一,、 概述
電力行業(yè)是國家的重點基礎(chǔ)行業(yè),關(guān)系國計民生,。為了構(gòu)筑安全可靠的電力調(diào)度系統(tǒng),,有效保障電網(wǎng)供電安全,有效降低電力故障,,各地電力公司不斷加強電力信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?,F(xiàn)在的電力調(diào)度中心已經(jīng)成了一個大型的信息數(shù)據(jù)采集、中轉(zhuǎn),、通信中心,,因此需要一個安全,、可靠、穩(wěn)定,、優(yōu)質(zhì)的電源為調(diào)度通信中心及信息中心設(shè)備提供動力,。
二、 系統(tǒng)設(shè)計
1,、 負載供電方式選擇
過去的電力調(diào)度,,受制于規(guī)劃及負載不斷增加的影響,一般采用UPS分散式供電,,不同的時期設(shè)備配置不同的UPS,,造成機房內(nèi)UPS品牌、型號眾多,,單機可靠性差,,走線復(fù)雜,存在嚴重的安全及管理隱患,,且投資效益低,。
新調(diào)度機房規(guī)劃時,或者舊機房改造時,,應(yīng)考慮到負載的特性,、系統(tǒng)可靠性及可用性等因素,盡量采用UPS并聯(lián)冗余,,后期再根據(jù)負載的增長需求,,進行在線不斷電擴容,。供電方式采用集中供電方式進行供電,,此供電方式管理簡單有限,線路簡單,,可靠性也更高,,投資效益高。
UPS供電方式
2,、 UPS選擇
電力調(diào)度機房一般按照一級負荷要求設(shè)計,,主要負載包括通信系統(tǒng)、自動化系統(tǒng),、調(diào)度MIS系統(tǒng),、應(yīng)急照明系統(tǒng)等等。由于其負載的重要性,,所以在選擇UPS時,,均以選用傳統(tǒng)的大功率工頻機為主。以保證整個系統(tǒng)的可靠性,。
為進一步提高整個UPS供電系統(tǒng)的可靠性,,建議UPS按照冗余方式進行配置,,目前UPS供電方案主要“1+1”并聯(lián)冗余和雙總線方案為主。其中并聯(lián)冗余技術(shù)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,、性價比高,、技術(shù)成熟等特點,被廣泛應(yīng)用于各種規(guī)模的電力調(diào)度中心,。一般情況下,,UPS并機系統(tǒng)的可靠性,可以達到0.99999以上,,遠高于一般的電網(wǎng)0.9的供電可靠性,,滿足現(xiàn)有調(diào)度中心對供電可靠性的要求。
3,、 UPS輸入,、輸出系統(tǒng)設(shè)計
3.1 UPS輸入配置方案
UPS系統(tǒng)的交流輸入有市電I、II兩路AC380V電源供電,,它們分別來自調(diào)度大樓的地下室(市電I,、II)的不同配電變壓器低壓側(cè)母線。市電I,、II兩路AC380V電源配置ATS自動切換開關(guān)進行切換,,通過切換后的一路交流電源同時給為UPS供電。UPS輸入采用雙回路設(shè)計,,即將主輸入和旁路輸入分別接到兩個不同的輸入開關(guān),,保證一旦UPS主回路空開跳脫時,UPS旁路輸入仍有電對負載進行供電,,提高系統(tǒng)可靠性,。
系統(tǒng)構(gòu)架單線圖
3.2 UPS輸出配置方案
兩臺UPS的輸出經(jīng)過直接并聯(lián),輸出送到輸出總配電屏,,然后再分配給各個分配電屏,。兩臺UPS平時正常運行,均分負載,。若其中1臺UPS故障,,則故障機會迅速、可靠地鎖閉輸出,,負載全部由另一臺UPS承擔(dān),;如果另一臺UPS超載,則兩臺UPS同時跳旁路,,共同承擔(dān)負載,。
每臺UPS都標配靜態(tài)旁路開關(guān)和維修旁路開關(guān),維修過程不影響負載的正常運行,,如果另一臺UPS不超載,,則在故障機的維修和投運過程中,,負載仍可使用經(jīng)另一臺UPS逆變器輸出的高品質(zhì)交流電。
同時系統(tǒng)配置外置式手動維修旁路,。當(dāng)UPS需要停機維護或者故障更換時,,由于維護時間較長,通常會超過系統(tǒng)允許斷電的時間,。此時可以通過外置式手動維護旁路,,將UPS從供電系統(tǒng)中脫離出來,系統(tǒng)暫時處于市電供電狀態(tài),,直至UPS系統(tǒng)維護完畢,,保證負載系統(tǒng)的持續(xù)工作運行。
3.3 電池配置方案
3.3.1 電池容量計算
電池容量計算參考通信行業(yè)標準 《YD/T5040-2005 通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計規(guī)范》進行計算
UPS電池的總?cè)萘?,?yīng)按UPS容量,,采用公式(二)估算出蓄電池的計算放電電流I,再根據(jù)公式(一)算出蓄電池的容量,。
3.3.2 電池配置方案優(yōu)化
UPS系統(tǒng)在配置的時候,,都會嚴格規(guī)定整個系統(tǒng)的后備時間。以系統(tǒng)后備1小時為例,。傳統(tǒng)的UPS并機方案,,考慮單臺UPS失效的情況,則需要為每臺UPS各配置1小時電池,,共計2小時電池,,以保證單機失效時系統(tǒng)仍然能夠保證足夠的后備時間進行后續(xù)操作。此配置方案,,電池按2小時配置,,不僅投資成本較高,且還需要額外占用1小時的電池空間及額外的承重投資,,在舊機房改造時,,往往造成過度占用空間,,導(dǎo)致散熱不良,、維護通道過窄等問題,給系統(tǒng)維護造成不便,。
因此,,推薦在選擇UPS時,可以選用帶有并機共用電池組功能的UPS,。采用共用電池組后,,整個UPS系統(tǒng)中的蓄電池作為一個完整的儲能系統(tǒng)對UPS系統(tǒng)進行供電。當(dāng)單臺UPS失效時,,不影響蓄電池系統(tǒng)對另一臺UPS的供電,,因此此時電池可以不考慮冗余,。以1小時后備時間的UPS系統(tǒng)為例,此時僅需配置一套滿足1小時供電要求的電池組即可,,比傳統(tǒng)方案節(jié)省減少1倍的電池使用量,。可以節(jié)省大筆的電池購置費用及電池相關(guān)投資,。
3.4 典型配置
以下是一個典型的地市級電力調(diào)度中心的UPS配置清單:
3.5 總結(jié)
電力調(diào)度中心大樓作為重要的電力調(diào)度和管理機構(gòu),,擁有先進的調(diào)度系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和計算機系統(tǒng),,同時整個核心網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)的穩(wěn)定運行,,還需要安全、可靠及穩(wěn)定的動力平臺支撐,。選擇一套可靠的UPS供電系統(tǒng),,有助于提供整個電力調(diào)度系統(tǒng)穩(wěn)定運行性,并優(yōu)化投資方案,,花合適的錢,,達到希望的效果。