电网电源整体解决方案
解决方案Solution
电网电源整体解决方案
一、模块化低压交流配电系统解决方案
&&&&&&& 低压配电包括固定柜、抽屉柜、固定分隔柜。低压固定式开关柜经济，但单个开关检修维护困难，二次接线复杂。抽屉柜更换方便，但安装精度要求高、大电流接插口难以人工目视检查、二次接线复。分隔柜插拔式开关安全方便，但价格高昂、二次接线复杂。除此之外，这些常规柜型还存在以下问题。
1、非标设计，选型复杂需来回确认花费大量时间精力，交货期受到影响。
2、非标生产，系统由各个厂家元器件拼凑而成，安装复杂，工艺要求高，对人员能力依赖性强，质量无法保证一致性。
3、开关、智能监控以及其他易损件不能在线维护，无法快速恢复故障。
4、配电数据不能实现远程监控，没有进行智能专家分析预判，故障无法快速定位处理。
模块化低压配电解决方案
&&&&&&& 通过分析发现：低压配电之所以不能标准化设计，主要在于项目配置的开关数量、类型存在差异，而开关输入、输出、智能化实现基本相同；排除开关的不同，将基本相同的开关外围散件集成化设计为智能开关组件。
根据以上原理泰昂能源开发出四大系列模块，灵活构建整个配电系统，兼容ABB/施耐德/人民/良信等国内外品牌630A及以下所有开关的模块化使用需求。
1.400A-630A塑壳智能开关组件2P/3P/4P
2.100A-250A塑壳智能开关组件2P/3P/4P
3.＜63A微断开关组件2P/3P/4P（可应用于直流馈线作绝缘漏电流检测）
智能模块化配电GQH-SPC1.0
&&&& 智能模块化配电GQH-SPC2.0
更安全设计
所有带电部位均为固定式连接。
采用绝缘螺钉实现带电检修。
防护盖板实现检修时自动隔离。
模块化设计
标准功能单元模块化。
一次二次高度集成。
系统由标准模块组合而成。
标准化生产
标准模块实现自动化生产。
灵活的组合方式满足用户个性化定制。
红外监控 （SPC2.0）
现场运行仪表由红外控制。
既节能又延长使用寿命。
智能监测系统
全电量采集、监控，实现三遥“遥测、遥信、遥控”功能。
分项计量、能耗分析。
实时监控，提前预警，实现安全运行。
应用案例（部分业绩）
1、广州木棉500KV变电站。
2、佛山荷城220KV变电站。
二、并联型直流电源系统解决方案
直流电源作为站内二次设备的主要工作电源，为设备的持续稳定运行提供了有力保障，也是保证交流电事故全停情况下为信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供能够正常运行的不间断电源，其重要性十分显著。传统的直流系统采用高频开关电源+蓄电池组的配置，正常情况下直流电源由高频开关电源整流提供，事故情况下直流电源由蓄电池组提供。可见蓄电池组在直流系统中地位十分重要，蓄电池组可靠与否，是关系到变电站直流系统在事故情况下能否正常发挥作用的关键因素。
串联蓄电池型直流系统存在以下问题
1、单只蓄电池内部质量问题、连接线问题影响整组输出。
2、蓄电池电参数严格保持一致，不同品牌、不同类型蓄电池不能混合使用，部分故障则导致整组报废，导致蓄电池利用效率降低。
3、蓄电池组无法实现在线全容量核容、在线更换。
4、蓄电池组只能整组冗余配置、难以分散布置、防爆防燃处理成本高等。
分析串联型直流系统问题发现，这些问题要从“根”上解决必须改变蓄电池间连接结构。
并联电池组件
通过将12V蓄电池与匹配的AC/DC充电电路、DC/DC升压电路、蓄电池充放电管理电路等器件创新设计为“间接智能并联电池组件”。
并联型直流电源系统方案
通过多个并联电池组件输出并联，组成满足实际需要的智能并联型直流系统，取代变电站传统设计中的充电模块、蓄电池组、降压硅链、蓄电池巡检设备配置，解决蓄电池串联方式下单只蓄电池质量、连接线影响整组电池可靠性，不能在线更换维护，新旧电池难以匹配,冗余配置不经济等问题。
1、蓄电池为间接并联结构，解决了单体影响整组问题，提高直流系统运行可靠性。
通过在并联智能电池组件中设计单节蓄电池与交流母线、直流母线的隔离电路，解决单节蓄电池故障影响交流母线、直流母线及其它蓄电池运行的问题，实现蓄电池故障全隔离功能。
2、并联电池直流系统蓄电池与交流母线、直流母线，蓄电池之间为全隔离设计，可实现每个电池使用到寿命终止；不同批次、不同品牌、不同类型蓄电池在系统中可混合使用，提高了蓄电池利用率。
以某省2000座变电站/4000套铅酸蓄电池组估算。
每组54只2V/300AH铅酸蓄电池中50只蓄电池使用年限由6年提高到12年，则12年周期内该省电力系统可减少4,000*50=& 200，000只2V/300AH铅酸蓄电池采购，更不用说节约的废旧电池处理费用。
3、蓄电池在线全电量0.1C10核容，实现蓄电池全生命周期管理。
以1组串联电池10年全生命周期计算，前4年2年做1次核容，4年后每年1次，共做核容7次。每次0.5万计算，共预算3.5万。 以某省2000座变电站/4000套铅酸蓄电池组估算，共需预算14000万蓄电池核容试验费。
应用案例（部分业绩）
1、上海浦东供电公司110KV鹤墙站（并联电池分布式典型应用）。
2、广州中新知识城配电站（并联电池在配电站典型应用）。
3、湖北省武汉未来城110KV站（并联电池国在网新一代智能变电站示范工程应用）。
4、广西南宁供电局110KV仙葫站（并联电池并列式典型应用）。
5、重庆聂南供电公司35KV永新站（并联电池第一个应用案例）。
6、广东东莞沈恒粮油有限公司油脂深加工和蛋白饲料项目（第二代并联电池应用案例）。
三、全模块智能交直流一体化电源解决方案
变电站交直流一体化电源系统存在问题
变电站自用电源系统从2010年实现交直流一体化设计后，提高了电源系统供货及服务质量、改善了工程协调管理，并在一体化监控基础上实现信息标准化传输，监控信息得到深度分析，取得可喜成绩。
变电站开展模块化建设，交直流一体化电源系统除需具备前维护设计外，也提出了模块化设计需求，同时急需解决电源系统“蓄电池”短板问题。因此新阶段一体化电源需要解决如下问题。
（1）解决开关数量类型的差异造成项目设计定制化严重问题：项目中各种开关在一体化电源系统中占比较大，可以说每个项目的开关数量、类型的差异主要决定了一体化电源系统的定制特性。电源系统过度定制性使供货周期加大、质量参差不齐、运维效率低。
（2）解决大量常规二次线设计问题：开关的开关量采集、电气量采集及控制，直流馈线绝缘监测漏电流，数量较大的单体蓄电池端电压、温度检测均产生大量常规二次线。如此多的常规二次线，既与智能变电站整体技术不协调，也妨碍了运维管理水平的提升。
（3）解决电能模块输入输出配件引起的模块化设计不彻底问题：不少电能转换装置如AC/DC 、DC/D、CDC/AC本身已是模块化设计，但模块输入输出要配置相应的开关、保险，让整个系统模块化设计不完整，有必要重新将原模块与相应输入输出配件再次进行集成设计为各种功能组件，将模块化设计进行到底。
（4）解决蓄电池短板问题：串联型直流系统中蓄电池单体之间为直接串联结构，单体故障影响整组问题突出；蓄电池串联结构要求每只蓄电池单体电参数保持严格一致性，部分电池损坏不能采用补充新电池的方式解决，在大部分电池完好的情况下造成整组报废，降低了电池利用率；目前电池在线监测技术不能保证蓄电池事故时放电容量的可靠性……蓄电池已成为变电站电源系统的短板。
“全”模块交直流一体化的设计思路
1、采用背景墙、绝缘螺钉技术实现开关模块化设计，解决电源系统定制化严重问题。
2、采用集中功能分散化措施，解决电源系统大量常规二次线设计问题。
3、采用电源功能模块与输入输出配件集成设计为各种功能组件，解决模块化设计不彻底问题。
4、采用间接并联电池组件替代传统串联蓄电池组设计，解决电池短板问题。
“全”模块交直流一体化电源=智能开关组件+智能电源功能组件+智能并联电池组件
某110KV站全模块化系统构造
交流系统组成
直流系统组成
1、开关全模块设计优势：缩短供货周期；增大安装密度；方便维护、扩容。
2、组件化设计优势：
（1）最大程度减少外部各种常规接线，减少运维工作量。
（2）最大程度实现二次线电路板化，提高可靠性。
（3）最大程度标准化外部接口，提高通用性互换性。
3、采用并联电池技术效益（见并联型直流电源系统解决方案）
应用案例（部分业绩）
1、上海110KV鹤墙变电站。
2、河北平门110kV变电站。
3、深圳变电一所实验仿真项目
四、低压台变三相不平衡有功调节解决方案
随着人民生活水平的不断提高，电力系统中用电负荷结构发生重大较大变化，居民用电设备种类增多，用电量随之增加，存在着很多单相负载，使得配电网领域的三相不平衡问题越来越突出，一些地区台变低压侧电流不平衡度超过80%，由此导致电网电能质量问题也日益严重。
三相不平衡的原因：
1、单相负荷大量存在，用户无序新增。
2、线路上的单相负荷启动存在不同期性。
3、出现不平衡后，线路管理未及时调整。
三相不平衡的危害：
1、变压器三相不平衡度考核指标长期不满足规范要求。
2、某单相过载引起总开关跳闸，影响范围大，投诉增多。
3、变压器及线路发热严重，损耗增加，甚至烧毁。
4、通过调节线路接线相序解决不了三相不平衡问题，而且工作量非常巨大。
负载功率不平衡产生三相电流不平衡，通过在线路上并联DPR调节器，将需要转移的电能从线路上转存在DPR内，通过DSP（Digital Signal Processing）快速计算分配方式，将转移电能叠加在不同相别上，强制实现DPR前端电流三相平衡，但由于负载不能改变，DPR后端电流仍然不平衡。补偿前A相5A,B相10A,C相15A；补偿后A相10A,B相10A,C相10A.
1.三相有功功率重新分配，实现三相电流再平衡
2.补偿无功功率，提高功率因数
3.减少线路及变压器损耗，提高利用率
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编辑：刘一