中国石油天然气管道通信电力工程有限公司
摘要：针对天然气输气场站UPS配置运行现状，例如负载不平衡、可靠性比较低、容量配置不科学等等，进行多角度分析，并简要介绍天然气输气场站UPS配置改进原则，如保持供气连续性改进原则、安全性原则等等，提出天然气输气场站UPS配置改进措施，希望可以给相关学者提供借鉴。
关键词：天然气输气站；UPS配置
Uninterruptible Power System简称为UPS，经常被人们称作不间断电源，属于储能的装置，以逆变器为核心部门的恒压恒频不间断电源。通过对天然气输气站UPS配置进行科学改进，可以保证天然气输气场站的安全运行，提升天然气能源的利用率。鉴于此，本文深入分析天然气输气站UPS配置改进要点。
1天然气输气场站UPS配置改进原则
天然气输气场站UPS配置改进过程当中，相关人员要遵守以下原则：
第一，能够保证天然气输气管道稳定的运行，遵守供气连续性改进原则，防止出现停气现象，减少经济损失。
第二，安全性原则。在改进天然气输气场站UPS配置时，相关人员要遵守相关规范标准要求，提升天然气输气场站UPS配置的安全性。
2天然气输气场站UPS配置运行现状与改进措施分析
2.1天然气输气场站UPS配置运行现状
2.1.1负载不平衡
主控UPS装置中所输入的电源为三相交流电源，负载是容量比较小的自控UPS与功率三相主控UPS输出处于悬空状态，长时间作用下，UPS装置的使用寿命不断缩短。在天然气输气场站UPS装置当中，带有电动执行机构。因为UPS装置当中的逆变器所输出的电源为方波电源，并非正弦波电源，因此，科学的带载，通常表现为电阻性负载，亦或者开关性电源负载，不适宜应用到带电感性负载[1]。
由于UPS装置的电感性负载比较大，容易产生方波电源脉冲，方波电源脉冲波形呈现上升或者下降状态，电压干扰严重，峰值电压会突然增大，UPS装置出现破损。因此，在天然气输气场站UPS装置当中，禁止安装电感性负载电动执行机构。同时，通行UPS前部的稳定电源作为电感线圈稳压器，不适合应用到主控UPS输出一端。
2.1.2可靠性比较低
天然气输气场站UPS装置在运行的过程之中，由于其自身的可靠性较低，降低其运行稳定性。UPS装置当中串联冗余设计存在较多欠缺，维修难度较大，无法满足应急使用需求。自控UPS输出作为DC机柜的主要供电路径，若发生意外，特别容易出现供电中断现象，PLC装置和周围的仪器仪表突然失电，DC机柜因为失电，出现黑屏现象，再加上浅部的主控UPS因为不能够跨过自控UPS为DC机柜供电，缺乏良好的保护方案，对天然气输气场站的安全运行产生较大影响。
此外，在实际生产之中，由于UPS装置要定期进行保养与维修，输气系统运行期间，一旦出现供电中断现象，一些执行机构容易出现失误。因此，相关人员要在规定时间内进行维修，并做好调度工作[2]。
2.1.3容量配置不科学
UPS装置的功率比较大，配置费用较高，如果采用容量比较大的UPS装置，带在两台容量较小的UPS装置，大型UPS装置负载过高，会浪费大量资源。天然气输气场站UPS装置运行期间，因为其内部存在串联冗余设计，影响电瓶的稳定运行，再加上UPS装置长时间处于空载状态，其内部的蓄电池处于“浮充”状态，不具备深度放电空间。市电停电之后，UPS切入电池会变为逆变供电状态，而UPS装置电池仍然处于不放电状态，会影响UPS装置的使用寿命，降低其运行容量。
2.2改进措施
2.2.1调整串联配置
为了保证天然气输气场站UPS装置能够更加安全运行，相关人员可以将原有的UPS供电装置，改造为“1+1”型UPS供电装置，运用两台同种类型的自控UPS并联机，针对DC机柜供电中的供电结构进行优化，采取串联配置方法，并将通信UPS浅部的稳定电源，引入到电柜当中。采用此种改进措施，虽然UPS装置内部缺少串机连接，但是，并不会对其最终的使用效果产生任何影响[3]。
另外，电动执行机构内部电源，也需要自配电机柜当中引入，不必自UPS装置的后端直接引入，防止UPS带载电机出现负载现象，保证UPS装置配载更加科学，进一步提升自控系统的安全性能，为后续的维护与保养提供较多便利。
在具体运行过程当中，串联联机冗余系统内部的UPS装置作用比较微弱，相关人员经过改造之后，通过采用两台同样的自控UPS取代DC机柜供电系统，形成稳定的串联配置，保证自控系统可以更加稳定运行。天然气输气场站UPS装置在运行期间，若其中一台UPS装置发生故障，另一台UPS装置仍然可以稳定运行，显著提升DB机柜的安全性能。通过采用上述改进措施，可以减少维修切换现象的出现，降低设备的维修成本。采取“1+1”型UPS并联联机冗余系统，能够显著降低UPS装置出现大规模运行故障的概率[4]。
2.2.2调整锁相同步
要想更好的提升UPS电源的可靠性与安全性，要求相关人员正确操作逆变器，并联机当中的逻辑控制电路，能够保证两台UPS装置相位差得到更好调节，两台UPS装置的相位差相差比较小。结合UPS装置的运行效果得知，并联UPS装置之间的环流特别小，可忽略不计。
对于相关工作人员来讲，要加强均流调节力度，采取并机逻辑控制电路，保证两台UPS装置能够均摊负载，微调两台UPS装置，可以提升两台UPS装置的均流平衡性控制水平。通常来讲，UPS装置的均流不平衡度不宜超过5.0%，不宜低于1.5%，如果UPS装置的均流不平衡度超出8.0%，相关人员要调整控制水平比较低的被动并联联机[5]。
2.2.3提升供电系统灵活性
两台UPS装置在运行期间，如果其中一台UPS装置发生故障，并机逻辑控制电路，能够自动关闭发生故障的UPS装置，让该装置逐渐脱离系统，与此同时，系统能够将导通此台UPS装置的开关直接阻断，发出报警信号。剩余的UPS装置仍然可以供电，此台UPS装置输出端电流能够总50.0%负载电流提升到100.0%负载电流，而且对UPS装置的冲击特别小。在主从系统当中，从机阶跃电流能够从0.0%逐渐增长到100.0%，会对UPS装置逆变器产生较大冲击。
采用两台同样功率的UPS装置，相关人员可以在条件允许的情况下，将其中一台UPS装置输出功率扩大一倍，不断提升冗余供电系统的灵活性，保证系统供电更加安全。
3结束语
综上，通过对天然气输气场站UPS配置运行现状与改进措施进行全方位的分析，例如调整串联配置、调整锁相同步、提升供电系统灵活性等等，可以保证天然气输气场站UPS配置更加可靠、安全的运行，提高天然气输气场站UPS配置的稳定性能。
参考文献：
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[5]岳伟挺，沈巧练，何中杰.天然气分布式能源冷热电联供机组配置方案设计与研究[J].能源工程，2015，（06）：37-41.