交直流一体化电源介绍

电力交直流智能一体化电源系统是将交流电源、直流电源、电力UPS、通信用直流变换电源(DC／DC)及事故照明等装置组合为一体，共享直流电源的蓄电池组， 并统一监控的成套设备，智能一体化电源系统采用智能模块化设计,由统一的微机监控系统监控：直流电源、电力UPS电源、交流电源、通信电源及事故照明的各种模拟信号和开关信号，由总监控单元统一状态显示和故障处理，并可根据蓄电池组的实际运行情况进行均充、浮充自动转换，完全实现电池智能管理。

     系统采用分散控制系统，模块化结构，组屏简单，配置灵活，统一化管理，冗余备份方式，极大地提高了系统的可靠性。

一、其具有高可靠性、高智能化的特点如下：

    1、实现电力电源网络化、智能化，一体化程度更高

实现在一个平台上对整个电力电源的UPS、直流系统、交流电源、应急照明系统、通信、有源逆变进行监控，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。

2、电力电源更加安全可靠

      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电力电源的安全隐患。

3、提高电力电源管理水平

       一体化电源便于集中管理全站电源系统，提供电力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；将交流电源、通信电源、UPS、应急照明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，利于维护、事故分析，降低设备维护运行成本。

二、交直流一体化电源组成：

1、交流系统

用于发电厂、变电站、厂矿企业中作为交流50Hz，额定电压380V及以下的低压配电系统中动力、配电、照明之用。

1)闭锁功能

采用自动转换开关ATS，带机械电气双闭锁功能，同时一体化电源智能控制模块还带有电气闭锁， 确保任何情况下，两路电源不至于碰撞。

2)正常运行方式

方式1：＃1进线电源为主供电源，#2进线电源为热备用电源。

方式2：＃2进线电源为主供电源，#1进线电源为热备用电源。

3)安全自投功能

保证主供电源无电压，且热备用电源电压正常时才能投入热备用电源。

自动投入装置应延时动作（延时时间可整定，整定范围：0～30秒），并且自动作一次。当交流工作母线故障时或手动断开工作电源时自动投入装置均不应动作。主供电源恢复供电后，应发预告信号。自动投入装置动作后应发预告信号。

4)自恢复功能

主供电源消失后又恢复，系统应自动恢复主供电源供电。

5)检修状态功能

可通过ATS选择开关，将开关置于“手动”位，方便检修人员对控制部分进行维修。

6)通讯功能

综自系统可在后台更改运行模式、查看电气参数、查看事件记录等。

7) 遥控功能

    对ATS自动转换开关具有遥控功能，可在远方变更当前运行模式。

8)监控功能

——状态监视

监测ATS开关位置状态，自投装置动作、装置故障告警、母线电压异常告警、站用电源消失告警、馈线开关报警等。

——电气量远方监测与显示

采用一体化电源智能控制器。可监测母线三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、电度等电气参量。

——事件记录

告警事件记录、装置动作事件记录信号。

9)保护功能

——零序过流保护

——过负荷保护。

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、保护、自动装置等控制负荷和各类直流电动机、断路器合闸机构等动力负荷的电源。

1）直流监控模块

     能根据蓄电池充电曲线控制充电模块输出，进行强充、均充、浮充自动转换，定期均衡充电。具备放电功能。能根据设定产生过压、过流、低压等告警信号对蓄电池的过充电、过放电自动保护。自动巡检、故障自动显示、报警。交流断电时自动控制向母线供电，确保继电保护、自动装置、高压开关均有控制和操作电源；来电时自动控制投入充电具备与一体化监控器连接的通信接口。

2）充电模块

超强的隔离性能，电磁兼容性好：

3）直流绝缘监测模块

     监测正、负极母线对地的电压值和绝缘电阻值及支路绝缘情况。

4）电池监测模块

     电池监测模块能在线测量每一个电池的工作状态，包含电压电流内阻状态等，判断性能是否正常；发现有性能不好的电池发出告警，并提供故障电池的准确位置。

3、电力UPS电源

     电力UPS电源由整流器，逆变器，静态开关，手动维修旁路开关，本机液晶监视器，本机诊断系统组成。正常运行，由交流输入供应负载电源，一旦交流输入消失，无延时切换到直流输入供电，保证监控计算机等负载不受影响。电力UPS不配置独立蓄电池组，与直流电源共用蓄电池组，UPS装置作为直流系统的负荷之一，并且实现了直流与交流输入和输出的电气隔离，以及高精度的稳压稳频逆变输出，是真正意义上的干净电源。

电力专用UPS电源典型系统结构图

    在可靠性要求更高的变电站中，可采用1+1双机热备份或者N+1多机热备份方式供电。

4、通信用48 V电源

     利用DC／DC电源变换装置代替原通信专业48 V蓄电池电源系统，将DC／DC装置作为直流系统的一个负荷考虑。它同样是取消了配套的蓄电池组，从站内直流控制电源系统的蓄电池组取得直流电，经高频变换输出满足通信设备要求的48V控制电源。DC-DC变换器不但实现了直流输入与输出的电气隔离，而且通过模块的并联冗余，可以获得很高的可靠性，绝缘及耐压也满足电力系统的特殊要求。

     通信电源解决方案：通信设备直接采用220V或110V电源模块，通信电源从两组直流母线直接拉两路专用馈线至通信机柜，并在通信柜进行两路电源自动切换。

二、一体化监控功能及特点

      整机采用分布式监控系统，所有模拟量和开关量在底层处理后，通过数字通讯传送到监控单元，抗干扰能力强。同时这种工作方式使系统扩容方便，可根据用户的需求配置。

主要特点：

    1、集散式监控系统，使监控模块工作更快捷、更稳定，并且监控单元按电源三级监控系统的思想设计，负责收集、处理、上传配电、模块各监控板的数据，装置能根据直流系统运行状态，综合分析各种数据和信息，对整个系统实施控制和管理。监控系统功能模块化设计，任意部分故障，不影响其它部分正常工作，可靠性高，便于维护更换，与成套装置中各子系统通信，并可与上位机通信，有三种可选后台通讯规约（CDT,MODBUS,IEC61850）供用户选择。

    2、大屏幕彩色液晶触摸显示器，人机对话友好，可实时显示、修改各种信息及参数，采用多层密码保护，操作和设置的自动纠错，强大的在线帮助，智能化的电池管理，大容量历史告警记录等功能，形象的原理图动态显示，直观清晰的显示各部件、设备的运行状态和告警信息。便于维护人员对设备的维护和故障点的查找。

    3、USB数据下载功能, 通过USB数据口导出直流数据、电池数据、绝缘数据和放电数据等历史数据，便于系统运行情况的数据分析。

    4、历史曲线显示功能：可现实一个月内的蓄电池电压电流、正负母线绝缘电压、电阻历史曲线记录。