变电站通信设备220V直流电源研究.pdf

第17卷(2015年第3期)
电力安全技术
A
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变电站通信设备220V直流电源研究
程振凯,刘莉
(国网安徽省电力公司马较山供电公司,安徽马较山243000)
〔摘要〕针对我国电力系统的通信行业普遍采用直流-48V电源,存在运维成本増加、电流
较大、对电缆要求高等问题,现提出通信设备采用220V直流电源,采用变电站提供的统一直流电源,
确保电源更可靠,同时节省投资,减少通信专业的运维工作量,降低对电源电缆的要求。
〔关键词〕)变电站;通信电源;直流
1变电站通信电源现状及存在问题
点,由于不配置蓄电池组,运行可靠性较低。
电力系统通信设备通常采用-48V直流电源,
非重要变蓄电池组1
电站通信
与变电站提供的220V直流电源不一致,需要独立
节点无
通信设备较少,
则不设置
则不设置
设计,并配置相应的电池组。
通信电源系统主要由交流配电单元、整流模块、
交流
流「380/22v
蓄电池、直流配电单元、电池管理单元、绝缘监测
通信设备1
所
直流-48V
单元及监控模块组成。正常工作时,整流模块将交
用
电
流配电源输出的380/220V交流电源转换成-48V
屏
号整流屏
号分配屏
直流电源,经直流配电单元给通讯设备供电,同时
也给蓄电池充电。当交流电源输入发生故障时,由
沉
交流
蓄电池给通讯设备提供直流电源输入。当通信设备
所
380/220V
2直流-48V
用
较少时,则无直流分配单元。对于110kV及以下
电
屏
号整流屏
号分配屏
通信设备n
非重要变电站通信节点,整流设备直接采用AC/
DC电源变换装置,不配置蓄电池组,常规变电站
非重要变
的直流电源系统如图1所示。
电站通信
节点无,
目前,变电站存在如下几个问题。
则不设置蓄电池组2
(1)增加电源设备投资,需増加相应安装空间。
公
用直流20v
(2)增加通信系统运维量,同时因通信人员缺
直
高压直流
流
电源设备1
乏电源设备知识,对通信电源运维力不从心,存在
屏
电源运维不到位影响通信系统可靠运行的隐患。
(3)-48V直流电源是通信系统特有的,增加
设备种类,备品备件种类增多。
高压直流
(4)随着电网各类业务需求的增大,大容量的
公用直流屏
直流220V
电源设备n
通信设备也应运而生,随之而来的就是负载电流的
大大提高;由于通信设备电压低,电流较大,电缆
图1常规变电站的直流电源系统
上的压降较高,对电缆要求较高,同时对电池与设
备的距离有较高的要求
目前,电力系统新建智能变电站通信电源均采
(5)对于110kV及以下非重要变电站通信节用一体化通信电源设备,替换通信专用整流设备,
A平一
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改用DC/DC直流电源变换设备,不需要为通信设加关注于通信设备的运维。
备单独配置蓄电池组,智能变电站的直流电源系统
(3)减少了设备种类,增加了备品备件种类。
如图2所示。
(4)提高了设备电压,电流降低,电缆上的压
降降低,对电缆要求降低,同时降低了电源与设备
通信设备1
直流-48V
间的距离要求。
DCI
通信设备1
公用直流屏
直直流220V
DC/「直流-48V
DC2
通信设备n
公用直流屏
直流220V
高压直流
公用直流屏
∠重流20
电源设备1
通信设备n
高压直流
高压直流
公用直流屏
电源设备1
电源设备n
图2智能变电站的直流电源系统
高压直流
电源设备n
该方案一定程度上解决了上述问题,但仍然存
图3采用220V电源的变电站直流电源系统
在以下情况。
(1)适用在220kV及以下通信站使用,不满足
从目前来看,采用直流220电源模块的网络
在500kV及以上变电站设置独立的通信电源系统通信设备比较多,如D-ink网络交换机、路由器,
的要求。
现代通信大量使用的EPON设备已支持高压直流
(2)增加DC/DC变换器时,还需要增加相应
供电。
屏位。
2009年12月,工信部推出了通信技术准标《通
(3)没有解决由于电压低导致的电流较大、电信用240V直流供电系统技术要求》,制定了通信
缆上的压降较高等问题。
用直流供电系统技术规范,对通信直流供电系统明
(4)增加通信电源设备投资。
确了技术要求。中国电信、中国移动、中国联通等
各大移动运营商都在大力推广高压直流供电系统,
2新建方案
其中江苏电信已全面采用高压直流供电系统。
虽然各运营商大力推广高压直流供电系统取代
220直流电源设备是保证电网安全、断路器传统的交流UPS,以解决UPS可靠性差、转换效
分合闸操作和继电保护设备可靠运行的独立电源,率低、输入电流谐波大等问题,但也側面证明了高
不受其他电源的影响,具有安全、稳定、可靠的优势,压直流供电系统是大势所趋。
是每个变电站的标准配置。建议将通信设备-48V
从某电网公司实际情况来看,该电网公司拥有
电源模块更换为直流220V电源模块,直接采用变500kV变电站1座,220kV变电站15座,110kV
电站已有直流220V电源系统,即不再建设通信设变电站34座,35kV变电站33座,所有通信设备
备专用电源系统,如图3所示
均采用48V电源,其电源设备配置如表1所示。
新建变电站直流电源系统具有以下几个优点。
若将通信设备全部改为直流220V电源模块,
(1)共用变电站直流电源设备,电源更可靠,同按电源模块每只0.3万元测算,每变电站按4台通
时减少了设备投资和相应的安装空间。
信设备,每台通信设备配置2块电源模块计算,则
(2)减少了通信人员的运维量,使通信人员更每变电站需:0.3×4×2-2.4万