变电站直流系统不问断电源UPS综述不间断电源系统是变电站重要设备的不间断供电电源，主要由电 力电子变流装置以及测控装置组成，是变电站自动化系统的关键电源 设备,同时也是电网调度自动化系统数据可靠传输以及安全稳定运行 的基础由于变电站不间断电源负载的重要性，目前大部分变电站不间断 电源系统均配置双重电源系统，构成主备两套供电系统由于变电站 站内配置有独立的直流供电系统，带有百流铅酸浮充蓄电池组，因此, 变电站不间断电源的直流电源输入可以从站内直流系统引入，不必为 其配置专门的直流系统［1］随着电子及电力技术的不断发展，不间断电源是可以看成是集成 电路、电力电子变流技术、微处理器以及智能检测控制技术于一体的 新型电源设备从拓扑结构上分,变电站不间断电源系统大体上可分 为专用逆变器型、交直流互为备型以及型三类专用逆变器型由 于其结构简单，安装使用方便而常作为早期的变电站不间断电源系统 采用的方式但由于逆变器始终连接负载，这使得整流侧的电力电子 装置长期处于高负荷的运转中，增加了变流装置故障率同时也加大了 不间断电源在变流环节的功耗此外，由于无旁路回路,无冗余性的特 点导致任意环节的故障均导致变电站不间断电源无法正常工作。
交直 流互备型在则是在专用逆变器的基础上增加了旁路转换开关这种拓 扑的不间断电源转换效率高，同时也可实现多台不间断电源互为备用 的运行方式目前这类拓扑结构主要应用于总负荷不大的场合目前 最先进的型不间断电源克服了前者两种不间断电源拓扑的不足， 在直流切换时无任何时间的间断，也是目前最优且被广泛应用的一种 变电站用不间断电源［2］随着电力电子开关器件的日益发展，目前不间断电源已经从早期 的不可控的品闸管时期，逐步过渡到主要采用电压型MOSFET和电流 型IGBT全控开关器件，在降低对交流侧谐波污染的同时，也更好的保 证了直流侧电压的质量，以高频脉宽控制(Pulse Width Modulation)的 IGBT变流装置在器件开关频率及耐压耐流值不断提升的同时，整套 不间断电源系统正朝着高功率因数、高频化、高可靠度、高效能以及 智能化等方向发展［3］1采用补偿功率因数和软开关技术［4］不间断电源的输入功率因数作为衡量其对电网有功功率吸收的 能力以及对电网电能质量影响的程度，也是目前大多数不间断电源装 置提升其性能的主要衡量指标提升不间断电源的功率因数不仅可以 减少其对电网电能质量的污染、降低电网的无功功率损耗，起到环保 节能的功效，同时还能减少不间断电源的相关配套设备,诸如变压器、 熔断器、断路器、电缆和进线电容等的容量，也进一步的提升了运行 的可靠性。
传统的方式是采用无功电源作为功率因数的提高输入功率 因数的主要方式随着全控型电力电子开关器件工作频率及开关容量 的提升，目前较先进的方法是采用SPWM高频整流提高UPS的输入功 率因数，也就是从提升开关频率的途径，从根本上解决不间断电源的谐 波污染及无功缺额问题此外，另一种新兴的技术一一软开关技术在这是一种可以降低 开关损耗、提高开关频率、减少开关硬力、提高工作可靠性的新兴技 术目前也被部分不间断电源厂家所采用2全息化和小型化[4]其次是从不间断电源的测控系统入手，去提升整套装置的控制精 度目前大量采用的是数字信号处理器(Digital Signal Processor)和大 规模逻辑控制器CPLD对不间断电源系统中的变换、控制、量测等环 节进行全息控制，从控制器性能提升的角度对整套装置的变流精度,控 制准度进行提升，从而保证正弦波形的相似度非常接近同时由于这 种先进的数字控制系统带来的完备的保护逻辑,能够是不间断电源系 统更稳定可靠地工作3优化开关频率提高不间断电源变流器全控型电力电子开关器件的开关动作频 率，也有利于提高装置的动态响应速度，同时减少输出滤波电抗的体 积随着全控型门极绝缘珊型可控管、滤波电抗及磁性材料等器件高 频性能的发展，不间断电源的高频化将成为提升其性能的必然趋势 [5]。
4多机组冗余技术一般的不间断电源多为单机独立运行,随着不间断电源负荷的日 益增加，同时重要用户对不间断电源系统可靠性要求的不断提高日 前为了满足这种用户需求，通常需要考虑把多个不间断电源组合在一 起，在增加整体容量的同时也能提高供电可靠性通常的做法是在每 个不间断电源上增加输出并接电路，多台装置并联时通过这些并接电 路进行调整,在实现多个的装置并联运行的同时也能保证各独立的不 间断电源装置间电流的均分同时多机组并机运行方便容错功能的实 现，多机组冗余配置时，如果有一台机器故障，不间断电源系统自动将 故障机组脱机检修，同时仍旧维持给负载提供高质量电能，实现诸如电 网的N-1的供电可靠性近年来这种多机组冗余技术发展很快，使的 变电站不间断电源装置的平均无故障工作时间得以大幅度提高［6］5智能化远控系统［7］随着计算机网络和通讯技术的不断发展,当前的不间断电源装置 也都在朝着智能化的方向发展，在不间断电源装置和计算机网络之间 建立起双向互通的通信管理功能这些功能主要包括：(1) 不间断电源系统事故异常告警当系统出现故障时，可通过专 用通信网络向主站端计算机监控屏幕弹出信息等方式报警，以便于变 电站值班员尽快解决问题。
⑵监测不间断电源系统智能化远控系统可以实现自动监 测不间断电源系统的主要部件如变流器、控制单元等实施实时自 检监测远端监测不间断电源的运行参数、进行浮充蓄电池的校验、 控制不间断电源的启停等通过网络可以监控变电站各不间断电源的 运行状况3)完备的保护控制逻辑可实现全天候无人值守6展望目前国内外不间断电源的制造厂家较多国内主要有厦门科华、 冠军、科士达等国外的主要有艾默生、梅兰日兰、山特等总之, 新一代的不间断电源系统不仅是一个简单的备用电源,它大量采用新 型全控型电力电子开关器件，同时引入软开关技术等新型拓扑,实现功 率因数校正、全息化控制和多机组冗余技术等，因而可以实现节能环 保的要求，同时也能使系统的供电质量和可靠性得到极大提高参考文献[1] 唐宏德.220 kV变电站站用电设计的优化[J].上海电 力,2001(3):44-45.[2] 景菲，王磊，王大猛.数字化变电站站用电应用技术改进[J].黑 龙江电力,2009,31(5):371-373.[3] 徐华.智能交流电源在所用电改造中的应用 [J].浙江电力,2003(5):23-25.[4] 陈远鹏.双电源自动转换开关在变电站中的应用[J].低压电器,2003(4):55-56.[5] 欧繁.变电站直流系统关键技术研究[D].广州:华南理工大 学,2005.[6] 马小林.逆变模块并联技术的研究[D].杭州:浙江大学,2004.[7] 王锐,陈延吕，许沛丰.变电站站用电源一体化方案的探讨[J].电力电子技术,2000(4) :1-3.。