刁光宇张万征尹宝林

（1.国网辽宁省电力有限公司大连供电公司，辽宁 大连 116001；2.山东智洋电气股份有限公司，山东 淄博 255086）

变电站一体化电源建设与解决方案论述

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（1.国网辽宁省电力有限公司大连供电公司，辽宁 大连 116001；2.山东智洋电气股份有限公司，山东 淄博 255086）

进入21世纪以来，我国电力行业发展速度不断加快，在很大程度上满足了社会发展过程中的用电需求。变电站是整个电力系统中非常重要的组成部分，但是，由于缺乏一体化的电源建设，这样变电站就很难完成自动化建设。所以，如何进行变电站一体化电源的建设就成为了摆在我们面前的一项重要工作，能够有效地提升我国电力行业的市场竞争力。

变电站；一体化电源；建设与解决方案

一体化电源建设已经成为变电站以后的一个重要的发展趋势，通过变电站一体化电源的建设，能够解决很多零散问题，大大地提升变电站的运行效率和电力管理水平。所以，为了实现这样的目标，本文通过下文对变电站一体化电源建设的相关内容进行了分析与论述，从而为有关单位及工作人员在具体的工作中提供一定的帮助作用。

一、分析变电站用电电源中隐藏的问题

现阶段，很多变电站并没有重视起站用交流电源系统，它缺乏相应的自动化水平。变电站内部大的直流电源系统，只有少数的报警信息向着变电站综合自动化系统内部进行了接入，通信电源、逆变电源等都没有构成协调工作和统一管理的机制，对于无人值班及综合自动化系统的要求还很难给予适应。

首先，整合机制在站用电源中比较缺乏，系统化管理还难以形成。站内的UPS电源系统、通信电源系统、直流系统和交流电源系统通常有多个供应商制造与安装，一般不存在兼容的通信规约，这样对于网化的系统管理还很难予以实现，在具体的运作中，也通过多个工作人员完成管理，制约了技术水平的提升和设备的管理，并且，很难统一处理站用子系统中出现的协调问题。

其次，有一定的问题存在于站用电源系统可靠性中。因为难以通过网络化形式挂历站用电源信息，进而就难以实时的监测站用电源信息，告警信息和故障信息就缺少综合研究的平台系统，通过不同专业的巡检人员管理各个电源系统，从而导致很难有效地分析和判断各个电源系统的运行情况，很难第一时间发现所存在的隐患问题。例如，没有安排专门的人员或者根本没有人管理UPS的蓄电池，没有精细的管理通信蓄电池，发生紧急状况时，对于相关要求很难给予满足。避雷器参数的选择、避雷设备的配置、安装位置等也会由于缺少一致性的电源直流交流系统而很难有效的解决。因为对于直流母线上的纹波，充电模块均流回比较敏感，所以，应该统一地管理母线所接负荷，例如，反馈电流等就需要统一进行管理。

二、具体的建设方案分析

变电站一体化电源的设计与建设是一项系统性、综合性极强的工作，需要做好多方面的工作，才可以满足相应的设计与建设要求，对此，本文通过下文进行了探究：

1.基本架构建设

必须要统一设计变电站内的全部电源设备，在相应的母线上直接挂接高频开关电源模块、DC/DC通信电源交换模块和逆变电源等，将电缆的多余连接减少，从而将设备运行的稳定性提升。图1为一体化电源系统的基本框架图。

2.建设逆变电源与UPS

交流的输入和交流的输出即UPS，通过蓄电池对中间直流环节储能，从而将不间断供电的交流电源装置构建起来；设置逆变电源，按照交流输出、直流输入的原理进行设计。因为会将蓄电池设置到直流输入环节，进而将交流不间断电源的功能充分地发挥出来，也被视作电力UPS系统。就大型变电站和电厂而言，需要大容量的交流不间断电源才可以满足其工作，通常会将专门的UPS电源设置出来，而对容量要求不大时，通常将电力UPS设置出来，这样能够将UPS中的蓄电池省略掉。对通信电源、逆变电源和直流操作电源的多样性组合电源进行应用，能够满足小型变电站对电源的所有要求。

3.设置蓄电池系统

通常而言，在10A～15A左右控制500kV变电站的直流常规负荷；在5A～8A控制220kV变电站的直流常规负荷；在3A～5A之内控制100kV变电站的直流常规负荷。通常将200～400A·h容量的蓄电池配置到变电站直流操作电源中，这样能够将20-40A的电量提供出来，放电可以持续10个小时。当在3A以下控制一台计算机的设备负荷时，就会在3A以上控制通信设备的负荷，所以，应该在40A/220V控制500kV以下非枢纽变电站直流操作电源变换器的容量。在200A·h～400A·h控制蓄电池的容量时，对于逆变器和通信电源的供电要求就都能够给予满足。交流断电和提供正常供电之后，将后备电源的要求为蓄电池提供出来，使变电站电源一体化成为现实。

图1　

4.构建通信电源系统

在构建变电站一体化电源时，一般会将DC/DC模块电源设置到通信电源中，按照操作电源的输出对其输入端进行设置，并且，还应该将蓄电池设置进去。将负载和输出20V或者48V有效的连接到一块，这时，就不需要再将蓄电池设置出来。一旦有故障出现在了DC/DC变换中，无输出的情况会出现在通信电源中，同AC/DC变换，对比通信电源系统，会严重地降低其可靠性。所以，再具体的设计时，应该按照这样的方式去做：将蓄电池加设到通电电源的输出端，从而将通信电源系统的稳定性提升。但是，这样做也存在一定的局限性，它会将蓄电池的维护工作量和一体化电源机柜的布置负担增加。同时，可以通过并联多个模块的方式实现通信电源的DC/DC变换，系统的运行情况并不会受到一个通信电源模块故障的影响，而且，还能够将通信电源的稳定性提升上来。

5.直流接线

通过单母线对直流母线进行接线处理，将一组阀控型密封铅酸蓄电池设置出来，通过高频开关充电设备对蓄电池进行浮充电和充电。依据n+1配置模块，除了将环网应用于直流供电10kV配电装置中以外，其他的变压器都对辐射供电方式进行应用。通过直流馈线柜将电直接输入到各个用电单元内。在专门设置的电池室内布置蓄电池，在二次设备室内布置馈线屏和直流充电屏。

6.站内电源

站用电源通常是有变压器提供出来的，根据具体的用电需求量设置占用电容量，设置接地系统。对于回路、单母线分段接线方式和自投装置应该予以取缔，将一些智能的开关设备应用进去。利用智能性开关，智能切换站内电压多种运行方式。此种设计方法，不但将设备投入量缩减，具有简单的回路，并且运行方式方便灵活，将站内交流电源可靠性和智能化管理水平有效地提升上来。

结语

综上所述，交流电源、通信电源和交流电源是变电站中3种重要的电源系统，通过一体化控制、网路通信和系统联动等方式完成电源和网络智能化的建设，从而有效的设计与建设起了变电站综合一体化的电源系统，为促进变电站向着更加科学、安全的方向发展奠定了良好的基础。所以，文章通过上文对相关方面的内容进行了着重的分析与论述，从而为有关单位及工作人员在具体的工作中提供一定的帮助作用。

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