站用

首先就站用低压交流电源系统提升工作背景进行阐述，重点介绍了低压交流断路器保护灵敏度问题、低压交流断路器灵敏度改造情况、低压交流断路器选择性问题以及剩余电流监测问题，最后对剩余电流装置试点应用案例进行分享。

结合现场案例进行分析，分析站用直流电源运维中存在的主要难点包括：（1）蓄电池寿命短、频现单体开路，装置整定不规范、直流异常信息反馈不及时，给电网的安全运行带来极大的风险；（2）直流系统级差配合缺乏试验标准和验收规范，馈线空开运行年限长，更换困难；（3）落实反措要求滞后；（4）非典型接地难查找。并从从装置定值管理、交接验收、大修技改原则、新技术应用几方面探讨站用直流电源系统运维管理和新技术应用。最后分享了山西公司针对上述问题的做法和几起典型案例。

通过国网总部科技项目（2018-2019） “变电站直流电源智能化技术研究”，对目前站用直流电源系统诸多问题进行总结及研究，提出站用直流电源系统智能监控、保护及运维方案，实现绝缘降低、交流窜电、直流互窜及不稳定接地准确报警与精确定位，实现支路故障主动式保护和快速隔离；提出蓄电池状态参数在线检测和精准估算方法，及时获得电池及系统的运行状态；通过对电池的主动式均衡和精细化管控，有效改善蓄电池组的系统性能，实现单体层次电池运行状态的在线诊断及故障电池的及时隔离，提高蓄电池组运行的安全性和可靠性；采用先进传感技术、数字化技术、嵌入式计算机技术、物联网技术，研制站用智能化直流电源及其运维系统，对站用直流电源系统的运行状态实时感知、监视、分析和故障诊断，对直流电源设备进行分散测控和集中管理，实现直流电源系统的全景化监测、远程控制和维护。

本项目通过对直流电源系统框架、蓄电池全状态多变量监测方法及在线核容放电方法进行研究分析，首次提出新型直流电源系统中两段直流母线互为备用策略、蓄电池远程在线核容放电的控制策略和关键技术，形成一套远程在线核容放电的变电站智能直流系统，由蓄电池全状态智能监测、在线核容成套设备、DC-DC直流智能母联和智能高频开关充电模块及站用电源监控系统组成，可实现功能：1以DC-DC智能母联搭建出两段直流系统的在线热备用框架，当发生直流母线失压或欠压时，能自动保持直流母线的连续供电特性，保证直流系统供电可靠性；2.不脱离直流系统下蓄电池远程在线核容放电（所放电的电能回馈电网）和蓄电池全状态多变量数据的远程实时监测、维护，替代原有静态、离线、人工的蓄电池运维模式，及时发现蓄电池隐患，提高运维效率；3.实现直流充电机对交流输入低电压和缺相的适应性的措施，进一步保证电网故障初期直流系统的运行稳定性；4.搭建一套完整的蓄电池远程后台维护系统，可管理500个变电站的蓄电池系统，可实现站用电源系统的实时监测、蓄电池自动在线养护、历史数据保存及分析、蓄电池性能综合评估、蓄电池劣化的提前预警等，提高蓄电池维护效率、节约人工成本。

近年来，由于蓄电池开路导致变电站全站失压事件频发，暴露了蓄电池在产品质量、运行维护中存在诸多的问题，为快速遏制蓄电池质量问题突出势头，《南方电网公司提升站用交直流电源设备健康水平专项行动方案》要求，从2019年1月起，5年内对新到货的蓄电池开展到货解体验收。 2019年贵州电网公司开展了蓄电池到货专项检查，检查项目主要有外观质量、容量、蓄电池结构、汇流排截面积、正极板厚度、电解液密度，检验不合格率33%，并对不合格供应厂商进行了约谈和现场检验验收，取得了良好的效果，把住了蓄电池运行维护的第一道关卡。

介绍了智慧站发展状况，分析了传统站用直流电源系统存在的监测体系分散、蓄电池维护方式落后以及远程操控功能较弱等问题，针对这些问题以及智慧站特点，提出了具有全面监测、一键顺控、主动预警、智能决策、全景展示功能的智能直流电源系统解决方案，从功能定义、网络架构及智能测控等方面，开展智能站用直流电源技术研究、装置研制、样机试制及技术规范编制。达到站用直流电源标准、可靠、智能、便利的工程应用目的。

站用交直流电源系统为控制、信号、通讯、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的电源保障，为操作系统提供可靠的操作电源。电源系统可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是电网安全稳定运行的保障。 并联型磷酸铁锂电池可解决单体蓄电池开路影响直流电源系统可靠性问题、解决部分蓄电池损坏导致整组电池退役问题、能在线更换故障电池、在线进行电池全容量核容。但并联电源变换模块功率偏小，在大功率应用场合受限；运行时间不长，缺乏运行经验。

近年来，因站用交直流系统配置不合理、级差配合不当、维护不到位等问题导致的继电保护拒动、全站失压、变电站火灾等事故在国内又有所冒头，给电网的安全运行带来较大威胁。

本项目研究：将分布式新能源发电及储能应用到变电站交直流电源系统中，形成将单一电源模式改变集新能源发电、站用变、储能于一体的综合型交直流一体化系统。 目前单一对蓄电池的状态监测、年度维护等手段，因受到监测能力有限、判断依据有限、“治疗”手段有限、维护周期有限等客观条件限制，使蓄电池的全面健康管理显得很不足够，达不到提前发现和预防蓄电池问题。 本项目将研究：益电池从监测、预判、主动均衡新技术的综合应用多维管控蓄电池，达到既全面监测蓄电池状态，又通过浅放电技术预判电池状态，且能实时进行主动均衡，达到维护和保持蓄电池最佳运行状态。