智能變電站中高頻開關電源技術應用

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最后更新：	2017-07-26 11:26
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公司基本資料信息

詳細說明

　　國家電網公司在2009年特高壓輸電技術國際會議上提出了建設堅強智能電網的發展規劃。“堅強智能電網”以堅強網架為基礎，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電等各個環節，是堅強可靠、經濟高效、清潔環保、友好互動的現代電網。智能變電站作為堅強智能電網的重要一環，保證其可靠穩定的運行至關重要。直流電源系統作為智能變電站穩定運行的保障，其主要任務是給繼電保護、自動控制裝置、開關分合閘、事故照明等提供可靠動力，應滿足穩定、可靠、高效等要求。目前直流電源普遍采用模塊化、可靠、高效、小型的高頻開關電源。高頻開關電源外殼模塊通過N+1冗余技術和均流技術來實現大功率直流電源的可靠運行。
　　交直流一體化電源系統
　　220kV智能變電站交直流電源配置情況，1號站用變壓器連接400VⅠ段母線，2號站用變壓器連接400VⅡ段母線，兩段母線分列運行該變電站配備2套獨立的充電機和蓄電池組，每套直流裝置有2路三相交流電源，互為備自投第1套充電機對Ⅰ段直流母線供電并對Ⅰ組蓄電池組進行浮充電，第2套充電機對Ⅱ段直流母線供電并對Ⅱ組蓄電池組進行浮充電，直流母聯開關ZK正常在分位。通信電源未配置獨立的蓄電池組，采用220V直流母線為通信電源提供輸入，通過DC/DC變換器提供48V直流電源為通信設備供電。配置2套獨立的UPS電源，構成雙機冗余供電系統，分別由一路交流和一路直流供電。
　　1、直流充電模塊
　　直流充電模塊主要由交流配電單元、充電模塊、直流饋電單元、集中監控單元、絕緣監測單元和蓄電池組等部分組成。交流配電單元實現兩路交流電源的互為備自投。因為受到開關器件性能的限制，單個開關電源外殼模塊的最大輸出功率只有幾千瓦，但實際上需要幾百千瓦為直流系統供電，所以，充電機通常采用多個高頻開關電源模塊的并聯來實現大功率輸出。高頻化使得隔離變壓器的體積和質量更小，有利于實現模塊化。另外，高頻開關電源采用的軟開關技術，能夠大幅度減小開關損耗，提高變換效率。絕緣監測在直流系統中時刻監視正負母線對地的絕緣情況，正母線接地可能引起保護的誤動作，而負母線接地時，如果系統再有一點接地，很可能將跳閘線圈短路，造成斷路器的拒動。蓄電池組由104只300Ah/2V單體蓄電池串聯構成，蓄電池浮充電電壓為2.23~2.28V。集中監控單元通過采集蓄電池的端電壓、充電電流和對單個蓄電池電壓的巡檢來監視蓄電池的運行狀態。直流饋線為事故照明、開關分合閘、保護裝置和自動控制裝置等提供可靠的電源。
　　2、通信電源模塊
　　通信模塊電源外殼電源在常規變電站中一直獨立設置，為通信設備、遠動裝置提供可靠、穩定的電源。但該種配置方式占用空間大、設備投資高，有些功能與站內直流系統類似_已經不能滿足智能變電站設備的簡約化、經濟化、網絡化的要求。根據國家電網公司最新規定，66~220kV變電站宜采用交直流一體化電源系統，通信電源不單獨配置，即由直流系統經DC/DC變換向通信設備供電直流充電模塊采用的高頻開關電源技術，如模塊化、小型化、軟開關技術、均流技術和冗余技術等，同樣適用于通信電源DC/DC變換器。
　　3、UPS電源模塊
　　UPS(uninterruptiblepowersystem，不間斷電源)在站用變壓器供電故障后，能為后臺監控機、五防閉鎖機、交換機等重要負荷提供可靠電能。UPS正常運行時有2路輸入電源，正常情況由交流輸入經整流、逆變后向負載供電，交流輸入中斷時，由直流輸入經逆變后向負載供電。高頻開關電源技術在UPS中的整流、逆變部分仍得到應用。另外，模塊化、冗余技術也是UPS的發展方向，模塊化使得系統組建和擴容方便，當其中一個模塊故障時，可從系統中脫離，冗余配置保證不影響正常供電。
滄州赫杰五金制品有限公司（http://www.czhjwjzp.com）自主研發的AC/DC電源外殼、開關電源外殼、模塊電源外殼，公司生產的“鵬圖”品牌各類電源已經廣泛應用于鐵路、軍工、航空航天、電力、通信、自控、儀器儀表、太陽能光伏、車載設備、船舶、各大科研院所等各項領域。

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