基于智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)研究

林忠

摘 要：在電力系統(tǒng)中，為了有效地將變電站的交流電源和直流電源進行整合，提高變電站的整體運行效率，常常使用智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)。智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)，使變電站交直流電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加合理，運行效率更高，維護更加便捷，是在傳統(tǒng)變電站電源系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對電力設(shè)備進行技術(shù)創(chuàng)新與升級而來的一種新型技術(shù)。21世紀(jì)以來，我國電力系統(tǒng)的建設(shè)同時隨著智能化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐步提高。本文主要就智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)在實際中的應(yīng)用進行研究分析，希望為電力行業(yè)未來的發(fā)展提供有效的參考依據(jù)以及方向，依此來供相關(guān)人士交流參考。

關(guān)鍵詞：智能化;電源系統(tǒng);一體化;交直流;變電站

引言：

近幾年來科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)也隨之逐步邁向智能化、一體化、便捷化的行列，這一發(fā)展方向提升了我國電力設(shè)備運行效率的同時，也提高了供電的穩(wěn)定性，另外也是電力企業(yè)快速發(fā)展的重要手段之一。經(jīng)濟的快速發(fā)展使人們對用電量的需求逐步增大，為了緩解用電壓力，加強智能化變電站交直流一體化電源系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用顯然已經(jīng)成為一種必然趨勢。為了全面實現(xiàn)變電設(shè)備的自動化管理，使用該智能系統(tǒng)還可對變電站交直流一體化電源系統(tǒng)進行有效的維護，實現(xiàn)最大限度的提高變電站的運行效率，保證電力設(shè)備的安全與穩(wěn)定。

一、傳統(tǒng)變電站電源系統(tǒng)存在的問題

（一）變電站電源自動化程度不高

在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，不同廠家進行提供的電源設(shè)備在運行上存在較大的不兼容性，使得電力通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的信息傳遞緩慢，嚴(yán)重制約了電源系統(tǒng)自動化管理工作的開展。

（二）經(jīng)濟性較差

傳統(tǒng)電力設(shè)備上，使用的是由不同廠家進行設(shè)計和制造的電子產(chǎn)品。如果企業(yè)在選購產(chǎn)品時不能仔細(xì)檢查，就很容易造成電子產(chǎn)品的重復(fù)使用，不僅增加了電力企業(yè)的成本壓力，同時也導(dǎo)致變電站設(shè)備的經(jīng)濟性降低。

（三）服務(wù)協(xié)調(diào)性差

現(xiàn)階段而言，我國很大一部分電力企業(yè)因為變電站電源的供應(yīng)商不同，而存在服務(wù)協(xié)調(diào)不到位的問題。在電源系統(tǒng)運行時，如果發(fā)生設(shè)備故障，就需要電力企業(yè)與多個生產(chǎn)廠商進行溝通，并且溝通過程存在較大難度，嚴(yán)重影響了電源設(shè)備的安全和穩(wěn)定。

（四）運行維護效率較差

電力系統(tǒng)非常復(fù)雜，傳統(tǒng)變電站在進行電源的管理與維持時，是有專人進行負(fù)責(zé)的，常常導(dǎo)致電源系統(tǒng)在維護上受到限制，因為不能很好的將全部系統(tǒng)納入管理范圍，而降低變電站電源運行維護效率。

二、智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的優(yōu)越性

（一）實現(xiàn)電源系統(tǒng)的智能化和一體化

與傳統(tǒng)變電站電源系統(tǒng)相較而言，交直流電源一體化在外觀和性能上都實現(xiàn)了技術(shù)上的突破。主要表現(xiàn)為電源設(shè)計更加合理，安裝協(xié)調(diào)更加便捷，電源系統(tǒng)的緊湊型大幅提高電源系統(tǒng)的操作流程更加便利，降低電源系統(tǒng)的占用空間。并且使用智能變電站交直流一體化系統(tǒng)有助于電力系統(tǒng)改善長久以來管理平臺混亂，監(jiān)管系統(tǒng)不兼容等缺點，使電源系統(tǒng)的兼容性得到大幅提高，加快電力系統(tǒng)的一體化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化程度的建立。其中顯著變化之一是，該系統(tǒng)可以利用現(xiàn)代化的電子信息采集系統(tǒng)對諸多子電源系統(tǒng)進行監(jiān)控，并通過網(wǎng)絡(luò)信息平臺對各種電源智能設(shè)備的內(nèi)部運行狀態(tài)和運行參數(shù)進行分析與整理。降低交直流一體化系統(tǒng)的故障發(fā)生率。

（二）提高電源系統(tǒng)的安全性與經(jīng)濟性

為了增加電源系統(tǒng)的絕緣性與防護性，以便于保障電源設(shè)備在不停電的情

況下進行隨時更換模塊，交直流一體化電源系統(tǒng)在設(shè)計上通常采用全模塊設(shè)計理念。實際操作過程中，該系統(tǒng)在設(shè)計上沒有二次接線或是跨屏二次藍(lán)線，因此電源系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障。檢修人員可以在不斷電的情況下進行單個開關(guān)或單個模塊的檢修與更換。大幅提高了地面系統(tǒng)的安全性，簡化了電源系統(tǒng)的操作。另外，交直流一體化電源系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和人員配置上都體現(xiàn)出一定的優(yōu)越性。設(shè)計智能化的結(jié)構(gòu)有效降低了地面系統(tǒng)的占地空間，為企業(yè)發(fā)展節(jié)約更多的成本。人員的合理配置也為企業(yè)降低了投資成本，降低了人力資源的浪費，有效提高了電力企業(yè)的經(jīng)濟收益。

（三）提高電源系統(tǒng)的整體管理水平

在很多時候，電力企業(yè)需要耗費大量的專業(yè)人員獨立管理復(fù)雜的變電站電源，造成了時間和精力的大量消耗，同時還受到環(huán)境和其他各種因素的制約和影響，使得電源運行管理的效果非常不理想。為了解決這一問題，智能變電站一體化電源系統(tǒng)應(yīng)運而生。該系統(tǒng)簡化了原有的電源系統(tǒng)管理，使其更加準(zhǔn)確。在具體操作過程中智能交直流一體化系統(tǒng)通過電源系統(tǒng)所反饋的信息對設(shè)備故障進行處理。同時還可以通過店員監(jiān)管系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)，對變電站的電池機組、信息輸出情況以及設(shè)備報警系統(tǒng)進行監(jiān)督管理，最大限度地提高電源系統(tǒng)的整體管理水平。

（四）提高了電源的供電連續(xù)性

傳統(tǒng)電源由于電源直流輸入系統(tǒng)和交流輸入系統(tǒng)被變電站的電氣隔斷，導(dǎo)致電源設(shè)備出現(xiàn)脫落或開關(guān)閉合線路受阻等情況，使得供電不連續(xù)的現(xiàn)象發(fā)生。而交直流一體化電源系統(tǒng)可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，增加變電站電源的供電量，降低線路與開關(guān)受阻情況的發(fā)生概率。

（五）提高電源系統(tǒng)的可靠性

交直流一體化電源系統(tǒng)的使用在很大程度上實現(xiàn)了電力設(shè)備的自動化管理，然而實際操作中仍然不可避免的存在著一些紕漏，比如電源開關(guān)失靈、拒動或誤動、絕緣設(shè)備故障等都是常見的問題[1]。而智能化電源系統(tǒng)可以使電源系統(tǒng)管理更加智能化、一體化大幅提高了電源系統(tǒng)的可靠性，為電源設(shè)備的平穩(wěn)運行奠定良好基礎(chǔ)。

三、智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的運行特點

（一）降低運行風(fēng)險

相較于傳統(tǒng)變電站電源而言，交起了一體化電源系統(tǒng)，在運行上具有穩(wěn)定性，可以提高交流興路與直流線路的有效切換，將電源系統(tǒng)的運行風(fēng)險和技術(shù)難題降到最低。另外，該系統(tǒng)使得電力系統(tǒng)易于操作，縮短了電源系統(tǒng)的操作流程。同時該系統(tǒng)增加了逆變電源系統(tǒng)的可控性，降低逆變郊區(qū)流電源的運行風(fēng)險。

（二）電源系統(tǒng)控制管理更科學(xué)

智能一體化電源系統(tǒng)技術(shù)的使用在一定程度上。統(tǒng)一了電力系統(tǒng)的管理。不僅提升了電力設(shè)備的升級與更新，在一定程度上更為電力企業(yè)未來的發(fā)展提供良好的管理平臺。由于傳統(tǒng)電源系統(tǒng)管理較為復(fù)雜，交集了一體化電源系統(tǒng)的使用，可以講點理系統(tǒng)的所有設(shè)備納入到統(tǒng)一的管理平臺中，并且監(jiān)督系統(tǒng)與設(shè)備的運行情況和運行參數(shù)，確保一體化電源系統(tǒng)管理更加科學(xué)、合理，實現(xiàn)電力設(shè)備從傳統(tǒng)向智能化轉(zhuǎn)變。

（三）提高交直流電源系統(tǒng)的安全性

電力系統(tǒng)的復(fù)雜性使得交直流一體化也具有一定的特殊性。交流系統(tǒng)與直流系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，以及對于電源系統(tǒng)中安全問題的預(yù)防，電源系統(tǒng)雙重模塊的管理，都依賴于交直流一體化電源系統(tǒng)在實際中的使用。不僅減少了電流對電力設(shè)備的沖擊，使安全事故發(fā)生的概率降低，還利用雙重管理模式中的監(jiān)控系統(tǒng)對故障信息進行分析處理，提高了交直流一體化電源系統(tǒng)的安全性能，更好地保障了整體機組裝置的正常運行。

四、結(jié)束語

綜上所述，智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的使用，所以這科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展而逐漸普及。不僅有效提高了電力系統(tǒng)的運行效率，還有助于電力系統(tǒng)建立完善的管理平臺，增加企業(yè)經(jīng)濟收益，是推動我國電力行業(yè)發(fā)展的重要保障。相關(guān)企業(yè)人員需要格外重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊宏偉， 王紀(jì)渝， 龔偉，等. 智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)研究[J]. 電子設(shè)計工程， 2020， 28（06）：111-114.