文/谢欢欢

作为新型变电站能源系统的智能变电站交直流一体化电源系统，是在系统性整合交流与直流电源的基础上形成的交直流一体化电源系统，有助于智能变电站安全、稳定运行的实现。以传统变电站电源系统为基础通过创新发展而形成的交直流一体化电源系统，有着更合理的结构、更先进的技术、更方便的运行维护。建设并投产的数字化变电站相继增加，加上全面建设的全国智能变电站试点项目，传统变电站电源系统正在被交直流一体化电源系统取代，变电站电源管理水平将会实现巨大提升。

1 智能变电站交直流一体化电源系统现状

常规变电站中分散设计电源系统逐渐被淘汰，新诞生的智能变电站交直流一体化电源系统得到了广泛应用，很大程度上方便了变电站的使用与管理。现下，有关智能变电站交直流一体化电源系统的研究包含：

（1）如何可靠且稳定的将智能站交流电源启动切换实现的问题；

（2）电力专用逆变电源产生能够影响负载设备的一些干扰，如被电气隔离的电源直流、交流输出与输入或动态瞬变、杂讯干扰等。同时，旁路控制逻辑维修中，任意运行状态下的不间断电源得以在维修旁路开关闭合下而连续供电且不会遭受影响的问题；

（3）交直流变换电源模块、高频开关电源自主稳流、均流及稳压方面，同时整机效率、电网冲击、浪涌彻底消除及抗干扰能力，开机软启动问题等；

（4）有关交直流一体化操作使用方面，仍然无法将无人化运行要求满足，仍需进一步提高可靠性，如设备绝缘故障、拒动或误动、漏气、漏油等对运行安全性构成严重影响的问题。

2 智能变电站交直流一体化电源系统特点

该电源系统主要是综合重组了传统变电站中具备的通信电源、直流电源、交流电源、直流交换电源（DC/DC）、交流不间断电源（UPS）及逆变电源（INV）等装置，将多种电源组合为统一运行的模块，在统一监视控制信息的运用下达成支持共享的直流电源蓄电池组的构建，如此一来就可充足供应电源，并且有利于电源运行系统性的实现。结合相关实践结果，得知电源系统拥有的特点主要包含：

2.1 一体化、网络化及智能化

变电站中涉及了大量设备，各个设备采取的电源与线路都不相同，加之电源过于复杂的缘故，维护与保养工作难度较大。而一体化建设下，重组设计了线路，能为电源供应提供安全、稳定方面的保障。相对于常规变电站而言，变电站一体化电源系统的优势显著，是最为先进的电源系统。一体化不但具有一体统一的外形，同时在功能设计上合理优化了整个电源系统的设计安装。一体化设计的诞生，供电模式实现了创新，组屏数量显著减少，电源系统整体上更紧凑，占地空间减少，具有更简化的供电运行，整体呈现出集中、统一，后期的使用与维护十分便捷。整体性一体化的电源系统，可促进平台利用效率的提升，能够统一监控并分析整个变电站电源不同的电源子系统，因不同供应商提供的相对独立的电源通信兼容问题得以实现有效解决，从而获取了更具网络化、自动化及智能化的变电站系统。

2.2 更具安全性和经济性

在有机结合设备与信息技术的基础上，系统具有了更显著的安全性，不但为其功能提供了保障，同时具有自动检测的额外功能，进一步提升了安全性。同时，在有机结合设备与信息的基础上，具备了智能化特点，通过组合各子系统实现整体系统结构特征，通过关联各子系统促进总控制的形成，在一体化电源系统的运用下即可实现各子系统间内部网络化，能够统一调整并控制不同子系统的运行参数与状态，尤其是能够及时监控电源盲点部位，从而为系统运行提供良好的稳定性与安全性保障。此外，以往相互脱节的多个模块间参数也得到全面互换，支持单个开关或模块独立检修，且不会对整机正常运行构成影响，能够更直接、快捷的使用和维护，设备整体检修具备了连续性，电源系统整体可靠性、安全性更高。相对于传统常规变电站电源而言，交直流一体化电源系统成本更低，具有更经济、更合理的运行，在优化系统整体结构的前提下，实现了作业流程的减少，极大程度解放了人力资源并实现了合理分配，故而设备投入实现大幅度降低，相关设备集成度更高，运行中耗费的成本也相应减少。此外，通过使用蓄电池也实现了污染几率的减小，有效改善了环境，在保障经济效益的基础上，进一步提高了社会效益。

2.3 具有更高的电源管理水平

传统变电站电源运行复杂，管理中有大量问题存在，引发事故的可能性极高。而在投入并使用了智能变电站交直流一体化电源系统之后，电源管理更具整体化、智能化和科学化，实现了统一整体的电源使用与维护，具有更及时、更准确和便捷的管理，因此变电站电源使用效率得到了提升。智能管理电源中，能够精准设计每条线路，并以系统多项设置数据为根据合理作出报警处理，有助于线路历史数据管理的实现。同时，能够准确的将事故位置判断出来，并有效分析结构，可为电站提供安全运行的保障。此外，在控制电池管理输出、合理应对各项事务的基础上，变电站运行稳定性得到了提升。在厂家统一提供的电源设计方案、安装服务及生产许可下，电源系统不仅具备了更强的专业性，同时后期维护工作的开展也更顺利。

3 智能站用变直流一体化电源系统应用实践

3.1 系统应用

现下，多数变电站中已实现了智能变电站交直流一体化电源系统的应用，其直流核心充电模块中实现了移相谐振软开发技术的应用，有机结合了风冷与自冷。直流馈线屏具备的功能包含电压监测和自动调节、蓄电池运行状态监测、绝缘监测等；选择固定阀控全密封式蓄电池作为220V 蓄电池组。一般而言，有关变电站保护、计量测控及综合自动化系统的供电中，采取的方式主要是交流供电，依托N+1冗余整流充电模块并通过直流馈电屏实现的，一旦交流因正常或故障而断电后，变电站保护、计量测控及综合自动化系统的供电则会由蓄电池组通过直流馈线屏进行，或是朝着直流逆变供电计量测控系统自动切换。就该一体化技术来看，有机结合了直流与交流技术，并不存在技术方面的风险。就通信电源部分来看，由于系统中涉及到直流输入充电模块、直流交换电源模块的应用，此类充电模式与传统充电模块、两组48V 蓄电池组相比，省略了整流环节。

3.2 安全性应用

传统变电站站用电源中一旦有问题产生于某个环节上，整个系统必然会遭受影响，此时就很有可能出现安全事故。然而此类问题却并不存在于智能站用变直流一体化电源系统，这是因为该电源系统中，一定程度上调整了变电站站用电源中的个别线路走向之后，能够完全分隔直流与交流，此时就能够大幅度降低安全事故发生概率，电源系统的安全性得到有效保障。

3.3 可行性分析

现下，全国范围内已经实现了智能变电站交直流一体化电源系统的成功运行，该系统具有相对成熟的直流与交流技术切换及运作经验，实际应用中具备极为关键的优势，且不存在较大的风险，具备可行性和可操作性。但是，该电源系统依旧有需要调整和完善的地方存在，如直流核心充电模块的开关技术，在移相谐振软开发技术的运用下促进电路整体效率的提升，同时于风冷下实现自冷结合；此外，也需要进一步强化逆变电源控制作用，以便保障在正常交流供电的基础上，一旦交流断流后能够朝着直流逆变自动切换。

该电源系统拥有更科学的控制管理，因其在同一平台上能够监控并分析整个变电站电源不同电源子系统的缘故，加之相关监控设备及系统设置在配置时皆是以双重化模式进行的缘故，所以一旦出现了故障之后能够将问题及时、有效地发现，同时有故障出现在个别装置上时，整体装置的继续运行也不会受到影响。

4 结语

整合了交流与直流等电源系统的智能变电站交直流一体化电源系统，因具备一体化交直流电源的缘故，不但有助于电源系统安全性、网络智能化的提升，同时还能将常规变电站电源中难以处理的一系列问题彻底消除，有利于变电站管理水平的提升，具有更为显著的安全可靠性、灵活性。所以，智能变电站交直流一体化电源系统目前也得到了更为广泛的应用。