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电力智能变电站电源一体化改造方案

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电力智能变电站电源一体化改造方案

电力智能变电站电源一体化改造方案

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1 前言
目前变电站一般配置三套各自独立的电源系统,即直流电源(DC)、通信电源、交流不间断电源(UPS),每套电源系统单独配置蓄电池组和监控管理系统。为控制、信号、保护、自动装置以及某些执行机构等供电的直流电源系统,通常称为直流电源。为微机、载波、消防等设备供电的交流电源系统,通常称为交流电源;为交换机、远动等通信设备供电的直流电源系统,则称为通信电源。
 
电网公司2009年颁发的标准《智能变电站技术导则》中对站用电原系统作了明确规定:全站直流、交流、逆变、UPS、通信等电源一体化设计、一体化配置、一体化监控,其运行工况和信息数据能通过一体化监控单元展示并转换为标准模型数据,以标准格式接入当地自动化系统,并上传到远方控制。
2 电源现状
2.1通信电源系统
通信电源为电力通信各种设备提供动力源泉,是电力通信系统的重要基础设施。通信专用直流电源为-48V电源系统,一般由交流配电单元、整流模块、监控模块、直流配电单元、蓄电池等组成。其中整流模块是主要部分,用于完成AC/DC转换;蓄电池是直流供电系统的重要组成部分。在市电正常时,由整流器为设备供电,而蓄电池与整流器并联运行工作;当市电异常,则由蓄电池进行供电。形成通信直流不间断电源系统。
2.2 直流电源系统
变电站用直流电源系统为整座变电站输送电能,为站内的各种控制、保护、储能和测量设备提供工作能源,一般由整流模块、监控模块、监控模块、直流配电单元、蓄电池组等组成。
2.3 存在的问题
无法综合优化资源,各自独立的电源系统重复配置蓄电池组,使一次投资增加。
分散布置的设备增加了日常运行维护工作。
各电源系统的由于不同的供应商使安装、服务等协调困难。
供电公司各电源系统班组无法统一管理。
3 改造方案
智能一体化电源系统应能够为全站交直流设备提供可靠的工作电源,包括:380V/220V交流电源、DC220V或DC110V直流电源和DC48V通信用直流电源及电力用逆变电源。直流电源、电力用交流(UPS)和电力用逆变电源(INV)、通信用直流变换电源(DC/DC)等装置组合为一体,共享直流电源的蓄电池组,并进行统一监控。
 
可通过变电站内装有直流电源系统,利用DC/DC变换电源,将直流110V和220V变换成直流48V,给通信设备供电。
供计算机,服务器供电。
 
可通过我公司的集中监控模块,将不同公司,不同型号的逆变电源,直流变换电源和通信电源接入监控系统进行集中监控。
 
根据《火力发电厂安全性评价查评依据》及《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》直接影响电网稳定运行的同一条线路的两套继电保护和同一系统的两套自动装置应配置两套独立的通信设备并分别由两套独立的通信电源供电互为备用,以保证通信设备正常运行。所以根据电力规程,如果变电站同时有通信电源系统,可将通信电源的输出和变换电源的输出做为互备电源,利用双路直流切换电源的输出直流48V,给通信设备供电,保证通信设备的电源不间断。
如下图如示:
 
 
全站交流、直流、UPS、通信等电源一体化设计、一体化配置、一体化监控,通过统一的智能网络平台,实现变电站电源的集中供电和统一的监控管理,进而实现在线的状态检查。其运行工况和信息数据能通过一体化监控单元展示并转换为标准模型数据,并上传到远方控制室。一体化电源系统共享直流电源的蓄电池组,取消传统UPS和通信电源的蓄电池组和充电单元,减少维护工作量。建立专家智能管理系统,减少人工干预,提高运行可靠性。各子系统即能通过本系统的监测单元独立运行监测,又能通过共享一体化监控单元实现对一体化电源系统全参数透明化管理。
 
4 HDD智能型直流电源变换系统
变电站用直流系统为110V或220V系统,而通信用直流电源为-48V,两者需要通过DC/DC的变换系统。
 
为了提高变换电源的可靠性,此电源采用N+1配置,保证运行的可靠性,同时具有独立的监控功能和配电功能。变换电源系统的输入输出相互隔离,输出端正极直接接地,以满足通信电源正极极地的要求。同时具有较宽的输入范围,动态响应快,输出变化小,以避免事故负荷和冲击负荷对通信设备供电的影响。
系统特点
●采用标准的19英寸结构设计,具有很好的通用性,高度分别为2U前面板设计
●输入电压范围大,直流220V±30%或直流110V±30%
●输出电压直流48V 10A到600A
●模块化系统设计,具有无损伤热插拔功能,即插即用,方便维护
●输入功率因数高达0.99,输入电流谐波小于5%
●可通过RS232口或RS422口与用户上位机通信,实现系统工作状态,告警量上报和远程控等功能
●过压,过流,短路等功能齐全,具有防雷保护能力
 
 
 
5 HCB智能通信逆变电源
HCB智能通信正弦波逆变电源符合YD/T777-2006《通信用逆变设备》 的标准,专为发电厂、变电站使用,具有零延时转换功能,广泛应用于电力系统通信、监控、继电保护、电厂、变电站、配电机房、电力控制等场合。
特点:
1)符合电力供电体制标准
逆变器的直流供电直接采用电力系统的110VDC/220VDC/48VDC的直流电源逆变为220Vac正弦波交流输出。交直流相互隔离,直流端有干扰抑制处理,因而不会产生直流端的附加干扰。,可采用N+1配置,提高逆变电源的可靠性,保证运行的稳定。
2)采用智能化CPU控制技术
以快速响应外部环境的变化,并保证整机的控制线路更为简洁、可靠。
3)丰富的LCD液晶显示面板
轻触面板按键即可将逆变器的输入电压、输出电压、负载情况、直流输入电压等参数清晰显示在面板上,让用户随时了解逆变器的工作情况
4)具有市电旁路功能
具有市电旁路备份功能,使逆变器在输出发生过载、直流供电电压过低等情况下,输出由备份市电直接供给,保证对负载设备不间断供电
5)可选配电源监控软件
配备标准的RS232接口,选配智能监控软件可实现逆变器与计算机的直接通信,也可选配SNMP适配器,实现逆变器的远程通信和网络管理,适用性广。还具有故障告警信号可以自动发送到手机上
6)具有完善的保护措施
设计输出过压、过载、电子限流和短路保护功能,可避免由于人为失误等带来的故障
7)具有智能管理功能
通过RS232接口配合逆变电源智能监控软件可与电脑进行通讯,逆变电源的各种参数一目了然的显示在通讯界面上
 
6 HZH双路直流电源切换装置
HZH直流电源切换装置采用耐高温材料,设备整体通风散热性好,3U高度,符合19英寸机柜规格.适合安装在19英寸机柜中。当一路电压低于另一路时(或者断电时),通过控制电路对两路电压取样分析,此时控制电路自动断开较低电压一路的输出,让电压较高的一路给设备供电, 反之亦然。通过HZH直流切换装置可以使设备有源源不断的稳定电压电源供电,实现了零切换。内部元器件采用N+1的备份方式,增加的设备的可靠性。
 
7 结束语
智能一体化电源系统可减少重复配置,减少一次性投资成本,具有统一的监控管理平台,保证电源系统的可靠运行。此改造方案已在江西宜春电力公司、国华沧东发电有限责任公司、大唐张家口发电有限责任公司、国信扬州发电有限责任公司成功实施并运行良好。可为电力通信设备的提供不间断电源。电力电源系统正向模块化,智能化和集成化发展。
 
 
 
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