摘要：变电站内部供电系统的稳定运行是供电可靠的前提。近年来，随着互联网与自动化技术的发展，数字化与智能化设备被大量的应用于变电站中，为提高电源管理的可靠性具有积极的意义。传统变电站电源系统由直流部分、交流部分、UPS、通信系统等构成。各个子系统的设计制造到现场的安装调试由不同的生产厂家对应负责，后期运行维护也由相应的专业人员负责检修。随着智能变电站系统的成熟发展，较多智能变电站在投运后逐步提出了交直流一体化电源设计。本文基于智能变电站交直流一体化电源系统研究展开论述。
关键词：智能变电站；交直流一体化；电源系统研究
引言
目前变电站在不断发展和完善的新技术的支撑下，供电稳定性得以全面提升，其智能化、自动化水平不断提高，为用电安全打下牢固的基础。但随着用电规模的不断扩大为电力运行质量的要求逐渐提高，交直流一体进入了新的研究阶段，智能变电站交直流一体化电源系统实现了自动切换、启动设备，高效的满足了传唤供电及安全用电需求，交直流一体化电源系统主要由四类电源构成（包括通信电源、交／直流电源、交流不间断电源），主要负责将各类稳定可靠的电源提供给变电站，各电源子系统的后备电源共用一套蓄电池组，对交流电源进行分配或变换处理（通过使用电源变换器实现），转换成所需电压等级（ＡＣ３８０Ｖ、ＡＣ２２０Ｖ、ＤＣ２２０Ｖ）。通过配置一体化电源监控系统实现实时测量、控制功能，以确保系统正常运行。
1国内传统变电站电源系统现状
传统的变电站站用电源通常由交流系统、直流系统、UPS、通信电源系统等几部分子系统构成，主要为变电站内部各电气设备供电，实现储能、控温、换气、照明及解决餐饮用电等。传统变电站各个子系统由不同生产厂商的专业技术人员检修维护，该模式运行存在以下不足：1）自动化程度低，各个生产厂商的设备容易产生不兼容的问题，不易整理且缺乏对系统的分析手段，难以实现进一步的升级。2）站内人员流动较大，不利于设备维护运行，交流系统与直流系统人员设备维修、UPS由自动化人员检修、各电源系统通信系统由不同厂商的技术员检修。人员总体得不到统一的调配，造成人力资源的浪费。3）不同的生产商对应设计符合各自功能的系统，直接1次投资和2次投资有明显的提高，变电站建造和运行经济性不佳。4）如果某一子系统出现问题，会直接牵连其他系统。在检修时需要不同厂家的相互配合，协调性较差。
2智能变电站交直流一体化电源系统
现有变电站中分布式设计电源系统逐渐消失，新诞生的智能变电站交流/直流综合电源系统得到了广泛应用，大大方便了变电站的使用和管理。目前智能变电站交直流综合电源系统的研究如下。(1)保持智能站交流通电切换稳定的方法；(2)电力逆变器产生一些可能影响负载设备的干扰，例如电源DC、交流输出和输入，或动态瞬态、噪声干扰等。同时，在旁路控制逻辑维护中，随机运行状态的不间断电源可以在维修旁路开关关闭的情况下不间断地供电。(3)交流/直流转换电源模块、高频开关电源自身正常流量、电流共享和电压调节、整机效率、电网冲击、浪涌完全消除和抗干扰能力、启动软起动问题等；(4)关于交流/直流集成运行，无人操作仍然不能满足，需要进一步提高可靠性，包括设备绝缘故障、拒绝或故障、泄漏、漏油等严重影响运行安全的问题。
3变电站交直流一体化系统设计
变电站中使用最广泛的交流/直流集成系统与以前的交流/直流系统之间的主要区别在于:卸下UPS和通信电池，将逆变应用程序与直流总线有机结合，将整个交流/直流集成电源系统集成到一家制造商，通过更集成和智能的显示器创建集成组屏幕。
此外，变电站AC/DC集成系统主要包括以下特性:第一，可以推进变电站电源系统的智能化、集成、集成管理。过去，多个电力系统制造商将互不兼容的通信约定集中在同一标准要求上，部署了后台监控系统通信和集成显示器的集成设置，为全面收集变电站使用的电力系统的各种信息，动态控制监控对象，对其工作方式进行适当的调整和转换，实现了集成管理、分布式管理目标。在此过程中，使用基于总线的系统开始全面监视，以提高监视性能。第二，现有维护减少，稳定性继续增加。大部分变电站AC/DC集成电源由一家制造商集成制造，在变电站建设现场进行安装和调试相关工作，其组屏具有强大的附着力，可以有效减少屏幕机柜使用量。此外，该电源系统中只剩下蓄电池，为直流操作供电，减少每日电池操作频率和数量，电源电池定期操作系统也从对电源电池的日常管理转变为更有效、更严格、更全面的检查，所有结构的维护必须由更专业的工作人员集体完成。这不仅有效地提高了变电站中电源电池的应用周期，还充分优化了电源系统的稳定性。
4智能变电站智能化系统建设的主要步骤和内容
在建设的过程中需要做好以下几点内容：首先因为当前所使用的智能变电系统是在传统的工作环境中使用，所以对于直流核心充电部分而言应该采用风冷和自冷的技术，在通常的情况下对于逆变的电源而言使用交流的供电方式，在交流电被切断之后进行直接性的切换直流电源，在该种技术发展到成熟阶段的时候，没有任何技术上的限制。利用直流电源和通讯电源进行资源的整合工作，首先应该能够直接取消部分的通讯电池组合，对于变电站中的直流部分要求也是一样的，因为尽管电源的类型不同，但是在一般的工作环境下都是遵循一样工作原则的，经过多年的实践经验证明利用双套的蓄电池组能够对直流电源有一个比较好的控制效果。智能变电站对于电压的要求更高，所以在高频模式的DC\DC变化器中选择48V的通信电源，每一组的供电电源采用两组蓄电池，一组供正常通电使用，另一组作为备用，两组电池能够形成一个并联模式下的N+1份，这也就保证了任何一种工作模式下的电源是不低于48V的情况输电的，直流电源和通信电源在一定程度的整合之下能够在220V以下的电压等级中成功应用，为电流一体化的设备创作了更高的应用条件。由于是在互联网状态下的工作模式，所以在后台的监控部分能够进行所有细节图像的显现，并且可以进行双重化的设置，一体化的监控及时发生了故障也不会影响设置的正常运行。但是在智能化的系统中，所有设备尤其是控制电源的部分最好能够使用直流电源，因为这种技术模式下的系统能够呈现出更加安全可靠的特点，保证系统的正常运行。
结束语
交直流电源智能化运行为供电用电的一体化提供了解决方案，有效提高了运行的稳定安全性，从而使变电站电源管理能力得以提高。而交直流一体化电源系统具有集成度高、管理简便等优势，可集中监控和管理多套电源系统，提高了多套站用电源系统蓄电池组的共享性，随着交直流一体化电源系统方案的广泛应用，其所存在的问题急需从根本上进行解决（包括标准化程度不高、各品牌间的兼容性差等）。为确保变电站的可靠运行，本文提出全模块化电源系统方案，实现标准化工业生产一体化单元的目标，即通过标准化设计，为提高一体化电源系统的共享程度提供有效途径，提高常用器件的备用效率以有效降低维护工作量。
参考文献
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