NEC锂电池，日本NEC磷酸铁锂电池提高自动化主站不间断电源的供电可靠性

随着萧山供电局无人值班变电所的全面实现, 电网规模的日益增大, 自动化技术在电网中的深入应用和迅猛发展, 使得调度自动化系统的地位越来越重要。为确保主站系统的安全、优质不间断运行, 对电源质量提出了更高的要求, 而一套设计良好的UPS (不间断电源) 电源系统就是确保主站系统设备不间断运行的一个重要保障。 1 我局自动化电源系统现状 我局自动化机房电源采用的是三台科龙的15k VA的UPS并列供电, 充电装置采用烟台东方电子的DF0210A直流操作电源系统, 系统配备的电池共120节, 单节标准电压为2.0V, 额定容量为360安时。这套电源系统投运的时间是2002年, 每台UPS需承担自身的60%左右的负荷, 按N-1考虑, 切除一台UPS后每台UPS需承担大约90%左右的负荷, 已接近临界;由于运行时间较长, 电池的性能有所下降, 从最近一次的电池充放电试验来看, 我们按20%负荷 (360AH用70A的放电电流) 放电的方式进行了2小时的试验, 单节电池电压最低的已经下降到了1.9V, 已接近低压告警值1.85V。所以这套电源目前已不能满足交流断电后满负荷供电二小时以上的要求;同时一旦UPS发生故障, 也是十分危险的, 而机房设备均由这套电源系统供电, 一旦电源系统发生问题, 后果不堪设想。 2 对新电源系统的选型和配置 综上所述, 调度自动化系统迫切需要新建一套电源系统, 来保证设备运行的可靠性。这套电源系统包括UPS、蓄电池、直流充电系统、远程监控系统、语音告警系统等一整套设备。在设备的选择上, 我们充分考虑了我们的现状, 主要有以下几个方面。 2.1 基本结构的选择 为了保证用电的可靠性, 且当前的这套电源我们还需要继续运行, 与新的U P S电源独立运行, 一些双电源或三电源的服务器和小机分别由两套UPS分别供电, 而其他单电源的工作站、交换机、通道板等设备则在新系统建成后有新电源系统进行供电。这样就极大地提高了我们设备电源的可靠性。 2.2 UPS容量和电池容量的选择 按照五年的发展要求配置, 根据我们目前的负载情况, 大约在27k VA左右, 未来五年考虑负载容量增加到40k VA。因为老电源系统还能继续运行分担一部分负载, 所以U P S容量在4 8 k V A左右。而蓄电池容量我们按满负荷4小时配置, 并留一定的冗余, 同时与U P S容量作一定的配合, 最后选择了按1 0 0 0 A H配置, 考虑到使用周期和运行维护的方便性, 我们选择了GNB的阀控式密封铅酸蓄电池, 单体电池为12V/100AH。共10组160节。 2.3 充电装置的选择 UPS本身是具备充电功能的, 但其充电电流与容量是相当的, 而我们配置的电池容量较大, 靠UPS的充电模块的电流不能满足0.1C的充电电流的要求, UPS厂商提出可增加充电模块的方式, 但我们根据我们老电源系统的运行经验来看, 还是决定采用一套智能的直流充电系统, 因为这套系统具备强大的整流和充电容量, 可灵活的设置和控制整个充电过程, 设置定期均充, 各类系统告警等, 并对所有蓄电池和系统运行情况可采用远程监控单元进行系统的巡视维护, 对提高我们电源系统的可靠性是很有好处的。 2.4 UPS的选型 在UPS的选择上, 我们选择了一种模块化的UPS。这是一种新型的UPS电源, 每个UPS模块以并联的方式联成一体, 可实现热插拔。其中任何一个模块故障不影响其他模块的运行, 系统的检修和扩充十分方便, 我们选择了8个6k VA模块并列运行的模式, 按N-1原则, 6 k V A容量的丢失对整个系统运行的影响是很小的。 2.5 语音告警系统 由于电源系统故障是十分致命的, 所以需要我们24小时进行关注, 这样一套语音提醒服务就显得不可缺少了, 我们采用的这套语言告警系统接入了U P S交流输入, 直流电压等八个指标, 其中一个发生异常后均可按事先设置好的告警内容和电话号码 (可设多个) 打电话和发短信通知, 这样, 电源系统的运行情况就随时在监控之下了。 3 电源系统的安装与调试 在所有的设备全部到位并安装完毕之后, 一个重要的环节就是要把所有的设备连接起来。蓄电池在初次使用前是需要做几次充放电试验的, 以保证彼此的电压是平衡的, 所以我们首先将蓄电池和直流屏进行了连接。 在做充放电试验的过程中, 由于我们的电池0.1C有100A, 但放电负载不能用到这么大的放电电流, 最后还是用50A进行了放电, 放到一定的程度再用0.1C的电流进行充电, 这样反复两次后发现有两节电池的电压明显偏低, 不管在放电过程中还是最后浮充状态下, 均达不到电池规定的电压范围标准, 我们要求厂家再一次对这两节电池进行了更换, 然后重新做了充放电试验, 在这两次充放电试验结束后我们记录整个过程和充电完成后浮充状态下各电池的电压情况均已在正常值范围, 可以正常投入运行了。 最后一个环节是将UPS再与直流屏和电池组连接起来, 打开直流屏上所有的开关, 接入交流电, 整个系统运行正常, 无告警信息, 我们的UPS电源才算正式可以投入使用了。 4 结语 调度自动化系统的发展日新月异, UPS系统作为调度自动化系统安全稳定运行的重要保障, 其重要性不言而喻。在新电源系统投入运行后, 主站UPS电源容量由原来的45k VA增加到93k VA, 蓄电池组放电时间也由原来的二小时增加到了六小时, 同时由于有两套U P S同时对主站系统供电, 实现了冗余配置, 减少了由于电源原因造成的系统停运的机会, 大大提高了调度自动化系统设备运行的可靠性。 摘要：在供电企业中调度自动化的地位越来载重要, 一套好的UPS电源系统将为调度自动化主站系统不间断运行提供重要保障。本文以萧山供电局自动化机房不间断电源的扩建为例, 探讨了自动化机房的UPS不间断电源建设中的若干问题。