一、概述
電力操作電源是變電站不可或缺的重要組成部分，對其可靠性要求非常高。雖然直流屏在電力操作電源廣泛應(yīng)用，但也同時(shí)存在一些問題，列舉如下：
1. 資源浪費(fèi)：
隨著高壓開關(guān)設(shè)備逐步淘汰電磁操作機(jī)構(gòu)，改為彈操機(jī)構(gòu)以及永磁操作機(jī)構(gòu)，以及二次設(shè)備進(jìn)一步小型化，其對直流屏的功率要求以及電池容量要求均在降低，大部分變電站直流母線電流不超過2A,對于直流屏設(shè)備本身以及保養(yǎng)維護(hù)產(chǎn)生較大的浪費(fèi)。
2. 可靠性低：
傳統(tǒng)直流屏采用蓄電池串聯(lián)模式，依靠多只電池串聯(lián)獲得直流系統(tǒng)的110V或220V電壓，但是由于單只蓄電池內(nèi)部參數(shù)很難做到一致，最差一只蓄電池容量決定整組蓄電池質(zhì)量（木桶效應(yīng)），若長期運(yùn)行且未規(guī)范維護(hù)保養(yǎng)，將非常容易因單只蓄電池失效導(dǎo)致直流屏在關(guān)鍵時(shí)刻不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，其可靠性降低。
3. 不能在線監(jiān)測：
雖然目前大多數(shù)直流屏均配置了巡檢裝置，但只能檢測單只蓄電池的端電壓，無法測量蓄電池的實(shí)際容量，只有在定期維護(hù)，進(jìn)行一致性檢測時(shí)才能真正確定實(shí)際容量。而因?yàn)橐ＷC變電站系統(tǒng)的正常生產(chǎn)運(yùn)行，要在平時(shí)對蓄電池進(jìn)行檢測將非常耗費(fèi)人力且難以執(zhí)行，運(yùn)檢人員對蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)缺少適合的檢測方法和手段。
4. 維護(hù)困難：
變電站尤其是配網(wǎng)變電站，數(shù)量眾多且分布極為分散，定位維護(hù)工作量極大。
二、電力操作電源要求
1. 具備完整的直流屏后備電源功能，在交流斷電后仍可工作較長的一段時(shí)間仍可以不間斷供電。
2. 可以根據(jù)需要輸出24V,48V,110V,220V單路/雙路電源。輸出電源長期輸出功率可以較�。ㄈ绮怀^100W）,但應(yīng)能給一次設(shè)備操作機(jī)構(gòu)提供較大的瞬時(shí)分合閘電流（如DC220V輸出10A,持續(xù)100ms）。
3. 蓄電池可以自動(dòng)放電維護(hù)，在無人干擾的情況下，電源能夠在設(shè)定活化周期內(nèi)自動(dòng)循環(huán)對蓄電池進(jìn)行放電維護(hù)，或者人工手動(dòng)或通過后臺(tái)遠(yuǎn)程啟動(dòng)活化維護(hù)。
4. 蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù)盡可能少，減少因蓄電池參數(shù)不一致導(dǎo)致采用串聯(lián)的蓄電池組整體失效風(fēng)險(xiǎn)。
5. 電源需設(shè)置完善的保護(hù)措施和報(bào)警功能，并可將運(yùn)行信息通過接口上傳到后臺(tái)。
三、解決方案
針對上述問題以及配網(wǎng)電力操作電源《GB/T19826-2014 電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件及安全要求》標(biāo)準(zhǔn)要求，深圳市海泰林科技有限公司提出了變電站新型微型直流操作電源（HMP400）解決方案。此方案操作電源專為電網(wǎng)設(shè)計(jì)擁有升壓直流電源核心技術(shù)，電網(wǎng)適應(yīng)能力強(qiáng)，寬工作輸入電壓，寬溫度范圍環(huán)境，具有低壓警告，欠壓切除（交流電恢復(fù)正常時(shí)自動(dòng)恢復(fù)），以及過放電，短路，過載保護(hù)等完善保護(hù)功能；對外輸出24V,4V,110V,220V單路/雙路電源，綜合考慮蓄電池組與輸出電壓比，選擇2節(jié)12V或者24V鋰電池組作為儲(chǔ)能介質(zhì)，節(jié)省蓄電池節(jié)數(shù)的使用，并對輸出端進(jìn)行特殊設(shè)置，確保無論只有市電或者只有蓄電池供電情況都可以瞬時(shí)大功率放電，可靠性進(jìn)而大大提高，蓄電池?zé)o人干擾自動(dòng)檢測和維護(hù)，可以自動(dòng)定期放電維護(hù)，具備報(bào)警干接點(diǎn)和485通信接口，可以將電源運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到后臺(tái)系統(tǒng)。體積小，重量輕、集成度高等特點(diǎn)，可以分散安裝于變電站高壓柜的儀表室內(nèi)。經(jīng)過了多個(gè)變電站的應(yīng)用和檢驗(yàn)，證明該方案是35KV及以下電壓等級變電站電力操作電源優(yōu)質(zhì)解決方案。
四、方案實(shí)施
將微型直流電源（HMP400或者UP5）安裝于高壓柜儀表室內(nèi)，每一個(gè)裝有斷路器的高壓柜配備一臺(tái)微型直流電源，微型直流電源輸入取自PT或者市電，輸出為高壓柜的儲(chǔ)能電機(jī)，分合閘線和二次控制回路供電，如下圖所示：
這種方案由于將“直流屏”分布到每一個(gè)高壓柜中，避免了傳統(tǒng)直流屏故障導(dǎo)致整個(gè)變電站操作電源失電；同時(shí)，由于微型直流電源具備蓄電池自動(dòng)活化功能，降低了直流電源的維護(hù)工作量，且在其出現(xiàn)市電停電或者蓄電池失效時(shí)及時(shí)報(bào)警，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性。
(海泰林UP5電源)
海泰林科技有兩種不同外觀形式的產(chǎn)品可以應(yīng)用于本方案。一種是HMP(UP5)系列微型直流電源，該產(chǎn)品內(nèi)置7-12AH蓄電池，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝接線簡單，可直接整體安裝于高壓柜的儀表室內(nèi)，但電池容量受外箱限制最大只能12AH(如用鋰電池可以增加到20AH);
海泰林（HDP直流電源）
另一種是HDP系列分布式直流電源模塊，該產(chǎn)品功能和HMP(UP5)系列產(chǎn)品完全相同，只是蓄電池外置，主機(jī)可以直接安裝于高壓柜的儀表門上，蓄電池可以根據(jù)后備時(shí)間的要求以及儀表室空間 靈活配置。
五、應(yīng)用案例
我司成套廠家配置電源，應(yīng)用于鎮(zhèn)江萬達(dá)廣場商業(yè)街1#變。該變電一進(jìn)三出選用5臺(tái)HMP400(UP5)微型直流電源作為電力操作電源。項(xiàng)目2011年投入運(yùn)營，經(jīng)過5年多的運(yùn)行檢驗(yàn)，性能穩(wěn)定，可靠，獲得了最終客戶的高度認(rèn)可。
變電所一次方案：
