提高了電網(wǎng)運行效率和安全可靠性的新技術(shù)

現(xiàn)代電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展向直流電源系統(tǒng)提出了更高的要求，要求運行安全可靠以及高品質(zhì)的電能質(zhì)量。新技術(shù)的發(fā)展又為直流電源的技術(shù)進步提供了廣闊的空間，儲能技術(shù)、新能源應(yīng)用、電力電子技術(shù)、微機自動控制、鋰離子蓄電池新技術(shù)、新型傳感器技術(shù)，使直流電源技術(shù)發(fā)展如虎添翼，可以更好地節(jié)約成本，提高電網(wǎng)的運行效率和安全可靠性。

目前國內(nèi)外對無人值班變電站均沒有提出符合智能化電網(wǎng)的直流監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)定。應(yīng)進一步完善直流系統(tǒng)智能化功能，使之具備直流電源實時仿真系統(tǒng)、信號報警顯示系統(tǒng)、自動診斷系統(tǒng)、遠程訪問及維護系統(tǒng)等功能。

無人值班變電站直流監(jiān)控系統(tǒng)除應(yīng)符合一般規(guī)定外，還需要滿足以下高級功能應(yīng)用要求：

（1）統(tǒng)一數(shù)據(jù)信息平臺，實時監(jiān)測各種運行狀態(tài);支持可視化運行維護;

（2）具有智能告警、信息綜合分析、自診斷及遠程維護等功能。

這些功能對準確了解現(xiàn)場直流電源系統(tǒng)問題及提升故障處理響應(yīng)速度，及時矯正運行狀態(tài)參數(shù)有重要意義，將是未來無人值班變電站直流監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

絕緣檢測裝置需具有下列功能：

① 段母線配置一套絕緣檢測裝置，兩套裝置之間具有通信接口;

② 每套裝置正常獨立運行，當兩段母線臨時并列時，經(jīng)過選定，一套裝置退出運行，其所有被檢測回路自動切換到另一套裝置;

③ 具有如下報警功能：交流竄入報警、直流互竄報警、絕緣降低報警、母線電壓異常報警、電池接地定位顯示、檢測二段母線環(huán)網(wǎng)功能、自檢功能。絕緣檢測裝置檢測數(shù)據(jù)、信號，經(jīng)過整理分析，通過通信接口輸送到監(jiān)控裝置，重要報警信號用無源硬接點輸出。新要求的交流竄入報警、直流互竄報警等環(huán)網(wǎng)檢測功能的加入將有效提升直流電源系統(tǒng)的運行可靠性。

蓄電池組是直流系統(tǒng)的獨立后備電源，是變電站的最后一道防線，對變電站的安全可靠運行起著至關(guān)重要的作用。由于電池長期處于備用狀態(tài)，因此電池的制造質(zhì)量和日常管理及維護是否到位決定著電池在關(guān)鍵時刻能否發(fā)揮作用。應(yīng)加強蓄電池日常專業(yè)化維護管理，加強狀態(tài)監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)存在的隱患。蓄電池在線監(jiān)測裝置可在線監(jiān)測蓄電池的電壓、電流、溫度和內(nèi)阻，并可對蓄電池的容量進行智能預(yù)測。通過測量蓄電池參數(shù)，發(fā)現(xiàn)蓄電池內(nèi)部問題。也可實現(xiàn)蓄電池遠距離實時在線監(jiān)測，遠方在線監(jiān)測蓄電池運行狀況，及時判斷電池設(shè)備性能，提高運行可靠性，減少工作量，提高設(shè)備維護質(zhì)量。

近年來，鋰離子蓄電池因其屬于無毒、無污染的新型環(huán)保電池，具有比能量大、壽命長、自放電率小、工作溫度范圍寬、維護工作量小等多項優(yōu)點，在電力系統(tǒng)已有試運行。但由于其設(shè)計原型是用于頻繁充放電的啟動型蓄電池，將其應(yīng)用為以浮充電方式運行的直流電源，對蓄電池安全性、容量選擇計算以及現(xiàn)有直流電源系統(tǒng)接線適用性、充放電運行方式等方面的影響還需要做深入研究。需要繼續(xù)跟蹤研究鋰電池安全穩(wěn)定運行的方法和措施，對鋰電池的各種曲線、系數(shù)等重要數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)試驗和資料整理，確定其在電力工程的應(yīng)用范圍、運行參數(shù)、系統(tǒng)構(gòu)成以及設(shè)備選擇等相關(guān)技術(shù)要求。在經(jīng)過實際變電站工程的設(shè)計、計算、安裝、調(diào)試，驗證研究成果后，逐漸推廣應(yīng)用。

整個站用電源包括交流電源、直流電源、逆變電源、UPS 電源、通信電源，采用一體化電源設(shè)計，就是對變電站的所有電源進行系統(tǒng)的設(shè)計。其特點為：

1）采用統(tǒng)一的監(jiān)控平臺，避免了各種電源通信不統(tǒng)一，重復(fù)檢測及電源間溝通困難的缺點，可根據(jù)負荷的需要優(yōu)化配置。

2）可集中引入故障預(yù)警（如蓄電池的在線監(jiān)測）和設(shè)備自檢等功能，安全高效。

3）原各種電源間的跨屏電纜可大大減少。

4）一體化的防雷設(shè)計，使得整個系統(tǒng)成本降低，防雷性能更好。

5） 不同電源間的開關(guān)品牌、極差配合的問題可一體化考慮。

6）整個變電站站用電源統(tǒng)一使用電池，避免電池的分散投資和維護，使變電站的電池成本更低，可靠性更高。

7） 由于數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，統(tǒng)一分析，使得整個電源系統(tǒng)的維護變得非常簡潔、高效。但目前一體化的通信以及過載和短路的配合還需要深入、系統(tǒng)的研究。