电力自动化系统UPS供电方案可靠性研究任鑫

电力自动化系统UPS供电方案可靠性研究任鑫

任鑫

任鑫

湖南平江抽水蓄能有限公司湖南岳阳414500

摘要：近年来，我国电力系统的电能质量有了很大的提高，用户的电力需求得到了大规模的满足。随着科技的不断进步，大型金融、医院、证券中心对供电系统的可靠性提出了更加严格的要求。在这些重要情况下，停电会造成重大的经济损失或生命安全事故。通常，UPS（UninterruptedPowerSupply）来提供电力系统的供电可靠性。电力系统UPS供电可靠性方面，很多学者对电力系统UPS电源的可靠性进行了大量的分析和研究，但对其进行定量分析的还比较少。本文将对UPS供电方案的可靠性进行分析，为UPS供电方案的选择提供参考。

关键词：电力自动化系统；UPS；可靠性

引言

因为近年来，随着计算机技术和网络信息的发展，电力系统的功能越来越完善，并且随着社会发展的需求，传统工业将完全被自动化系统的控制所取代。然而，在自动化系统的使用，尽管手术过程依赖于外部稳定的环境，以确保连续工作，在这个过程中，为了能够稳定的电源保护整个自动化控制系统，相关人员特别提出了UPS电源方案。在持续供电的保障下，一些医院、金融机构、工厂等电力系统稳定性比较严格的地方，可以避免外部影响下停电造成的严重事故。正是因为UPS本身的重要性。

1UPS的基本概念

UPS具备的基本功能是：稳压，滤波，不间断供电。工作的方式主要有单机在线、双机备用供电和多机并联三种方式。基本工作原理：在市电正常供应中，UPS装置利用稳压器和滤波器来消减弱来自于市电的干扰，保障电气设备的正常运转；当市电发生中断时，UPS装置则利用直流供电组件稳定的将供应的直流电转化为交流电，保障设备的使用，在转化过程中，市电和电池供电的切换之间没有时间间隔，由此保障电能负载的设施设备不间断的稳定运行。

2电力自动化系统UPS供电方案现状

电力自动化逐渐成为我国电网主要发展方向，在配电网中应用电力自动化技术不仅能够保证电网不间断的运行，还能避免电网在运行时受到外力作用的干扰，全面提升电网运行效果，从根本的角度上改善我国城市电网运行弊端。将UPS与电力自动化系统相结合，能够在提升电网建设力度的同时，克服外力因素对电力自动化系统供电环境产生的影响，以避免电力自动化系统在运行时出现供电问题，强化电力自动化系统中供电力度。如果电力自动化系统在运行时出现问题，就应结合UPS运行状态制定综合维护模式。但是由于UPS后期维护难度较大，所投入的维护资金也比较多，造成设备运行参数难以有效控制，影响电力自动化系统故障预防效果。

3电力自动化系统UPS供电方案可靠性分析

在给出的3种UPS供电方案中，为了能够科学地对其进行评价，对其稳定性进行了数学建模分析。在数学建模过程中，它可以内部分解为多个模块，包括电源、发电机、输入母线、自变换开关、整流、滤波等13个模块。在实际观测中，我们可以发现正常系统在供电过程中，UPS直接通过发电机和电源进行传输。UPS出现问题时，电源自动切断。

在分析UPS电源最重要部分供电环节的过程中，主要是仔细分析其电池的充放电过程。一般UPS电池的状态主要分为五种显示形式。第一种形式是常态。当电池处于正常状态时，其工作状态应为充电状态，电池大小保持为浮动转盘。第二种形式是放电状态。这种形式，一般发生的主要原因是，有一个问题在第一个屏幕上，以便通过总线负载不能直接提供，为了确保系统的连续操作在这个过程中，电池的UPS需要消耗的电量通常积累，也就是说，它将化学能量转化为电能。最后，电池处于关机状态。断电状态是指电池自身储存的电量不足，导致输出电压低于负载的需求电压，导致断电状态。在使用UPS的过程中，有两种状态是UPS电池的故障状态。例如UPS中使用的教程造成的损坏，导致UPS在放电过程中出现故障。因此，为了避免这种现象，有必要增加检修状态。

4提高电力自动化系统UPS供电方案可靠性的策略

4.1加强UPS的维护与检修

为了UPS装置在电力自动化系统因受故障而停止供电时能及时稳定的运行，需要定期对UPS装置进行维护和检修，规范有效的日常维护有利于UPS装置减少故障的发生和延长使用年限，在电力供应系统中发挥最大的作用。UPS的日常维护主要有以下几个方面的工作：（1）定期除尘：UPS装置在长期运行的过程中必定受到灰尘的影响，定期的清洁除尘，保障UPS的正常使用，在除尘的同时也可以对UPS装置的连接部件进行检查，避免接触不良或松动的现象发生，如存在问题应及时解决。（2）及时排除故障：在UPS装置发生故障时，详细分析故障发生的诱因，及时进行维修。由于UPS装置有具有故障检测功能，能够对故障原因进行排查，方便维修人员进行快速的抢修。（3）维护蓄电池：由于免维护蓄电池在UPS装置中的广泛使用，减轻了工作人员的压力，但UPS装置受到外部环境条件的影响，也可能会发生故障，做好蓄电池的维护工作仍对保障UPS的正常运转具有重要意义。

4.2加强电力自动化系统与UPS的初级并联

为保证UPS在电力自动化系统中发挥最大的作用，应使UPS与整个电力自动化系统处于相互并联的状态，同时对电力自动化系统中UPS展开不定期检测，一旦UPS在运行时出现问题，相关人员能够在短时间内找出UPS出现运行故障的原因，同时制定合理的解决措施，进一步提升电力自动化系统中UPS供电可靠性。与主／从串联方式相比，初级并联方式能够在提升电力系统中供电装置运行稳定性的同时，使电力自动化系统中UPS供电装置在运行时出现问题的概率降到最低。尽管初级并联方式具备诸多优势，但是在电力自动化系统中UPS供电装置长时间运行的过程中还会出现非线性负载问题，加大UPS中逆变器烧毁速率，影响UPS系统电力输出效果。

4.3加强电力自动化系统与UPS的高级并联

高级并联方式与初级并联方式之间存在一定关联性，高级并联方式不仅能够保留初级并联方式的优势，还能在此基础上创建并联通讯板块，并在计算机支持下开展电力自动化系统UPS供电装置控制工作，从而避免电力自动化控制系统UPS装置在运行时出现问题。而且在电力自动化控制系统运行时，其中某一台计算机还起到导航作用，一旦其他控制装置出现问题，相关人员能够利用计算机装置找出UPS供电装置运行缺陷，并做出详细的处理。加上参与电力自动化系统UPS供电检测的计算机本身处于交互使用的状态，其在运行中产生的信号信息与导航计算机控制信号之间存在紧密的联系，不仅能够解决电力自动化系统UPS供电装置在运行时出现的内部环流问题，还能实现UPS动态水平提升的目标，彰显UPS动态特性与输出参考量之间的一致性，借以实现电力自动化系统中UPS供电装置运行可靠性提升的目标。

结束语

电力自动化系统对实现电力供应体系的智能化、自动化、网络化管理发挥着重要作用，是社会生产生活的正常高效的中重要保障，因此保障电力自动化系统的稳定性和可靠性具有重要的现实意义。UPS装置的广泛运用对电力系统实现不间断供电提供了设备保障，深入的对UPS装置进行可靠性分析，重视装置的日常维护，在使用中发挥最大的作用，并不断探索UPS装置在电力系统的应用创新，实现电力自动化系统的不断升级和优化，实现稳定的电能供应，促进社会生产的发展。

参考文献：

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