交直流一体化电源的解决方案
交直流一体化电源系统采用分层分布架构,将站用交流电源、直流操作电源、电力专用UPS与电力专用逆变电源(INV)、通信用直流变换电源(DC/DC)等设备按一体化设计、一体化配置,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监控管理,进而实现在线的状态检测。其运行工况和信息数据能通过一体化监控装置展示并转换为标准模型数据,以标准DL/T 860(IEC61850)格式接入当地自动化系统的站控层交换机,并上传至远方控制中心。
(1)站用交流电源
站用交流电源由自动转换开关ATS、进线塑壳开关、电流互感器、智能电量仪表、馈线断路器、开关量采集模块等组成。实现由站用电交流输出到整流模块的电源分配和保护,从根本上保证了电源的安全可靠切换。
(交流电源监控用于实时监测二路交流进线和各交流配电单元的运行参数,并通过RS-485 接口传送给系统的一体化监控装置统一处理。
(2)直流操作电源
直流操作电源是在站用交流电源正常和事故状态下都能保持可靠供电给变电站内所有控制负荷和各类动力负荷的电源。直流操作电源系统由交流配电单元、高频整流模块、蓄电池组、母线调压装置、绝缘监测装置、电池巡检装置和直流电源监控模块等部分组成。
直流操作电源的配置提供以下三种方案:
a) 一组蓄电池、一组充电装置、单母线接线;适用于35kV 及以下的变电站。
b) 一组蓄电池、一组充电装置、单母线分段接线;适用于110kV 的变电站。
c) 二组蓄电池、二组充电装置、两段单母线接线;适用于重要的110kV 变电站和220kV 及以上的变电站。
(3)交流不间断电源
电力专用交流不间断电源包括电力专用UPS 和INV 两类,均不配置独立蓄电池组,与直流电源共用蓄电池组,作为直流系统的负荷之一。其中电力专用INV电源一般为“后备”运行模式,主要为变电站的事故照明等对电源的质量要求不高的负荷供电。电力专用UPS它区别于INV 的地方是增加了整流器,正常运行为“在线”模式,主要为变电站的计算机监控等对电源质量要求很高的重要负荷供电。
(4)DC-DC 通信电源
DC-DC 通信电源直接采用直流220V或110V电源输入,利用DC/DC电源变换装置代替原专业48 V通信电源,它与直流操作电源的充电装置和蓄电池组相配合,为电站的通信设备提供电源。通信用DC/DC电源的各项性能指标满足通信电源技术标准要求,并满足电力控制电源技术标准的要求,为电站的交换机等通信设备提供可靠的直流工作电源。
(5)配电单元
配电单元是将交流或直流电源通过负荷开关送至各用电设备的馈线单元,交直流一体化电源系统配电单元按功能可分为交流配电单元、直流操作电源配电单元和DC/DC通信电源配电单元。配电单元的监控是采用通用的硬件方案,实时监测一体化电源系统各配电单元的运行参数,并通过RS-485 接口传送给电源系统的监控装置统一处理。
(6)一体化电源监控
一体化电源监控装置通过RS-485串口对高频整流模块、电池巡检装置、绝缘监测装置、电力专用UPS和INV、DC/DC通信电源、智能电量仪表和开关量模块等智能设备实施数据采集,并进行显示;亦可根据系统的各种设置数据进行报警处理、历史数据管理等;同时,能对这些处理的结果加以判断,根据不同的情况实行站用电和电池管理,输出控制等操作;通过以太网接口,将系统运行状态、主要数据等信息通过DL/T680(IEC61850)规约与变电站的综合自动化系统连接,实现一体化电源系统的“四遥”功能。