智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

Summary：變電站是整個電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠為整個系統(tǒng)提供高效的持續(xù)供電，智能變電站解決了變電站電源的穩(wěn)定性與一體化問題，這種新型的變電站已經(jīng)逐漸走入了人們的視野之中，本文分析了智能變電站電源系統(tǒng)的優(yōu)勢，對智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的研究與應(yīng)用進行了粗略探討。Keys：智能變電站；交直流；一體化；研究應(yīng)用引言：智能變電站，是一種新興的概念，是一種同時擁有一個通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與多個子系統(tǒng)模塊共同組成的高度智能化、穩(wěn)定高效的新型變電站，通過電源系統(tǒng)交直流的一體化，更好地實現(xiàn)智能控電，將變電站的運行融入科學(xué)，使人們的日常用電更加方便、可靠。一、智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的優(yōu)勢隨著科技的不斷發(fā)展與革新，傳統(tǒng)的變電站正逐漸退出歷史的舞臺，現(xiàn)如今，智能變電站因其優(yōu)秀可靠的智能化供電，與人工智能等多項技術(shù)相結(jié)合，逐漸開始取代傳統(tǒng)的變電站，一座座智能變電站拔地而起。與傳統(tǒng)的變電站相比，智能變電站有如下優(yōu)勢：（一）電源系統(tǒng)的智能化、一體化與網(wǎng)絡(luò)化與傳統(tǒng)笨重的變電站相比，智能變電站更加趨于數(shù)字化與精密化，實現(xiàn)了電源系統(tǒng)的一體化建設(shè)。傳統(tǒng)變電站中各種設(shè)備多而雜，線路也是格外復(fù)雜，這就導(dǎo)致各種設(shè)備與線路盤根錯節(jié)，極易造成各種安全問題，且發(fā)生連帶反應(yīng)，十分不利于工作人員的日常維護和管理。智能變電站則完全不同，其采用先進、可靠、集成和環(huán)保的智能設(shè)備，不僅實現(xiàn)了全站的數(shù)字信息化，更實現(xiàn)了電源系統(tǒng)的一體化、智能化與網(wǎng)絡(luò)化。通過電路的重組與安裝，將電源系統(tǒng)中各設(shè)備置于同一個平面之上，實現(xiàn)了電源的交直流一體化供電。同時，將電子設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)信息，進行了有機地結(jié)合，使得各個系統(tǒng)之間互相關(guān)聯(lián)，共同印象，子系統(tǒng)與總系統(tǒng)相互連接，子系統(tǒng)受到總系統(tǒng)的控制，總系統(tǒng)能夠被各子系統(tǒng)具體運行情況所影響，實現(xiàn)了電源的智能控制與自動化調(diào)控，這樣各個子系統(tǒng)之間在受到影響之時，一方面，其他子系統(tǒng)不會受到影響，穩(wěn)定性得到提高，另一方面，總系統(tǒng)可以實時地檢測子系統(tǒng)的運行狀況，進行調(diào)整與操控。最終實現(xiàn)了電源系統(tǒng)的智能化。一體化與網(wǎng)絡(luò)化。（二）供電更加安全與穩(wěn)定與傳統(tǒng)變電站相比而言，智能變電站對于整個電源系統(tǒng)實現(xiàn)了集成與封裝，更好地提升了整個電源系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。將各系統(tǒng)地劃分為不同的模塊，各模塊之間相互獨立，共同實現(xiàn)電源的交直流一體供電。因而一旦發(fā)生用電安全問題或者用電事故，其電源的總監(jiān)控系統(tǒng)便可以迅速做出反應(yīng)，檢測具體出現(xiàn)故障的系統(tǒng)模塊，由于模塊化的特殊設(shè)計，單個模塊的故障不影響其他模塊與整個電源系統(tǒng)的運行，所以在監(jiān)測出具體損壞的部位與零件之后，便可對該零件單獨進行更換，而不需要對整個系統(tǒng)進行檢修與維護，這使得日常的維護更加高效，持續(xù)性供電也更加穩(wěn)定。同時，由于整個系統(tǒng)沒有外引二次接線和跨屏電纜，故模塊之間參數(shù)一樣便可進行更換，十分方便與快捷。此外，整個系統(tǒng)中，交流與直流于一體，這不僅大大地提升了供電率，同時在整個系統(tǒng)的構(gòu)建時，將各個系統(tǒng)集于一體，也極大地節(jié)省了空間，提高了空間的利用率，減少了設(shè)備的重復(fù)使用的麻煩，使得整個電源系統(tǒng)更加的緊湊與統(tǒng)一，也節(jié)約了整個變電站的資金成本。蓄電池的減少更加環(huán)保，減少了對環(huán)境的傷害與污染，這更加安全與綠色。（三）電源管理水平得到提高電源交直流一體化的設(shè)計，通過建設(shè)各個可受到總監(jiān)控系統(tǒng)實時檢測的子系統(tǒng)，實現(xiàn)了對整個變電站的自動化管理，使得電源的管理水平得到了提高。在一體化電源中，由于電源的相關(guān)設(shè)備高度一體化，所以在日常工作之時，更加容易對各設(shè)備的情況進行具體的管理與維護。智能網(wǎng)絡(luò)信息總系統(tǒng)，會每時每刻對電源系統(tǒng)中的各項參數(shù)與設(shè)備情況進行監(jiān)控與計算，記錄各項數(shù)據(jù)，檢測其是否正常運行，一旦發(fā)生故障，信息系統(tǒng)會迅速對整個電源系統(tǒng)進行管理與處理，準(zhǔn)確及時地進行各種報警、檢修處理，記錄故障發(fā)生設(shè)備與可能性，幫助智能變電站在今后的管理中，更好地操作與更快的反應(yīng)。同時，由于整個電源系統(tǒng)的一體化，所有的設(shè)備各參數(shù)與零件都保持一致，在零件的更換與檢修方面更加方便與利于管理，真正地實現(xiàn)了電源電力的一體化管理。二、智能變電站電源交直流一體化的應(yīng)用現(xiàn)狀（一）電源的智能切換為了滿足不同的供電需求，在人們的日常生活中，不同的場景下，其用電需求也不盡相同，針對日常生活中的照明、家電等生活用電，主要是使用交流電，是電源之間并聯(lián)形成的電流，電阻大，電壓小，而對于工業(yè)用電，用電功率大，耗電多，時間長的供電，主要采用直流供電，是串聯(lián)下的電流，電阻小，電壓大，一般工廠供電壓達(dá)到5000v以上。智能變電站將電源交直流實現(xiàn)了一體化設(shè)計，能夠更加快捷、方便地在供電過程中，對交流電與直流電之間，進行智能地切換與調(diào)整。如內(nèi)置通信模塊實現(xiàn)交直流的轉(zhuǎn)換，一體化電源系統(tǒng)中使用的通信電源模塊都是DC220（110））V/DC48V直流變換器，它與直流系統(tǒng)共用直流系統(tǒng)的蓄電池組，當(dāng)系統(tǒng)交流斷電的情況下，由直流整流模塊提供電源，變換后便可得到交流電源，同理，將交流電斷電后，蓄電池組向直流系統(tǒng)電源提供通信電源模塊提供電源，得到直流電源。這便是整個電源系統(tǒng)一體化的由來，電源交直流的智能切換。（二）實現(xiàn)了軟啟動隨著智能變電站的不斷發(fā)展，已經(jīng)逐步實現(xiàn)了整個電源系統(tǒng)的高頻率、高效率地穩(wěn)定性運行，這使得變電站中各種設(shè)備之間電流與電壓的控制更加穩(wěn)定，實現(xiàn)了一整個跨越的動作，尤其是在開機時，在各個模塊的穩(wěn)定運行與整個操控之下，已經(jīng)實現(xiàn)了開機的軟啟動，不僅極大地減少了能耗，同時整個電源系統(tǒng)在啟動與關(guān)閉之時都更加的環(huán)保與低碳，由此，電源的安全性得到了極大的提高。（三）擁有較高的智能與常規(guī)變電站不同的是，智能變電站與人工智能等技術(shù)相結(jié)合，使得整個電源系統(tǒng)擁有了一定的智能性。整個智能變電站，由各個子系統(tǒng)一個網(wǎng)絡(luò)信息的總系統(tǒng)構(gòu)成，子系統(tǒng)負(fù)責(zé)變電站中各個功能的運行與工作，而網(wǎng)絡(luò)信息的總系統(tǒng)則能夠通過各種算法具體地對整個變電站總體進行檢測與數(shù)據(jù)收集，不斷地提升智能化，一旦變電站的某一部分發(fā)生問題，將會第一時間被信息系統(tǒng)所檢測到，并快速做出處理與反應(yīng)，在故障與問題得到解決之后，該信息系統(tǒng)也會對本次故障中的數(shù)據(jù)與信息進行記錄，保持實時的信息更新，便于整個變電站的管理與操作。與此同時，由于變電站中各地區(qū)所需要的用電需求也不相同，智能系統(tǒng)會根據(jù)每個地方的所需用電量與用電電壓進行計算，合理智能的針對不同用電需求提供不同的供電，極大地減少了人力的操控，通過電腦操控，實現(xiàn)了自動化全方位一體供電，也能使整個變電站更加精確與穩(wěn)定。結(jié)語：智能變電站的電源交直流一體化設(shè)計，不僅能夠大大地提升整個變電站的供電效率，同時也使得變電站更加的系統(tǒng)化與自動化，提高了更加穩(wěn)定與安全的供電功能，也解決了常規(guī)傳統(tǒng)變電站中出現(xiàn)的各種問題，如供電不穩(wěn)定，極易發(fā)生故障，牽一發(fā)而動全身等問題，簡而言之，在變電站的革新與發(fā)展過程中，智能變電站毫無疑問走在了世界的前列。Reference：[1]王寧.智能變電站數(shù)字交直流一體化電源系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].工程技術(shù)(引文版),2016:00226-00227.[2]陸