变电站一体化电源系统.doc

变电站一体化电源系统 　　[摘 要]本文对变电站一体化电源的特点及优势进行了分析，对一体化电源的设计方案进行了阐述，对IEC61850监控系统进行了概述。 　　[关键词]一体化电源；IEC61850监控系统；变电站 　　1 引言 　　站用电源是变电站安全运行的基础，随着变电站综自?踊?程度的越来越高以及大量无人值班站的投运，相应提高站用电源整体的运行管理水平具有非常重要的意义。笔者认为，站用电源始终需要立足于系统技术来研究和发展，根据实际问题、发展现状提出发展思路。现有站用电源在资源整合、自动化水平、管理模式等方面都还存在很大的优化空间，结构紧凑、经济可靠的变电站交直流一体化电源模式具有广阔的应用前景。 　　2 传统站用电源现状分析 　　传统变电站站用电源分为交流系统、直流系统、UPS、通信电源系统等，各子系统采用分散设计，独立组屏，设备由不同的供应商生产、安装、调试，供电系统也分配不同的专业人员进行管理。这种模式存在的主要问题： 　　2.1站用电源自动化程度不高。由不同供应商提供的各子系统通信规约一般不兼容，难以实现网络化管理，系统缺乏综合的分析平台，制约了管理的提升。 　　2.2经济性较差。站用电源资源不能综合考虑，使一次投资显著增加。 　　2.3安装、服务协议较难。各个供应商由于利益的差异使安装、服务协调困难，远不如站用交直流电源一体化的“交钥匙工程”模式顺畅。 　　2.3运行维护不方便。站用电源分配不同专业人员进行管理：交流系统与直流系统由变电人员进行运行维护，UPS由自动化人员进行维护，通信电源由通信人员维护，人力资源不能总体调配，通信电源、UPS等也没有纳入变电严格的巡检范围，可靠性得不到保障。 　　3 变电站交直流一体化电源 　　变电站站用交直流一体化电源系统是使用系统技术，针对变电站站用交流、直流、逆变、通信电源整体，根据实际问题、发展现状提出解决方案的站用电源系统。 　　根据国家电力行业标准《电力用直流和交流一体化不间断电源设备》（DL/T 1074-2007 ）的描述，电力用一体化操作电源的准确定义应为：将直流电源、电力用交流不间断电源（UPS）和电力用逆变电源（INV）、通信用直流变换电源（DC/DC）等装置组合为一体，共享直流电源的蓄电池组，并统一监控的成套设备。 　　3.1系统组成 　　根据一体化电源的定义可以知道，站用一体化电源系统由交流电源子系统、直流电源子系统、通讯电源子系统、交流不间断电源子系统（电力用UPS、逆变器）和总监控器组成。每个电源系统互相间提供工作电源，自上而下实现级差配合，形成整体的站用电源系统结构。每种电源独立为子系统，独立监控，子系统通过总监控器集中管理，分散控制，实现各子系统之间无常规二次接线。总监控器触摸屏动态显示各子系统的运行状态，并实现信息数字化网络传输。 　　3.1.1交流电源子系统 　　交流电源系统的两路交流进线由两台站用变引入，两路交流进线通过两组ATS开关给交流母线供电，交流母线采用单母分段接线，即1#所用变电源带Ⅰ段交流母线、2#所用变电源带Ⅱ段交流母线，当某一电源故障时ATS开关动作，故障电源所带的某段交流母线由正常电源来供电。 　　3.1.2 直流电源子系统 　　直流电源系统的两路交流进线引自交流电源两段母线，直流母线采用单母线分段接线，每段母线带一组蓄电池和一组充电机，两段母线间设置母联开关； 　　3.1.3 通讯电源子系统 　　通讯电源系统采用DC/DC变换器模块，变换器模块直流电源分别取自直流电源系统的Ⅰ、Ⅱ段母线，每组通讯电源各带一段母线，DC/DC变换器模块采用热插拔组件连接，可实现在线热插拔，实行N+1冗余备份，通信电源与直流电源共用蓄电池； 　　3.1.4 交流不间断电源子系统： 　　交流不间断电源系统（电力用UPS、逆变器），直流进线电源分别取自Ⅰ、Ⅱ段直流母线，交流进线电源、旁路电源及维修电源分别取自交流电源Ⅰ、Ⅱ段母线，交流不间断电源系统由多台电力用UPS模块直接并机组成，电力用UPS模块采用热插拔组件连接，可实现在线热插拔，实行N+1冗余备份，交流不间断电源系统与直流电源共用蓄电池。 　　3.1.5 总监控单元： 　　总监控单元是一体化电源系统的监控、测量、信号、和管理系统的核心部分。可采集每个电源子系统的运行信息，并对采集的信息进行综合分析，实现对一体化站用电源系统的实时监控和管理，同时把这些信息通过IEC61850规约上传至站用站后台监控网络。 　　根据变电站的电压等级不同，一体化电源系统组成也不相同，为此一体化电源系统结构也不相同，由一体化电源系统结构形成的监控通信网络构架也有区别。 　　根据一体化电源系统组成结构情况，将各个功能单元模块化，每种电源作为一个子系统，分别设置