交直流一體化電源系統(tǒng)采用分層分布架構(gòu),將站用交流電源、直流操作電源、電力專用UPS與電力專用逆變電源(INV)、通信用直流變換電源(DC/DC)等設(shè)備按一體化設(shè)計(jì)、一體化配置,通過(guò)統(tǒng)一的智能網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)變電站電源的集中供電和統(tǒng)一監(jiān)控管理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在線的狀態(tài)檢測(cè)。其運(yùn)行工況和信息數(shù)據(jù)能通過(guò)一體化監(jiān)控裝置展示并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)模型數(shù)據(jù),以標(biāo)準(zhǔn)DL/T 860(IEC61850)格式接入當(dāng)?shù)刈詣?dòng)化系統(tǒng)的站控層交換機(jī),并上傳至遠(yuǎn)方控制中心。
(1)站用交流電源
站用交流電源由交流屏監(jiān)控模塊、交流監(jiān)測(cè)模塊、開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ATS、進(jìn)線塑殼開(kāi)關(guān)、電流互感器、智能電量?jī)x表和饋線斷路器等組成。實(shí)現(xiàn)由站用電交流輸出到整流模塊的電源分配和保護(hù),從根本上保證了電源的安全可靠切換。
(2)直流操作電源
直流操作電源是在站用交流電源正常和事故狀態(tài)下都能保持可靠供電給變電站內(nèi)所有控制負(fù)荷和各類動(dòng)力負(fù)荷的電源。直流操作電源系統(tǒng)由直流屏監(jiān)控模塊、整流模塊、降壓模塊、電池巡檢模塊、絕緣監(jiān)測(cè)模塊、開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊、配電單元和蓄電池組等組成。
直流操作電源的配置提供以下三種方案:
a) 一組蓄電池、一組充電裝置、單母線接線;適用于35kV 及以下的變電站。
b) 一組蓄電池、一組充電裝置、單母線分段接線;適用于110kV 的變電站。
c) 二組蓄電池、二組充電裝置、兩段單母線接線;適用于重要的110kV 變電站和220kV 及以上的變電站。
(3)交流不間斷電源
電力專用交流不間斷電源包括電力專用UPS 和INV 兩類,均不配置獨(dú)立蓄電池組,與直流電源共用蓄電池組,作為直流系統(tǒng)的負(fù)荷之一。其中電力專用INV電源一般為“后備”運(yùn)行模式,主要為變電站的事故照明等對(duì)電源的質(zhì)量要求不高的負(fù)荷供電。電力專用UPS它區(qū)別于INV 的地方是增加了整流器,正常運(yùn)行為“在線”模式,主要為變電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控等對(duì)電源質(zhì)量要求很高的重要負(fù)荷供電。
(4)DC-DC 通信電源
DC-DC 通信電源直接采用直流220V或110V電源輸入,利用DC-DC電源變換裝置代替原專業(yè)48 V通信電源,它與直流操作電源的充電裝置和蓄電池組相配合,為電站的通信設(shè)備提供可靠的直流工作電源。DC-DC通信電源系統(tǒng)由通信屏監(jiān)控模塊、通信電源模塊、綜合監(jiān)測(cè)模塊、開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊和配電單元等組成。
(5)配電單元
配電單元是將交流或直流電源通過(guò)負(fù)荷開(kāi)關(guān)送至各用電設(shè)備的饋線單元,交直流一體化電源系統(tǒng)配電單元按功能可分為交流配電單元、直流操作電源配電單元和DC/DC通信電源配電單元。配電單元的監(jiān)控是通過(guò)功能模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交直流一體化電源系統(tǒng)各配電單元的運(yùn)行參數(shù),并通過(guò)RS-485 接口傳送給電源系統(tǒng)的子監(jiān)控模塊進(jìn)行處理。
(6)系統(tǒng)監(jiān)控模塊
交直流一體化電源監(jiān)控模塊分1個(gè)總監(jiān)控模塊和3組子監(jiān)控模塊,子監(jiān)控模塊分別為交流屏監(jiān)控模塊、直流屏監(jiān)控模塊和通信屏監(jiān)控模塊。
交流屏監(jiān)控模塊通過(guò)RS-485串口對(duì)交流監(jiān)測(cè)模塊、開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊、雙電源切換裝置和電力專用UPS或INV等智能設(shè)備實(shí)施數(shù)據(jù)采集,并進(jìn)行顯示;亦可根據(jù)交流電源系統(tǒng)的各種設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警處理、歷史數(shù)據(jù)管理等;同時(shí),能對(duì)這些處理的結(jié)果加以判斷,根據(jù)不同的情況實(shí)行站用交流電源管理,輸出控制等操作。
直流屏監(jiān)控模塊通過(guò)RS-485串口對(duì)高頻整流模塊、綜合監(jiān)測(cè)模塊、電池巡檢模塊、絕緣監(jiān)測(cè)模塊和開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊等智能設(shè)備實(shí)施數(shù)據(jù)采集,并進(jìn)行顯示;亦可根據(jù)直流電源系統(tǒng)的各種設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警處理、歷史數(shù)據(jù)管理等;同時(shí),能對(duì)這些處理的結(jié)果加以判斷,根據(jù)不同的情況實(shí)行站用直流電源和電池管理,輸出控制等操作。
通信屏監(jiān)控模塊通過(guò)RS-485串口對(duì)通信電源模塊、綜合監(jiān)測(cè)模塊和開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊等智能設(shè)備實(shí)施數(shù)據(jù)采集,并進(jìn)行顯示;亦可根據(jù)直流電源系統(tǒng)的各種設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警處理、歷史數(shù)據(jù)管理等;同時(shí),能對(duì)這些處理的結(jié)果加以判斷,根據(jù)不同的情況實(shí)行站用通信電源管理,輸出控制等操作。
一體化電源監(jiān)控裝置通過(guò)RS-485串口對(duì)交流屏監(jiān)控模塊、直流屏監(jiān)控模塊和通信屏監(jiān)控模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并顯示各系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài);通過(guò)以太網(wǎng)接口,將系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、主要數(shù)據(jù)等信息通過(guò)DL/T680(IEC61850)規(guī)約與變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)連接,實(shí)現(xiàn)交直流一體化電源系統(tǒng)的“四遙”功能。