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摘要:電力自動化系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,在運行期間一旦發(fā)生故障將會嚴(yán)重影響設(shè)備功能效果,還容易使裝置內(nèi)部元件過早損耗,從而降低設(shè)備應(yīng)用率。為了解決這方面問題,保證ups電源可以穩(wěn)定、安全的運行,提升UPS裝置的可靠性就顯得至關(guān)重要,文章將分析UPS裝置的可靠性因素,并提出提高UPS裝置供電可靠性的方案。
關(guān)鍵詞:UPS;電力自動化系統(tǒng);供電方案;可靠性
引言
在國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的環(huán)境下,城市大眾電器的應(yīng)用越來越多也越加頻繁,導(dǎo)致電能需求量與日俱增,為了滿足大眾日常生活工作需要,應(yīng)該創(chuàng)新電網(wǎng)運行模式,創(chuàng)新傳統(tǒng)電力自動化系統(tǒng)運行模式,借助UPS與電力自動化系統(tǒng)各自優(yōu)勢,確保UPS應(yīng)用于電力自動化系統(tǒng)后,可以提升電源供電的可靠性。
1UPS的基本相關(guān)概述
UPS電源是將主機(jī)與蓄電池以直連的方式連接,并利用主機(jī)逆變器以及其他功能模塊,將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的系統(tǒng)設(shè)備,在設(shè)備眾多內(nèi)部模塊作用下,可以在極大程度上提升直流電轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性。目前,UPS電源因為其在供電方面具備不間斷電力供應(yīng)的能力,可以保證電力穩(wěn)定、長久地進(jìn)行集中供電作業(yè),所以電力企業(yè)將其用于電力電子設(shè)備中,完成電力供應(yīng)作業(yè)。UPS在應(yīng)用期間具備電力輸送穩(wěn)定的特征,同時還具有不間斷供電、穩(wěn)壓、濾波的作用,所以在應(yīng)用過程中,得到市場較高的評價,企業(yè)應(yīng)用與市電供應(yīng)借助UPS內(nèi)部逆變器、濾波器及穩(wěn)壓器,在眾多模塊電路作用下,可以降低市電對裝置供電造成的不利干擾,確保電氣設(shè)備可以按照工作要求正常進(jìn)行供電作業(yè)。另一方面,UPS電源即便在輸電中斷后,UPS依然可以憑借內(nèi)部模塊電路輔助,通過直流供電組件,安全穩(wěn)定的完成直流電與交流電的轉(zhuǎn)換工作,可以保證設(shè)備在工作狀態(tài)下正常運轉(zhuǎn)。另外,UPS電源內(nèi)部設(shè)有諸多模塊電路,在市電與電池供電轉(zhuǎn)換過程中,并沒有時間間隔,從而可以進(jìn)一步提升電能負(fù)載設(shè)備輸電的穩(wěn)定性。
2電力自動化系統(tǒng)UPS裝置的可靠性分析
目前,UPS裝置因自身具備不間斷供電穩(wěn)壓等功能特性,所以活躍于通信系統(tǒng)、微型控制系統(tǒng)、事故照明等。在我國科技高速發(fā)展的過程中,裝置向自動化、智能化方向發(fā)展,電力行業(yè)需要具備與時俱進(jìn)的發(fā)展意識,為實現(xiàn)電力供應(yīng)的連續(xù)可靠穩(wěn)定,需考慮UPS裝置中的設(shè)計要點,并對UPS可靠性進(jìn)行分析。首先,電力UPS與直流屏一起組成專用不間斷電源,直流屏對蓄電池組進(jìn)行充能并對直流負(fù)載提供電源,對電力系統(tǒng)能否正常工作起著非常重要的作用。UPS在眾多模塊電路作用下,使內(nèi)部裝置可以在充足電能狀態(tài)下正常運行,其中直流屏是蓄電池可以獲得持續(xù)電能供應(yīng)的重要組件。為了提升UPS裝置的應(yīng)用時間,確保UPS裝置可以正常進(jìn)行各項工作,需要提升蓄電池儲能的容量,還需要合理設(shè)計UPS內(nèi)部模塊,完成市電中斷后自動供電工作,在電力自動化系統(tǒng)下,確保UPS裝置供電能力滿足工作需求,完成不間斷輸送電力的任務(wù)。其次,蓄電池組模塊是為UPS持續(xù)供電的核心模塊之一,收集蓄電池組在故障平均修復(fù)時間與其平均無故障工作時間,發(fā)現(xiàn)蓄電池在這兩方面的數(shù)據(jù)均服從指數(shù)分布。另外故障狀態(tài)、正常狀態(tài)、失電狀態(tài)等均是蓄電池的工作狀態(tài),掌握蓄電池組工作參數(shù),完成故障平均修復(fù)時間抽樣統(tǒng)計表,并根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果研究蓄電池組工作規(guī)律,發(fā)現(xiàn)蓄電池組充放電時間以及電池實時容量間的內(nèi)在聯(lián)系,根據(jù)掌握的情況分析蓄電池主要在不同狀態(tài)下作業(yè)情況。并通過實時容量與恒定放電電流比值,測定蓄電池組工作狀態(tài)。在蓄電池組模塊作用下,提升設(shè)備傳輸工作的平穩(wěn)性、可靠性。再次,發(fā)電機(jī)對UPS電源進(jìn)行供電,其有三個狀態(tài)分別為檢修狀態(tài)、正常狀態(tài)、故障狀態(tài),需要掌握UPS發(fā)電機(jī)輸入方式,了解其對UPS起到的作用,需要使用逆變法分析發(fā)電機(jī)狀態(tài),通過無故障時間統(tǒng)計制作發(fā)電機(jī)故障,掌握發(fā)電機(jī)指數(shù)與裝置修復(fù)率的內(nèi)在聯(lián)系,從兩者間內(nèi)在聯(lián)系層面出發(fā),應(yīng)用數(shù)學(xué)算式作為測算檢修時間是否正常的參數(shù),通過發(fā)電機(jī)模塊測定,掌握其在UPS裝置內(nèi)部運行期間是否正常。UPS裝置內(nèi)部多個工作模塊,在應(yīng)用期間均可以通過分析測算,掌握模塊運行情況,并根據(jù)模塊穩(wěn)定性分析,及時發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部存在的問題,確認(rèn)裝置發(fā)生故障的危險部位,并進(jìn)行集中管制。最后,UPS供電方案設(shè)計是重要的核心內(nèi)容,需要從多個角度分析。我們應(yīng)該了解UPS裝置特點,對供電系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控,UPS裝備內(nèi)部包含濾波模塊、整流模塊、充電模塊、逆變模塊、自動轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊、監(jiān)控模塊、蓄電池組等模塊,在UPS供電過程中對各模塊工作狀態(tài)進(jìn)行評估預(yù)測,分析各模塊工作參數(shù),考慮電池組故障檢修以及其他模塊故障調(diào)控等工作。從供電可靠性角度思考,選擇最適合的供電方案策略。
3電力自動化系統(tǒng)UPS供電方案可靠性策略
3.1加強(qiáng)UPS的日常維修和定期檢修
UPS內(nèi)部由多個功能模塊構(gòu)成,在電力自動化系統(tǒng)運行期間,如果因內(nèi)部元件發(fā)生故障,導(dǎo)致供電作業(yè)中斷后,可以在內(nèi)部功能模塊的作用下,確保裝置依然可以穩(wěn)定運轉(zhuǎn),掌握UPS裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu),還需要根據(jù)工作要求,定期對UPS裝置進(jìn)行日常維護(hù),測算元器件工作時間,并根據(jù)元器件使用壽命,設(shè)計UPS裝置檢修計劃,保證UPS裝置檢修工作可以順利進(jìn)行,減少裝置運行期間故障發(fā)生的次數(shù),元器件發(fā)生故障的次數(shù)與其使用壽命有一定的關(guān)聯(lián),通過日常維護(hù)防止元器件燒毀裝置,可以在一定程度上增長裝置使用年限,從而間接提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。UPS應(yīng)用期間,通過運維工作掌握其運行情況,測試設(shè)備內(nèi)部元件是否存在問題,設(shè)備運行一段時間后,內(nèi)部必然會沉積灰塵,如果不能及時清掃設(shè)備,內(nèi)部灰塵很可能會導(dǎo)致各元件基礎(chǔ)發(fā)生障礙,為了避免灰塵堆積導(dǎo)致元器件接觸不良等情況出現(xiàn),需要通過日常監(jiān)管,定期除灰。另外,需要在UPS電源發(fā)生故障后,根據(jù)故障分析結(jié)果,查找電源發(fā)生故障的原因,并進(jìn)行故障點排查,確定UPS電源故障位置。制定檢測方案,掌握故障排查要點,并根據(jù)方案檢測流程逐步排查設(shè)備內(nèi)部元件,通過科學(xué)系統(tǒng)的排查流程,可以提升故障檢修速度。
3.2采用雙機(jī)并聯(lián)冗余方案,提升系統(tǒng)的可靠性
為了進(jìn)一步提升電力自動化系統(tǒng)可靠性,采用UPS雙機(jī)并聯(lián)冗余的方案,來提高UPS供電方案的可靠性,并開展不定期檢測,從而實時掌握UPS裝置運行各時段工作情況。雙機(jī)備用供電,會使用兩臺UPS電源,應(yīng)用兩臺UPS電源與母線共同負(fù)責(zé)系統(tǒng)負(fù)載運行工作,在電力自動化系統(tǒng)運行期間,當(dāng)裝置內(nèi)其中一臺UPS電源發(fā)生故障后,由另一臺UPS電源進(jìn)行電力系統(tǒng)負(fù)載運行。當(dāng)兩臺UPS電源裝置同時發(fā)生故障,母線自動承擔(dān)負(fù)載供電作業(yè)。在負(fù)載運行期間,裝置配備兩臺UPS電源,可以在極大程度上防止因為裝置內(nèi)任意元件發(fā)生故障對負(fù)載運行帶來的影響,使用雙機(jī)備用供電的方式,可以提升系統(tǒng)運行的可靠性,防止模塊發(fā)生故障后,冗余容量無法完成在線負(fù)載運行。
3.3多機(jī)并聯(lián)的供電方案,保障系統(tǒng)可靠性
多機(jī)并聯(lián)適用于大型機(jī)構(gòu),為其內(nèi)部電力系統(tǒng)進(jìn)行持久供電,由多個UPS電源以并聯(lián)的方式進(jìn)行負(fù)載供電,可以提升供電的穩(wěn)定性,同時使用多機(jī)并聯(lián)供電在后期維護(hù)工作也相對比較簡單,直接替換故障的機(jī)器維持不間斷的供電進(jìn)行修復(fù)。另外,使用UPS多機(jī)并聯(lián)供電的方式,可以應(yīng)用雙電源負(fù)載或多條相對獨立線路,減少后期負(fù)載轉(zhuǎn)換浪費的能量,還能進(jìn)一步簡化配置結(jié)構(gòu),提升系統(tǒng)運行的可靠性。
4結(jié)束語
UPS供電方案需要從實際出發(fā),為電力自動化系統(tǒng)可以持續(xù)供電,應(yīng)該分析UPS系統(tǒng)電源應(yīng)用于電力自動化系統(tǒng)后的工作表現(xiàn),還應(yīng)該保證UPS供電方案可以使系統(tǒng)可以穩(wěn)定、可靠的運行。并分析雙機(jī)并聯(lián)、多機(jī)并聯(lián)UPS電源在其中的應(yīng)用表現(xiàn),并在后期加大對方案的研究力度,一旦發(fā)現(xiàn)裝置運行存在問題,需要及時優(yōu)化裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提升UPS裝置運行的可靠性。
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作者:林建全 單位:科華恒盛股份有限公司