电力系统二次设备UPS配置方案及选择分析.docVIP

精品论文 参考文献 电力系统二次设备UPS配置方案及选择分析 郑宇 　　（国家新闻出版广电总局二O二二台 新疆喀什 844000） 　　摘要：电力系统二次设备的安全有效运行离不开电源的可靠保障，当前电力企业在其变电站及电力调度控制中心均配有UPS设备，不同UPS设备其配置运行方式也不尽相同。本文以电力企业常用的UPS配置方案为例，介绍了不同配置方案的特点，将不同方案进行了比较，并在此基础上提出了UPS配置方案的选择策略，希望对电力系统二次设备UPS的配置及选择有一定的参考价值。 　　关键词：电力系统；二次设备UPS；配置方案；选择；冗余 　　电力企业的设备以一次设备为主，作为电力系统中的核心部分，一次设备的主要功能是承担电能的直接生产、输送及分配等。比如生活中常见的断路器、电力母线及隔离开关等，大众对这些设备都很熟悉。但是人们对二次设备的了解甚少，二次设备主要包括一些用于测量的仪表、信号提示装置及继电保护系统等，其主要功能是对一次设备进行监管、控制及保护，确保一次设备的正常运行。因此，对电力系统二次设备的配置及选择进行探讨有着重要的意义。 　　一、UPS连接方式的特点 　　电力系统的UPS备份一般有两种方式，即串联热备份与并联冗余。电力企业在选购UPS时，就需要对其备份方式做出选择。双机并联冗余方式的可靠性较强，如果其中一台设备出现问题，那么另一台设备就可以承担所有的负载，这种方式要求系统负载的总容量最好不能超过其中任何一台UPS设备的额定容量，以避免过载现象；双机串联热备份方式也具有较强的可靠性，在其主机UPS出现问题时，另一台串联的设备就会承担所有负载，且切换时间极短。这种方式同样要求负载总容量不能超过其中任何一台设备的额定容量，其设备的利用率为50%，但是其主机需要承担全部的负载。一般情况下，UPS承担全部负载要比承担50%负载时的工作效率高，这样长时间下去就会节省大量的电能。并联冗余方式虽说可以增加系统的输出容量，但是为了保证系统的可靠性，其负载总容量最好不要超过任何一台UPS设备的额定负载。 　　在操作方面，双机串联热备份方式在安装完成后其操作较为简单。并联冗余方式需要在每个UPS设备的电压、相位及频率三者完全一致的情况下才能进行，因此其操作相对较复杂。另外，双机并联方式需要增加UPS设备的配件，以此保证每台设备的同时锁相输出。在长期运行下，并联冗余方式的故障发生率较高。如果电压、相位及频率不能达到一致，并联方式的操作只能保持主机的运行，而需要封闭从机。 　　在保养维修方面，双机串联方式可以在维修主机时，旁路自动切换，由从机继续提供电源，实现对供给电力设备的继承，因此较为便利。而双机并联方式进行维修时，必须先要封闭其中一台UPS设备，在维修完成后重新运行时，需要再次按照复杂的操作顺序进行开、关机，以此保证对负载的电源提供。 　　另外，在双机并联方式中，为了保持两机电压、相位及频率的一致性，需要增加一个通讯单元，依靠其实现两台并联的UPS设备内部微机处理的相互通讯。这个通讯单元由电缆线连接到两台并联设备的通信接口。因此，这种方式增加了空间的连接配置，而双机串联方式则不需要进行这一方面的操作，这可以对空间配置进行有效节省。 　　二、UPS不同连接方式的比较 　　1、目的比较 　　UPS设备的串联热备份与并联冗余的目的都是加强整个电力系统的可靠性，保障电力企业供电与输电的稳定性。 　　2、实现比较 　　UPS设备并联冗余的方式需要利用并机装置达到并联要求，虽然一些机型不需要采用并机装置，但是需要控制连接，控制连接一般有无线和有线两种方式。而串联方式则不需要其它任何设备，这种情况下产生故障的因素就会大大减少，从而现场的安装、调节及日后维护就会变得异常方便。 　　3、隔离性比较 　　并联冗余要求将两台设备的输出进行并联，就是将两台UPS设备的逆变器进行并联使用，两台设备之间没有完全隔离。在运行过程中，两台设备的功率单元始终处在一种动态平衡的供电状态。由于两台设备没有进行完全隔离，并联冗余就需要每台设备的频率波形变化、输出电压、输出阻抗等以及这些指标因素的动态特征完全一致，任何一项指标不一致都会导致并联冗余无法正常工作，严重时还会产生其它后果。 　　在串联方式中，两台UPS设备是处于完全隔离的，它们独立运行，借助主备机内部自身消息状态的开关达到串联系统之间的相互切换。由于串联冗余具有很好的隔离性，每台设备独立运行，因而有效避免了并联方式中的不安全因素。 　　4、灵活性比较 　　UPS的并联冗余要求其设备是统一系列的，但是串联方式则不需要这样的要求。只要串联方式的主备机具有热备份功能，其就能够实现不同品牌及不同型号设备之间的热备份功能，而且主机与从机之间的相互转换就会变得十分灵活。 　　5、可靠性比较 　　并联冗余中，许多因素