变电站交直流电源系统状态检修应用研究

变电站交直流电源系统状态检修应用研究

杨春

云南电网有限责任公司临沧供电局 云南省临沧市 677000

摘要：对于电力公司来说最主要的工作就是对电力设备的检修。检修是保障电力设备健康的重要手段也是保障电网能够稳定运行的手段之一。伴随着中国对智能电网建设的大力建设，智能变电站已经成为了新一代变电站的主要发展趋势。因此智能变电站的电源系统应运而生。在智能变电站中，交直流一体化是智能变电站的主要组成部分对于电力系统的稳定性和安全性都有着至关重要的作用。本文旨在通过对交直流电源的检修方式进行优化，完善管理检修的体质，进一步的实现目标。

关键词：交直流电源；变电站；系统状态；检修应用

引言：

伴随着社会的发展，信息化的完善。各个行业的自动化也在逐渐的升高当中。同时对电力的需求和依赖也越来越高。因此必须要保障供电系统的可靠性和安全性。变电站是电网的中心纽带，其稳定性必须得到保证。在变电站当中，电源的交直流一体化电源系统处于重要的位置。由于变电站发展形势迅猛，工作人员，人员分配不均。因此对于人员的能力、数据的测量方面都较为缺失，往往出现对系统设备的检测，出现纰漏的现象，无法对设备健康水平以及电力系统进行具体的判断，对于安全事故不能做到防患于未然。但是现阶段网络技术发展迅速，其对于交直流电的应用也较为广泛，对交流电的在线状态进行实时的检修，主要内容包括实时监测、自动分化等。保证电网运行安全、稳定电网水平是发展智能电网的诸多因素之一，也是电力系统发展的重要方向。

1. 交直流电源系统现状

交电站交直流一体化电源系统，是由交流电源、通讯电源、逆变电源经过设计调试组成的^[1]。检修管理系统的建立就是保证变电站交直流电源的运行的稳定和安全。对交直流一体化电源的维护进行充分的认识。在变电站内的电源系统当中，占据主要比重的是直流电源。变电站直流系统主要能够对正常的直流负荷电流进行运输以及对蓄电池进行电力补充。变电站直流电源系统的主要组成部分包括充电机、蓄电池组以及ATS开关等^[2]。充电机主要选用高频电源技术，能够保证电源不过充、不欠充。蓄电池应用高频的充电模块，主要优点是密封好、无污染、无泄漏同时放电性能好。系统接线形式主要由单母线分段接线以及直流网络辐射供电作为主要方式。现阶段主要由充电机提供负荷，蓄电池进行热备用，如若充电装置的输出不能够将负荷进行满足，就可以应用蓄电池进行补给。

2. 变电站交直流电源系统状态检修目标

首先对变电站的设备数据进行实时的采集和分析^[3]。其中主要由开关量的模块采集，对于直流开关模块的控制以及对蓄电池进行远程的放电。对开关量进行模块采集以及直流开关控制的模块、就地监控单元等；其次进行信息通信。对于当前出现的通信协议和数据格式不统一的问题，能够通过远方的监控中心进行具体的处理和分析。最后应当对信息的生成进行合理的评价，进行仅一步的检修和建议。

3. 变电站交直流电源系统状态的设计原则

1. 全面性

在进行电源系统状态的设计过程中，应当对原有的直流电源交流输入进行继承。对于母线电压和充电机的状态以及电池电压等进行在线监测。此外将国家电网提出的智能变电站的要求进行结合和创新，提出对蓄电池电压进行均衡管理以及远程充电放电的操作流程，对于交直流电源的通信、装置等进行具体的要求。

2. 可操作性

供电站是由多个部门多个层次以及多个业务进行协作形成的管理组织，变电站的交直流一体化电源状态正在进行建设和管理当中，能够有效降低公司的管理成本，对工作效率的提升作用显著，起到了一定的领头作用^[4]。因此在电气设备的安装上不应当太过复杂，应该最大程度上对变电站的设备进行改善，避免基建过于简单，应当在短期内进行技术的改造，如若在运行的过程中出现了故障，应当根据模块化设计进行快速的更换。在该设计竣工验收之后，应当进行完善，促使其更加适应不同技术水平的人员进行应用。

3. 稳定性和安全性

在系统的运行过程中，安全稳定是第一要素。因此对于系统的硬件方面应该进行严格的筛选同时进行有效的电气隔离。当对蓄电池的内阻进行测试的时候，应该将直流放电法和交流输入法的应用进行对比。在进行操作的过程中，选用闭环的方式。在达到最严格的技术要求之后，应当对每一条指令进行严格的实施，避免出现错误操作的情况。在软件的设计过程中，应当做到不同级别的用户对平台的使用权限应当大不相同。

4. 可扩充性

在进行立项研究的时候应当对系统的扩充性和兼容性进行确定^[5]。实现电源系统的一体化的状态维修，对变电站的空间环境进行预留比如烟雾、温湿度等，将技术功能进行整体的实施和提升。

4. 交直流电源检修系统应用效果

1. 系统实施过程

首先对变电站的电源系统资料进行调查此外对可行性的方案进行编案。其次对设备进行研发，因此在原则上要对变电站现有的设备进行最大程度的利用。主要包括直流电源的系统纹波对设备进行在线的监测。对于服务器软件以及系统监控进行研发。对服务器进行深层次的研发。将各种软件组合成同一个整体。在实验室对数据进行初步的测试以及对测试的结果进行分析和改进。其次对设备进行安装，利用变电站内部的各种监控设备，对于变电站进行安装，构成一套完整的交直流电源的完整检修系统，对于供电公司的变电工区进行实验使用。如若情况良好达到了合理地预期，可以进行进一步的试验运行。

2. 系统实施应用

系统能够应用远程充放电以及内阻测试、电池巡检的方式对充电机进行远程的控制^[6]。在放电的过程当中，将两端直流母线放置于运行的状态，将蓄电池组进行完全的独立，进一步做到容量放电，对于配置的优点做到容量的充放电，独立的应用于系统的安全性。其中开关量模块主要应用于母线以及各馈线开关状态以及模块的采集。进行下放式的结构安装，使用总线和监控装置互相通讯的方式，对于开关量进行测量。保证每路的开光亮能够进行均匀的光电隔离。通过对软件最小时间的判断，制定开关量。主要应用通信电源对工作电源进行提供，同时能够对本地数据的实时显示以及存储进行负责以及进行其他操作界面的控制，利用通讯方式对充电机的状态进行转换和参数的具体修改。

3. 系统实施效果

对于交流电源状态的系统进行检修，能够对变电站的电源设备的自动批量进行评价，通过设备的到期情况进行具体的分类和提示，对用户进行及时的评价和检修。避免装置在没有检修的情况下，导致电网故障出现事故，对于其他的相关系统能够进行基础数据的提供。有效的满足变电站的需求。

结语：

综合上述全文可知，降低电力系统运行成本主要通过交直流一体化电源对于检修状态的实现。能够有效提升电网的自动化水平和运行水平。因此对于供电公司的局域网以及自动化管理的变电站进行系统性的方案建设。进行统一的传输、采集和处理。将传统变电站的定期检修方式变成先进的检修状态，对于变电站电源设备进行定期的运行检查。在电池组的控制方面，进行电压的主动均衡，对于蓄电池的剩余量进行预测，保障电池的发展趋势以及预判，对于直流输出的纹波检测进行新的开发和研究。对设备的数据进行整合和分析，最后对交直流电源设备的具体情况进行反应，进行精准的状态检修。

参考文献：

[1] 魏伟, 杜松峰, 南东亮,等. 变电站直流电源故障分析系统的研究与应用[J]. 机电信息, 2020, 000(009):12-13,15.

[2] 牛晓玲. 基于智能变电站交直流一体化电源系统研究[J]. 微型电脑应用, 2020, 036(004):121-123.

[3] 刘莹. 状态检测在变电站设备状态检修中的应用探讨[J]. 电气时代, 2020, No.463(04):43-44.

[4] 康志国. 斜沟矿井110kV变电站辐射式直流馈电网络研究与应用[J]. 河北化工, 2020, 043(002):62-64.

[5] 梁东曦. 变电站直流在线监测管理系统的应用技术研究[J]. 通讯世界, 2020, v.27;No.358(03):139-140.

[6] 李祥杰, 金星. 变电站一体化智能监控系统设计与应用探讨[J]. 数字技术与应用, 2020, v.38;No.358(04):148-149.