解決絕緣設(shè)備故障，也能夠科學(xué)地處理電源開關(guān)失靈問題，由此實現(xiàn)電源設(shè)備的安全性、可靠性發(fā)展。

4 智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)應(yīng)用實踐

4.1 系統(tǒng)應(yīng)用

目前，我國變電站已經(jīng)實現(xiàn)了質(zhì)的突破，朝著智能變電站的方向不斷地前進，并且致力于使用交直流一體化電源系統(tǒng)，其中，針對直流核心充電模塊而言，是依托于移相諧振軟開發(fā)技術(shù)之下實現(xiàn)應(yīng)用的，同時，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用了風(fēng)冷技術(shù)和自冷技術(shù)。進行交流供電，通常會有幾種情況，一種情況是對變電站實施全面的保護，另一種情況是為計量測控進行供電，還有一種情況是為綜合自動化系統(tǒng)進行供電。而交直流一體化電源的真正作用就在于交流斷電以后，能夠及時地從交流轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁黟伨€屏，并促使其原有的功能繼續(xù)實現(xiàn)，保護整個變電站的安全[7]。

4.2 安全性應(yīng)用

和傳統(tǒng)變電站站用電源相比，智能變電站的站用電源具有諸多優(yōu)勢。以往在傳統(tǒng)變電站之中，站用電源和整個系統(tǒng)之間的關(guān)系非常密切，以致于站用電源出現(xiàn)任何問題，都會對整個系統(tǒng)造成不同程度的影響，甚至?xí)a(chǎn)生諸多安全問題，影響變電站以及相關(guān)人員的安全。直到智能變電站出現(xiàn)以后，將此類問題進行了全面的更新和優(yōu)化，主要是將部分線路走向進行了相應(yīng)的更改和調(diào)整，從而更好地將原來的交直流情況進行改變，具體轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷骱徒涣鞣蛛x的狀態(tài)，在這樣的情況下，即使站用電源出現(xiàn)任何問題，都不會直接對整個系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響，并且能夠有足夠的時間進行維修，由此防止和減少安全問題的發(fā)生。

4.3 可行性分析

（1）根據(jù)對傳統(tǒng)變電站電源的分析和研究，可以發(fā)現(xiàn)，其運行的穩(wěn)定性比較差，而依托于交直流一體化電源系統(tǒng)之下，智能變電站的電源在運行期間更加穩(wěn)定，這是由于其在線路問題上進行了更新和調(diào)整，不僅將交流線路和直流線路進行更好地分離，更是能夠保證線路的隨時切換[8]。在這樣的條件下，可以將一些相關(guān)的技術(shù)難題進行相應(yīng)的降低，也能夠促使運行期間的風(fēng)險不斷地下降。與此同時，相對于以往繁冗復(fù)雜的操作流程，智能變電站中的電源系統(tǒng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了對操作流程的簡化，促使操作的時間持續(xù)性的縮短。

（2）由于電力系統(tǒng)具有一定程度的復(fù)雜性，所以，針對交直流一體化技術(shù)來說，一樣具有一定程度的特殊性。具體來說，其是在原有的線路模式上進行了相應(yīng)的調(diào)整和改變，雖然在交流線路和直流線路之間進行了分隔，但是在管理上是統(tǒng)一的，這樣可以有效的保證電源系統(tǒng)的安全。同時，針對電流方面的沖擊，已經(jīng)不足以對電力設(shè)備產(chǎn)生較大的影響，由此也會減少相應(yīng)的安全問題。在雙重管理模式之中，進行了監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，這樣能夠更好地分析出系統(tǒng)中存在的問題，并有針對性的進行處理和解決，進而使得系統(tǒng)更加安全、平穩(wěn)地運行。

（3）依托于一體化電源系統(tǒng)之下，能夠不斷地更新相關(guān)電力設(shè)備，也能夠搭建一個優(yōu)良的管理平臺，從而促使電力企業(yè)更好更快的發(fā)展。智能變電站的管理平臺是統(tǒng)一的，可以將電力系統(tǒng)進行有效的管理，并且將相關(guān)電力設(shè)備進行良好更新，必要時進行升級。同時，對系統(tǒng)實施監(jiān)督，由此能夠認知和明確與系統(tǒng)運行相關(guān)的數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)科學(xué)、有效的管理[9]。

5 結(jié)束語

綜上所述，人們在生活中對電能的依賴越來越強，變電站的電源管理能力和質(zhì)量面臨著嚴峻的考驗。變電站作為電力供應(yīng)的樞紐機構(gòu)，加強電源系統(tǒng)運行管理工作，需要基于交直流一體化電源系統(tǒng)之下，對相關(guān)問題進行及時、有效地解決，由此推動電源系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行和發(fā)展。