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数字化一体化交直流电源系统与传统电源的比较及其优势和特点
作者:管理员    发布于:2015-07-07 16:59:39    文字:【】【】【

数字化一体化交直流电源系统与传统电源的比较及其优势和特点

数字化一体化交直流电源系统与传统电源的比较及其优势和特点

一、传统直流电源系统分散设计存在的问题

1、 传统直流电源系统难以实现系统管理
由不同供应商提供的交流系统与直流系统通信规约一般不兼容,难以实现网络化系统管理,自动化程度低。由于没有统一的监控设备对整个站用电源进行管理,不能实现系统数据共享,无法进行站用电源协调联动、状态检修等深层次开发应用。

2、 可靠性受到影响
由于站用电源信息不能网络共享,针对故障或告警信息不具备进行综合分析的基础平台,不同专业的巡检人员分别管理各个电源子系统,难以进行系统分析判断、及时发现事故隐患。
对于涉及需站用电源各子系统协调才能解决的问题难以统一处理。如:防雷配置,避雷器参数选择,安装位置只有将整个站用电源交直流系统统一考虑才能解决;由于充电模块均流对于直流母线上纹波较敏感,需要对母线所接负荷,如逆变电源等反灌电流进行统一治理等。

3、 经济性较差
由不同供应商分别设计各个子系统,资源不能综合考虑,造成配置重复,一次性投资显著增加。如:直流电源,UPS不间断电源、通讯电源分别配置独立的蓄电池,浪费用严重;交流系统配置电源自动切换设备,充电模块前又重复配置,既浪费又使设备之间难于协调运行。

4、 长期维护不方便,增加成本
各个供应商由于利益差异使安装、服务协调困难,站用电源一旦出现故障需向多个厂家进行沟通协调,造成沟通困难与效率低下。

二、交直流一体化电源主要技术特征
站用交直流一体化电源系并不是对交流、直流电源系统的简单混装,其主要技术特征表现在:
(1) 网络智能化设计:通过一体化监控器对站用交流电源、直流电源、逆变电源、通信电源进行统一监控,建立统一的信息共享平台,实现网络智能化。
(2) 设计优化:A、取消充电模块前的交流自动切换回路;B、取消原直流系统对交流部分的数据采集(配电监控);C、统一进行波形优化处理,针对逆变电源反灌电流影响充电模块均流进行抑制等;D、统一进行防雷配置;
(3) 对交流电源部份进行安全、智能化设计:A、进线采用ATS自动转化开关、实现电气与机械双闭锁;B、馈线采用固定插拔式安装、无打孔母线技术;C、集中进行监控,实现“四遥”功能等。
(4) 优化蓄电池配置:A、可取消UPS,使用逆变器直接挂于直流母线代替;B、取消通信蓄电池组及充电设备,使用DC/DC变换器直接挂于直流母线代替。
(5)系统联动:根据交流进线运行方式,自动调整直流运行,达到最佳方式运行。
(6)二次配电管理:对二次配电进行统一管理,如照明、风机、空调、水泵、门禁等站用非主控设备进行统一智能化管理。
(7) 建立专家智能管理系统:固定数据库+实时数据库+专家智能管理。
(8)深层次开发:一体化信息共享平台,为站用电源的深层开发提供了可能,可根据客户的需求进行开发。
三、交直流一体化电源优势特点:
1、实现站用电源网络化、智能化,一体化程度更高
实现在一个平台上对整个电站电源的交与直流系统、逆变电源系统、通信进行监控,解决由不同供应商提供的各独立电源通信规约兼容等问题,提高系统网络化、智能化程度。
A、各子系统智能设备通过通信网络接入一体化监控器,一体化监控器1个通信口、一种规约接入综自/调度系统;
B、可以在一个位置实时查看各子系统的电量、开关状态、事件信息等,可修改系统参数、运行方式、遥控开关,实现站用电源“四遥”功能;
C、统一的信息共享平台,可以提高站用电源综合自动化应用水平,进行站用电源协调联动、状态检修等深层次开发应用。

2、站用电源更加安全可靠
一次、二次设备均采用成熟可靠技术,其本身没有任何技术风险,通过一体设计可以有效避免站用电源的安全隐患。
A、蓄电池一体化设计,避免了UPS蓄电池与通信电源蓄电池维护不精细、损坏不能及时发现的问题
B、可以对站用电源故障进行综合分析,及时发潜在问题;
C、可以实现对站用电源共性隐患进行统一处理,如:统一防雷配置、统一波形优化处理等。

3、提高站用电源管理水平
一体化电源便于集中管理全站电源系统,提供站用电源的整体管理水平。由一组维护人员同时管理、维护全站电源,便于统一调配人力资源;将通信电源、UPS等纳入变电的巡检范围,便于对信息的进行综合分析,及时发现事故隐患。

4、降低TCO
由一家厂家提供所有电源的设计、生产、安装、服务,一揽子解决所有站用电源问题,可以减少采购、协调、沟通成本,产品全寿命周期的成本降低达30%以上


四、具有良好的经济效益和社会效益

1、 经济性分析
(1)减少重复配置,降低一次性投资:取消通信蓄电池和UPS蓄电池;取消充电模块前的交流自动切换回路;取消原直流系统对交流部分的数据采集(配电监控)等。
(2)降低长期维护成本:由一组维护人员替换原来四组维护人员,可大大减少人力成本支出;可减少采购、协调管理等成本。

2、技术节能性分析
(1)对馈线智能控制,可减少电能浪费
一体化电源实现了对每路馈线进行有条件控制,可对小室风机负荷设定根据温度自动启动,防止长转风机等不必要的电能浪费,同时也提高了设备使用寿命。目前,110KV及以下变电站基本实现了无人值班,结合遥视系统可不需人到现场就能实现设备巡视。而遥视系统需要照明系统配合完成,在人不需查看时,照明灯是可以不用开启的,因此防止长明灯等不必要的电能浪费就可节约电能。
(2)使用有源逆变器将蓄电池放电电流回馈电网
以一般110KV变电站为例:配置2V,300AH阀控式铅酸蓄电池104只。在核对蓄电池组容量试验中,放电电流为1C~2C,如果取1.5C=450A,放电试验时间按1H计算。则放电电流回馈电网可节电450A*220V*1H=99KWH。更重要的是使用有源逆变器将蓄电池放电电流回馈电网避免了放电负载发热燃烧等危险。
(3)采用高频式电源变换器达到节能效果
为了提高电能利用率,站用电源一体化系统扩大了一次电能经电量变换器优化功率因数后输出带载的比例,如:事故照明负荷经专用逆变输出,通信电源由DC/DC挂于直流母线实现,也可按用户要求提供大负荷电量变换器优化功率因数后输出带载,达到节能效果。

3、 技术环保性分析
现行各类铅酸蓄电池产品,通常在使用期限内,逐渐就会出现充电困难、容量降低、自放电严重而导致失效报废。上述问题的产生原因最终可归结为,因为极板和电解液之间的反复充放电而产生的“不可逆的硫化”现象,当这种现象积累到一定程度,便会导致蓄电池的极板被硫化物覆盖,失去活性而无法使用。目前,对于废旧电池的处理一般采取固化填埋的方式。该方式虽然能够有效防止污染扩散,但是电池所含的铅、汞等材料依然是个环保隐患。此外,为固化填埋而建设的工业固体废物处置场,其建设费用不菲。
综上分析:对于铅酸蓄电池环保问题,减少其用量是最好的解决办法。取消通信与UPS蓄电池组对环保具有极其重要的贡献。
 
 
 
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