电力通信高可靠电源系统应用及维护浅析

论文导读：
摘要：高可靠电源系统具有自动化程度高、性能稳定、可无人值守等特点，在变电站中有着广泛的应用，本文介绍了高可靠电源系统的构成、技术特点以及所采用的新技术，对高可靠通信电源进行了技术后分析，就电力通信电源管理与维护展开了讨论，并结合实际给出了管理与维护注意事项的相关建议。
关键词：通信电源电力高可靠
1引言
通信电源通常被称为通信设备的心脏，在通信站中具有无可比拟的重要地位，目前在电力通信系统，对通信设备安全、稳定、可靠地运行的要求非常高，不能允许通信线路的通信中断。这就对通信设备供电系统的供电质量和供电系统本身的可靠性，提出了更加严格的要求。
随着相关学科理论和技术的不断发展，通信电源技术也在不断发展。主要表现在供电方式由集中供电向分散供电发展、电力电子新技术在整流器中的运用、免维护蓄电池的应用和电源集中组网监控等， 极大提高了通信电源的稳定性和可维护性。已经发展称为具有高可靠、维护简便的电力通信电源系统—高可靠电源系统，该系统具有自动化程度高、性能稳定、可无人值守等特点。
采用多电源供电方式，运用多并联母排的设计，使得各路电源的直流输出端被分配到两个相互独立的直流母排，各路电源彼此间协调运行，互不干扰，某一路电源发生故障时不会影响到其他路电源的正常工作。这样就可极大地提高通信电源系统的安全性和可靠性。
2通信电源的供电方式

2.1集中供电方式

目前国内通信电源的供电方式大多采用集中供电方式。电源设备集中安装在电池室，由集中式电
源向各通信设备供电。这种方式是在采用可控硅相控整流器和普通铅酸蓄电池的条件下产生的。由于
上述设备体积庞大笨重、噪音大、有酸雾污染，只能将所有电源设备安装在远离通信设备的地方。直
流输电损耗大，安装和运行费用较高，系统可靠性较差。

2.2分散供电方式

随着开关整流器和免维护蓄电池的出现及其越来越多的应用，但分散式供电成为可能。对于分散式供电方式，交流系统仍可采用集中供电方式，但将电源整流器、蓄电池、交直流配电屏移至通信机房内，依据通信系统的具体情况安排位置。与传统的集中供电方法比较，有综合投资少、扩容方便、运行可靠、容易实现智能管理和无人值守等优点。分散供电方式也存在一定缺陷: 所需电池的个数和成本加大，对交流电源可靠性、电磁兼容性、电源设备使用性能及维护人员技术水平均有较高要求。
分散供电方式要求高频开关整流器体积小、重量轻、效率高，严格要求电磁兼容指标，交流输电压范围宽，注重外观结构，对蓄电池组有完善的管理功能。分散供电方式要求蓄电池体积小、重量轻、功率密度大、密封可靠、电池外壳抗张强度大，安全排气阀不变质，有良好的放电特性等。
3高可靠通信电源系学位论文www.7ctime.com
统构成及特点

3.1高可靠电源系统组成原理

高可靠电源系统由5部分组成(原理如图1所示):多路交流输入配电单元、直流电源、直流隔离单
元、双直流配电单元和系统控制器。
多路交流输入配电单元采取并联交流母排的设计，可实现两路甚至三路的交流电和柴油发电机输入
之间的相互切换和隔离。当某一路市电出现供电故障时，该单元能够保证及时切换到另一路备用交流输入侧。当两路交流线路都出现供电故障时，仍能保证柴油发电机及时启动发电，并接入到电源系统中。并联交流母排的设计方案，可保证交流供电的延续性，最大限度地降低因交流供电质量的原因而对通信设备造成的运行中断影响。

图1高可靠电源系统原理
直流电源既可以由整流器模块组构成，也可以由整流器模块组与其他类型的直流电源设备组合构成，如太阳能、风能等多能源供电系统。这样的配置，即使在交流电网供电全面瘫痪的状态下，该供电系统也能够保证向通信设备提供连续、稳定的直流电能。
直流隔离单元采用无源自关断器件实现不同直流电源系统之间的无缝接入，真正实现多路电源互为备份，并且保证彼此能够独立运行。当某一路电源出现故障时，其他路电源能及时投入。并把故障隔离在最低层，实现零转换不间断的供电。保证了通信设备同时有多路电力供应，从而保证通信设备的连续、稳定和可靠运行。
双直流配电单元采用双直流母排结构，每一侧直流母排都能够向电力通信设备提供全负荷的直流电
能。系统控制器除完成交流配电单元、直流电源、直流配电单元等的检测和控制外，一个最重要的功能就是对蓄电池组的管理，同时还具备远程监控的功能。

3.2高可靠电源系统组成

3.2.1系统

由于电力通信设备的重要性，每个通信设备均有两路电源接入点。针对这一特点，高可靠电源采用多路电源系统为每个通信设备中的两路电源分别独立供电。为保证电源系统的独立性，每套通信设备内的两路电源分别接到高可靠电源系统的独立的直流母排上，每个直流母排上的输出端子均带有隔离装置，这就是双电源/ 双母排概念。蓄电池分别接入各自的母排，组成完全独立/ 互不干扰的独立供电系统。多个电源间通过隔离装置给负载设备供电，彼此之间既独立又协调运行，互不干扰。该电源系统的特点是每个负载均由二路完全独立的电源供电，任何一路电源系统发生故障时，均不会影响到负载的正常运行，也不会影响到其他电源系统的正常工作。
按DL/T724-2000标准的要求，要定期进行蓄电池组容量试验、直流母线连续供电试验和微机控制自动转换程序试验。这些试验都要求系统不能中断直流供电。由于采用了隔离技术，就能够在各路电源下端方便地实现标准中要求的试验而不会影响到负载的正常供电。在具体操作时，对需要维护的蓄电池组，可取下隔离装置下端与其相对应的保险熔芯，使该蓄电池组与系统隔离。由于采用隔离式，上述操作不会影响其他电源的正常工作，因而不会导致通信设备电力的供应中断。


图2高可靠电源系统组成
3.

2.2系统的交流单元

交流配电单元具备两路不同交流线路的互相投入与切换装置，两路交流既可以是两路交流电网输入，也可以是一路电网输入，另一路柴油发电机输入。交流配电单元具有对两路交流的输入电压、电流的监测，两路互投机构的状态检测，交流输入过、欠压论文导读：
和缺相的保护和报警以及显示等功能。
3.

2.3直流电源

多路电源可采用不同能源的转换电源，如独立的高频开关整流器电源，或是太阳能光伏发电电源、风力发电电源，也可以是组合电源，如太阳能整流器组合电源、风光互补型电源。各路电源配备有各自的蓄电池组和控制器，以实现低层的独立运行。
每个直流电源均具有以下功能:
(1)直流电源是专门针对电力通信应用而开发的，具有蓄电池组管理、运行状态和故障显示和报警功能。电源控制器对蓄电池组的电压、电流实时进行监测，并在故障发生时能够发出声、光、语音及短信和图象等报警信息。整流模块采用“N+1”方式的并联冗余结构，各模块间进行并联均流；整流模块内采用箝位电路，确保整流电源在直流母排侧出现干扰的情况下也能正常工作而不出现关机现象。整流电模块采用恒功率输出技术，以保证在直流母排侧出现过低的直流电压的情况下，也能有足够大的输出电流满足负载和蓄电池组充电的需要。
(2)为了保障电源系统安全可靠的运行，配备有集中监控系统。集中监控系统对电源设备的运行维护和管理，实现全自动监控管理。具备即时自动的遥测、遥信、遥控、告警监视、自动定时记录、报表打印及查询功能外，还具有强大的资料处理与统计功能，按DL/ T724 - 2000 标准对运行与维护的规定，利用其完善的功能与简易的操作环境可帮助用户有效节省人力资源、降低维护费用，提高设备维护水平。