在電力系統(tǒng)中,，直流電源" target="_blank">直流電源作為繼電保護、自動裝置,、控制操作回路,、燈光音響信號及事故照明等電源之用，是發(fā)電廠和變電站比較重要的設備,。因直流電源故障而引發(fā)的事故時有發(fā)生,，所以，對直流電源的可靠性,、穩(wěn)定性具有很高要求,。傳統(tǒng)的直流電源多數(shù)采用可控硅整流型。近幾年來,，許多直流電源廠家推出智能化的高頻開關電源,，這種電源系統(tǒng)具有許多優(yōu)點：安全、可靠,、自動化程度高,、具有更小的體積和重量、綜合效率高以及噪音低等,，適應電網(wǎng)發(fā)展的需要,，值得推廣使用。
目前,，我國電力系統(tǒng)采用的直流電源也正由傳統(tǒng)的相控電源逐步向模塊化的高頻開關電源轉變,。高頻開關電源整流器的工作原理：交流電源接入整流模塊，經(jīng)濾波及三相全波整流器后變成直流,，再接入高頻逆變回路,，將直流轉換為高頻交流，最后經(jīng)高頻變壓器,、整流橋,、濾波器后輸出平穩(wěn)直流。這種高頻開關電源主要由高頻開關充電模塊、集中監(jiān)控器和蓄電池組等組成,，其中充電模塊和集中監(jiān)控器具有內置微處理器,，智能化程度高。高頻開關電源系統(tǒng)正常運行時,，充電機的輸出與蓄電池組并聯(lián)運行,，給經(jīng)常性負荷供電，同時對蓄電池進行浮充電,，以補充蓄電池的自放電,。當交流電源輸入中斷后，由蓄電池組給負荷供電,，以保證對負荷連續(xù)不間斷供電,，當交流電源恢復正常后,，系統(tǒng)自動對蓄電池進行均充電,，對蓄電池大量放電后進行電能的快速補充。
智能型高頻開關電源與傳統(tǒng)的相控電源比較,，主要技術指標均優(yōu)于部標1～2個等級以上,，具有以下特點。
(1)相控電源硅整流器采用1+1主從備份方式,，而高頻開關電源采用N+1模塊冗余并聯(lián)組合方式供電,，即如果N個模塊的輸出電流能滿足充電電流需要，則采用N+1模塊平均分配,，因此,，可提高系統(tǒng)運行可靠性。個別模塊故障時,，可帶電更換,，不影響系統(tǒng)的正常運行，擴容維護方便,。
(2)可控硅整流器運行于浮充電方式時,，直流輸出的紋波系數(shù)較大，曾發(fā)生中央信號裝置誤動作和高頻繼電保護誤發(fā)信號等事故,，按部頒要求紋波系數(shù)不大于2%,。另外，可控硅整流器與蓄電池并聯(lián)運行,，紋波系數(shù)較大時,，若浮充電壓波動或偏低會出現(xiàn)蓄電池脈動充電放電現(xiàn)象，對蓄電池不利,。高頻開關電源的充電裝置采用多個智能化模塊并聯(lián)組合供電,，使得供電質量和技術參數(shù)明顯提高。模塊采用準諧振技術(或脈寬調制技術)和電流電壓雙環(huán)控制技術，提高開關工作頻率,，開通損耗小,，輸出電壓的紋波系數(shù)很小，一般≤±0.1%額定電壓,，進而可防止蓄電池脈動充電放電,，延長蓄電池的使用壽命，可靠性更高,。
(3)高頻開關電源整流模塊具有內置微處理器,，是提高設備管理水平的基礎，在滿足直流系統(tǒng)故障信號應盡量完善的前提下,，使接線簡單,，安裝調試快捷。除了能在面板上直接顯示輸出電流和電壓及模塊的各種運行狀況外,，還能通過監(jiān)控模塊與電力系統(tǒng)的自動化網(wǎng)或變電工區(qū)直流班監(jiān)控系統(tǒng)通信,，進行遠程監(jiān)視和對模塊各項操作，實現(xiàn)四遙功能,。傳統(tǒng)的直流電源一般在屏柜上裝設電流,、電壓表和其它專用裝置對設備進行監(jiān)視，且這些測量值不能經(jīng)通信口實現(xiàn)遠程監(jiān)視(微機型除外),。即使有遙測,，也是采用直流采樣方式，采樣點不多,，對反映各種運行狀況的信號也以接點方式接至光字牌或遙信屏,，因此，接線繁瑣,，自動化程度低,，實現(xiàn)遙控和遙調功能的難度較大。
(4)按部頒要求,，充電時穩(wěn)流精度誤差≤±5%,，浮充電時穩(wěn)壓精度誤差≤±2%。而高頻開關電源穩(wěn)壓,、穩(wěn)流精度更高,，其誤差一般≤±0.5%，可避免對蓄電池過充,、欠充,，保證蓄電池運行在最佳狀態(tài)。閥控式電池容量大,、維護量小,、放電倍率低,，適用于大容量的直流電源。從原理性能看,，高頻開關模塊適合與閥控式電池配套使用,。
(5)高頻開關電源整流模塊具有并聯(lián)運行方式下自動均流功能。同時,，設有過流,、過壓及瞬時短路保護，安全可靠的防雷措施,，能有效地承受輸出短路沖擊,。另外，采取多重有效措施,，防止高頻電源及諧波對交流電網(wǎng)側的干擾,。
(6)高頻開關電源綜合轉換效率高，多數(shù)廠家的轉換效率達到90%以上,，而相控電源轉換效率一般只有60%～80%,。
由于這種電源系統(tǒng)裝設有微機型集中監(jiān)控器，可以支持多種通信協(xié)議,，與調度中心或變電工區(qū)的直流班監(jiān)控系統(tǒng)通信,，對直流系統(tǒng)進行四遙監(jiān)控，主要功能為：
(1) 通過MODEM和電話網(wǎng)與監(jiān)控中心通信,，從通信口讀取高頻開關電源的信息；
(2) 測量模塊的輸出電流和電壓,、直流母線電流和電壓,、電源的輸出電流和電壓、電池充放電電流和電壓等,；
(3) 控制電源的輸出電流和穩(wěn)流,，控制電源的開關機等；
(4) 控制高頻開關電源實現(xiàn)對蓄電池浮充,、均充方式的自動轉換,；
(5) 控制硅鏈的自動或手動投切，保證控制母線的穩(wěn)壓精度,，進而保證微機和晶體管保護用電的可靠性,，防止造成保護誤動；
(6) 調節(jié)充電限流值和總輸出電流穩(wěn)流值,；
(7) 具有本地和遠程控制方式,，采用密碼允許或禁止方式操作，以增強系統(tǒng)運行可靠性,。
同時,，這種系統(tǒng)裝設有專用微機絕緣監(jiān)察裝置,，能實時顯示母線電壓和正、負母線對地絕緣電阻的大小及發(fā)出異常報警,，對各回饋線的絕緣情況進行巡檢,，指示具體發(fā)生故障的回路，這種選線功能為查找直流接地帶來極大方便,。
目前,，我國正大力實施變電站的無人值班管理，因此,，對設備的選擇將會朝著小型化,、無油化、少維護或免維護及自動化程度高的方向發(fā)展,。高頻開關直流電源正能適應這種要求,，經(jīng)過這幾年的運行考驗，這種產(chǎn)品的性能已逐步成熟,、穩(wěn)定,。憑著優(yōu)越的技術性能和良好的價格性能比，高頻開關電源將成為直流電源更新?lián)Q代的首選產(chǎn)品,。
