摘要：自动化技术在电力系统中的应用，具有一定的系统性，能够对电力系统的功能进行规划，并且对装备进行有效的配置，是电力系统的结构之一。如果调度自动化技术无法正常工作，也会对调度控制造成影响，导致调控员无法动态的对电网的运行，以及设备的作业进行监控，使电网的运行受到了严重的影响。所以，需要对UPS技术加以应用，使机房能够通过自动化技术获得更好的质量，此外，源源不断的电能可以避免自动化系统由于长时间运作而出现的中断，使电网的运行能够更加安全稳定。
关键词：调度自动化；机房UPS电源；设计方案
随着时代对知识经济的有效结合，各领域中对互联网系统的应用，能够获得更好的发展。信息技术能够作为基础，使电力系统能够有效的与自动化技术相融合，使电力自动化系统能够向着更加稳定的方向发展，并且得到更加稳定的运行。在电力调度自动化系统设计中，最基础的就是对UPS电源系统的设计，能够发挥出独一无二的作用，然而在对其进行应用的过程中，还需要对许多环节进行关注，本文围绕着调度自动化机房UPS电源系统设计展开了研究分析。
一、UPS电源的概述
UPS电源具有一定的连贯性,将其应用于电力系统中，能够给系统的运行质量带来极大的提升和保障。首先，UPS电源系统能够在市电断电的情况下，保持电力系统的正常运行，其次，能够对各种各样的电力故障问题进行有效的解决，例如电压受到的波动。脉冲受到的干扰等等。虽然说电力企业在出现以上问题的时候，只会对供电系统的运行造成较轻的影响，但是，却无法带给用户优质的用电体验，一定程度上对供电的质量造成了影响。在电力系统中对UPS电源的应用，能够使电力系统获得更好的运行，也就是说，整个电力系统通过UPS电源的滤波、稳压功能，能够使用电设施获取到更加优质、稳定以及安全的电压。并且，电力自动化系统中对UPS电源系统的设计，还能够使仪器更加精密，实现良好的通信，这些都能够对其重要性加以体现。在电力自动化系统的建设中，网络与通信这两大设备起到了不可忽视的辅助作用，能够有效的帮助电力系统向着自动化的方向发展。用电设备能否得到正常的运转，主要取决于供电系统能否具有连贯性 ，如果出现了断电的问题，就会造成数据的丢失，并且由于设施性能所受到的损坏，会逐渐衍生出大量的问题[1]。
二、调度自动化对UPS应用的工作方式及原理
UPS按照不同的方式可以划分为多种不同的类别，如：按照UPS的功率容量可以划分为微型、小型、中型及大型UPS等四种；按照UPS的电路原理结构可以划分为工频及高频两种UPS；按照UPS的工作原理方式可以划分为后备式、互动式以及在线式等三种UPS。自动化技术在调度机房中的应用要求越来越高，通常会使用在线式UPS居多，在线式UPS系统构成原理框图如图1所示，一般由整流器、逆变器、充电器、静态切换开关、逆止二极管以及输入输出开关、滤波器等部分构成。
在线式UPS一般都具有以下四种工作模式，以保障对用电设备的不间断供电[2]。
（一）市电正常状态工作模式
如图2所示，处于市电正常状态下的UPS，其整流器能够对市电进行滤波、整流，使其能够成为无杂质纯净的直流电，再送去逆变器进行DC/AC转换，最后输出稳定的纯正弦波交流电，以此来实现对负载设备的高品质供电。同时，充电器对市电进行滤波、整流稳压，对蓄电池进行充电，充满电后自动关闭充电器输出，
（二）电池逆变供电状态工作模式
如图3所示，当市电输入出现异常时，后备蓄电池立即自动向逆变器提供直流电源，以此来使负载设备能够保持持续不间断的供电，整个过程没有任何中断时间；后备供电时间的长短决定于蓄电池组容量的大小，容量越大供电时间越长。
（三）旁路供电状态工作模式
如图4所示，如果UPS逆变器出现故障而不能正常工作，或是接收到手动发出的旁路命令时，逆变器输出通过切换静态开关的动作，能够实现向自动旁路输出的切换。通常情况下，都会选择通过电子开关来减少转换所需的时间，整个切换过程间断时间极短，通常会小于2mS，以此来使负载设备能够免于受到自动旁路切换过程带来的影响。
（四）应急维修状态工作模式
如图5所示，当需要对UP电源进行日常维护或检修，而负载设备又不允许中断供电运行时，UPS电源通常可以通过应急维修开关的切入来实现持续供电功能。首先令UPS逆变器关闭后切换到自动旁路供电状态，然后把应急维修开关合上，就可以对UPS主要的整流器、逆变器电路进行不带电维护及检修、测试，完成后就能恢复到UPS的正常工作模式。整个切换过程都没有任何中断时间，完全不会影响负载设备的持续供电运行。
不管在以上哪种模式下进行工作，都能够使UPS电源保持正常的供电输出。同时，在线式UPS能够输出纯正弦波，实现使用电设备能够获得持续不断的供电，能够有效的避免负载给电网电压带来的影响，使用电设备所获得高品质的电能和更可靠的不间断供电，实现了理想化的调度自动化机房供电[3]。
三、存在的问题
因为市电所输出的正弦波有着多个标准，因此，也存在着大量类似于电压浪涌的问题。用电设备无法通过市电得到持续的供电，并且，无法对一些要求较高的设备提供高质量的电能。电网系统中需要重点保护的对象就是调度自动化系统，处于安全区的调度自动化系统，能够实时对一次电力设备进行监控。因此，要加强对供电安全的重视和管理。由于受到多种因素的影响，大部分地区的电力公司以及用电单位，无法结合每一个调度自动化机房的用电设备的特征，对UPS电源进行合理科学的配置。一般来说，许多用电设备所配备的UPS都是相同的。对于这种情况来说，特地对其进行了改进，也就是采用双母线UPS冗余方式，来代替传统1+1并联的冗余模式，使调度自动化系统能够更加稳定的运行[4]。
四、优化措施
对自动化、配电网自动化等技术的应用，能够有效的分担调度自动化机房的负载，由于此类技术和设备都有着大量的冗余，因此，供电电网站中大量的设备都配置了两套相同的UPS电源。
（一）UPS容量选择
UPS容量的选择，需要对以下问题加以考虑：
1.在实际应用中的UPS所能够承受的负载，主要取决于其实际的功率。对自动化机房负载承担最多的就是计算机。运行时的计算机所产生的平均功率并不大，但是，在某一瞬间会产生较大的瞬间功率，这个时候，计算机设备中的UPS电源输出功率因素一般为0.65。
2.在对UPS容量进行检查的过程中，切勿过大或过小，大容量的UPS会导致运行出现轻载的现象，造成投资浪费；而且过小的放电量、过长的放电时间，也会导致蓄电池电量被完全耗费，最终会造成过放电甚至容易损坏。容量过小的UPS会导致运行出现长期严重过载的现象，往往会造成UPS输出波形畸形，设备发热量严重，从而会导致元器件的损坏。
3.需要结合在日后负载设备的发展规划对UPS的容量裕量进行合理选择，留出部分空间以便日后负载设备的升级扩容 [5]。
（二）改造方案
以双母线的形式代替传统并联冗余的模式，也就是说，对独立的双UPS系统的电路，进行合理的配置，以此来实现一台UPS对所有负载供电的提供。在实际运行时，将一半的负载分别在各个UPS的输出母线上进行接入，其中一台UPS能够在另一台UPS出现故障时，自动进行供电。来自电源和负载所产生的环流，通过对EBS系统的应用，能够得到有效的解决。并且，UPS之间也能够在任意情况下进行输出电压、频率及相位的同步跟踪。同时，对STS的应用还能够作为其中一路输出电源，为设备进行供电，双电源设备能够通过另一路输出获取到电能。双母线UPS电源系统构成原理框图如图6所示。
（三）后期维修
在对设备进行维修的过程中，需要对外部电力调度自动化系统的结构进行进一步的检查。如果存在锈蚀的情况，就需要采用有效的措施对其进行处理，例如，对凡士林等润滑油进行涂抹等，在维护UPS电源连接的接地引下线时，一般来说，需要从整体上严格的对符合规范的接地网以及地下引线，或是接地电阻进行测定，以确保电源设备接地良好及操作使用人员的人身安全。在测量UPS电源的过程中，如果部分人工电场在地面上留有残余，或是地面上存在部分自然电场，都会影响到测量的结果。想要免于受到这些因素的干扰，就需要对运行时的UPS电源中的电流进行进一步的提升，因此，负责维修的人员需要对相关技术进行积极的应用。技术维修人员在对上述工作进行操作的过程中，需要做好继电保护工作，以此来使二次接线盒中的地下引线能够保持完整牢固的连接，避免出现任何差错。
综上所述：
本文围绕着UPS的基本概念，结合其实际情况，对调度自动化机房UPS电源系统以双母线的方式对传统的UPS系统设计进行了改造，对传统的UPS系统进行了创新设计，目前，人们逐渐对UPS电源的功能进行了全面的认识，给UPS电源带来了全新的应用空间。同时，自动化技术在电力调度系统中的不断发展和完善，提升了供电电源的标准，进一步对UPS的电源进行了不断的完善。使其能够给电力系统的运行，带来更大的优势。
参考文献：
[1]赖亚芳. 调度自动化机房UPS 电源系统改造实践[D]. 华北电力大学,2016.
[2]刘志勇,刘小川. 电力系统运动[M]. 北京:中国电力出版社, 2003.
[3]陈洪伟,徐新民. 不间断电源应用分析[J]. 电源世界,2017(5): 34-36.
[4]高立峡.电力系统220V电压UPS稳定性分析[J].科技与企业，2015.
[5]董巧玲.调度自动化系统中UPS电源的安全运行分析[J].中国管理信息化，2015.