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直流無刷電機和無刷直流電機信息智能網

提高了電網運行效率和安全可靠性的新技術
2022-06-18

現代電網技術的發(fā)展向直流電源系統提出了更高的要求，要求運行安全可靠以及高品質的電能質量。新技術的發(fā)展又為直流電源的技術進步提供了廣闊的空間，儲能技術、新能源應用、電力電子技術、微機自動控制、鋰離子蓄電池新技術、新型傳感器技術，使直流電源技術發(fā)展如虎添翼，可以更好地節(jié)約成本，提高電網的運行效率和安全可靠性。 監(jiān)控裝置的高級功能應用 目前國內外對無人值班變電站均沒有提出符合智能化電網的直流監(jiān)控系統的規(guī)定。應進一步完善直流系統智能化功能，使之具備直流電源實時仿真系統、信號報警顯示系統、自動診斷系統、遠程訪問及維護系統等功能。 無人值班變電站直流監(jiān)控系統除應符合一般規(guī)定外，還需要滿足以下高級功能應用要求： （1）統一數據信息平臺，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場直流電源系統問題及提升故障處理響應速度，及時矯正運行狀態(tài)參數有重要意義，將是未來無人值班變電站直流監(jiān)控系統的發(fā)展趨勢。 絕緣檢測技術提升 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)網功能、自檢功能。絕緣檢測裝置檢測數據、信號，經過整理分析，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)網檢測功能的加入將有效提升直流電源系統的運行可靠性。 蓄電池在線監(jiān)測及遠方監(jiān)控 蓄電池組是直流系統的獨立后備電源，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)，因此電池的制造質量和日常管理及維護是否到位決定著電池在關鍵時刻能否發(fā)揮作用。應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、溫度和內阻，并可對蓄電池的容量進行智能預測。通過測量蓄電池參數，發(fā)現蓄電池內部問題。也可實現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，及時判斷電池設備性能，提高運行可靠性，減少工作量，提高設備維護質量。 鋰離子蓄電池在直流電源系統的應用 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，在電力系統已有試運行。但由于其設計原型是用于頻繁充放電的啟動型蓄電池，將其應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有直流電源系統接線適用性、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、系數等重要數據進行系統試驗和資料整理，確定其在電力工程的應用范圍、運行參數、系統構成以及設備選擇等相關技術要求。在經過實際變電站工程的設計、計算、安裝、調試，驗證研究成果后，逐漸推廣應用。 交直流電源一體化設計 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，采用一體化電源設計，就是對變電站的所有電源進行系統的設計。其特點為： 1）采用統一的監(jiān)控平臺，避免了各種電源通信不統一，重復檢測及電源間溝通困難的缺點，可根據負荷的需要優(yōu)化配置。 2）可集中引入故障預警（如蓄電池的在線監(jiān)測）和設備自檢等功能，安全高效。 3）原各種電源間的跨屏電纜可大大減少。 4）一體化的防雷設計，使得整個系統成本降低，防雷性能更好。 5） 不同電源間的開關品牌、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） 由于數據統一管理，統一分析，使得整個電源系統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、系統的研究。

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