周振楠

摘 要：直流电源作为变电站重要的组成部分，为变电站的控制系统、继电保护、自动装置等提供所需电源。文中从变电站直流电流的运行现状及系统架构入手，介绍了变电站直流电源系统的设计和运行情况。

关键词：电力系统  变电站  直流电源运行

中图分类号：TM732   文献标识码：A       文章编号：1674-098X（2014）10（c）-0077-01

随着电力系统改革不断深入，怎样确保电网处在安全、可靠的运行已经成为最重要的追求。电力系统正朝着数字化、智能化的方向迈进。现阶段，直流电源自身的远程监控系统缺乏完善的实施方案，加上技术手段落后，已经不能满足变电站的要求，严重影响变电站自动化水平的发展，也为电网是否安全运行埋下隐患。文中从直流电源运行的实际情况入手，把计算机技术、自动化技术和局域网通讯技术应用其中，概括了直流电源远程控制系统的设计和运行模式。

1 变电站直流电流的运行情况及系统架构的设计

目前，变电站直流系统一般采用高频开关电源充电模块运行。该电源模块具有重量较轻、噪音小、配置灵活的优点，其VRLA蓄电池密封效果好、没有污染和泄露的情况，直流电流系统依靠监控串与变电站显现通讯的目的，从而达到在调度端对直流系统进行三遥的效果。调度中心只从远动通道取得比较少的信息，无法准确的反映出直流系统的运行状态，不能对现场直流设备和蓄电池组的运行性能及工作状态进行详细的了解。整个直流电源远程监控机维护系统由上自下展开，可以划分为网络通讯层、数据采集层及管理应用层三个层次。

各个变电站端的监控装置采用RS485总线把数据采集层设备进行连接，通过它们对直流电源系统的不同运行数据进行采集，例如：充电机运行情况、电池电压和内阻、馈线开关情况，这些依靠光纤网、交换机等组合在一起的网络通讯层，其会把所采集的相关信息传送至数据中心服务器，对受到的信息处理之后分发给各个管理应用层。为各种远程监控终端给予分级管理的口令，根据不同的权限设置，可以改变变电站的信息及参数，实现相关远程控制的目的。

2 变电站直流电源系统功能的设计

2.1 监控系统的设计

本地监控系统被设置在不同的变电站端，采用RS232/RS485通讯形式实现连接直流电源主监控系统的目的。通过电池均衡采集系统实现对电池组电压采集的效果，合理掌控蓄电池在线均衡。采用电池智能系统实现母线的切换、蓄电池恒流放电等，为防止电池过放可以采用各不相同的软硬件保护，保证放电过程一直是安全的状态。通过与主流电源主监控装置通讯实现采集电压、电流绝缘监查等状态，掌控好充电机的状态转换机修改。

2.2 电池均衡采集子系统的使用情况

该系统是由多数均衡采集模块与某个电源相互组合而成，其传感器网络由RS485总线构成，以此达到与本地监控系统实时通讯的效果。均衡子集模块是多个设施为一体的，不同模块随时可以采集电池的电压、温度。如果单个电池电压与电池平均压其差比整定值还大，可以通过均衡系统，让放电设置在电压高的电池上，电压低的电池设置在充电的模式，以此来提升电池正常寿命，确保直流系统安全、可靠工作。采用可以插拔的端子进行接线，方便对其维护，选择保险丝要具有自动恢复的能力，这样不会导致系统烧毁或短路的情况，保障整个系统的风险在最低的状态。

2.3 数据中心服务器的设置情况

在通讯机房内设置数据中心服务器，选用光纤局域网实现与各个变电站实时通信的效果，可以对其发来的信息尽心实时的分析和处理，之后把信息分发给局域网的不同远程监控终端，也可以对子站发送的报警或保存的数据进行储存，建立不同的子站直流电源系统台账，方便对各个装置进行查询和修改。

2.4 电池智能放电子系统

2.4.1 设置单母线分段直流系统

如果具有两套直流设施，在进行试验的过程中，可以通过直流倒方式实施操作，把试验中的某套设备退出运行模式，让另一套设备带动两段直流母线工作;让试验的蓄电池组进行全核对性放电。放电原理：采用对各个开关的控制，达到远程实现蓄电池和兴放电的操作。

2.4.2 设计单组蓄电池直流系统

如果只对一组蓄电池进行设置，就没有退出的功能，也不可以实施全核对性放电，只有通过I10电流恒流释放出相应容量的50%才可以进行操作。具体步骤如下，在确保本地监控系统控制的前提之上，首先把直流①接触器断开，掐断充电机对蓄电池的充电回路，如果此时交流充电机停止工作，蓄电池仍可通过二极管实现对直流母线供电的，随之闭合②直流接触器，接通其放电回路。通过PWN方法达到恒流放电的目的，在放电的时候可以实时对电池的一系列保护值参数进行监视，如果出现异常情况，会立刻停止放电。

2.5 设计合理的远程监控终端

在局域网上设置全部的远程监控终端，可以对所有变电站直流信息进行浏览，设计出各个变电站直流系统的模拟图，可以在模拟图上显示出母线电压、电池电压、电流等运行情况。可以依照不同的设置权限，对某个变电站其系统信息或参数进行修改，告警功能非常完善，可以通过对告警性质的分级，保证系统的所有告警都可以及时发觉。

3 结语

综上所述，现阶段变电站直流系统的运行及维护管理已经不能满足智能变电站的需求，文中给出变电站直流远程监控设计，简述了该系统的构成及运行情况。根据实际应用情况获知，该系统可以实时掌握直流系统的运行情况，不仅节省人力和物理，也提升了直流电源的运行安全性。

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