曹榮祥
（南京蘇鐵經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展有限公司，江蘇 南京 210031）
0 引 言
隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為全面優(yōu)化電力通信質(zhì)量，要積極推進(jìn)電力通信設(shè)備電源新技術(shù)研發(fā)進(jìn)程，搭建更加合理的應(yīng)用場景，發(fā)揮新技術(shù)運(yùn)行優(yōu)勢，增強(qiáng)通信供電設(shè)備的穩(wěn)定性。電力企業(yè)通信設(shè)備電源發(fā)展質(zhì)量備受關(guān)注。為更好地整合資源，要基于通信供電設(shè)備穩(wěn)定化要求，綜合應(yīng)用電力通信設(shè)備電源新技術(shù)，保證電網(wǎng)綜合運(yùn)行管理的科學(xué)性和穩(wěn)定性。
1 電力通信設(shè)備電源使用現(xiàn)狀
電力通信系統(tǒng)中，通信電源是提供能量的基礎(chǔ)載體，是電力通信設(shè)備體系的關(guān)鍵。為維持通信設(shè)備安全性，我國從最開始的線性電源、相控電源，到后來的開關(guān)電源，經(jīng)歷了一系列技術(shù)的升級(jí)和創(chuàng)新。隨著電力通信理論體系和技術(shù)體系不斷優(yōu)化，電力通信新型電源技術(shù)包括集中組網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)、防雷處理技術(shù)和功率因數(shù)校正技術(shù)等，能依照電源穩(wěn)定運(yùn)行需求落實(shí)技術(shù)處理手段。同時(shí)，基于新型電磁材料的發(fā)展，通信電源設(shè)備快速更新迭代，融合新技術(shù)內(nèi)容和控制要求，為通信電源可控化管理提供了良好的保障[1]。
2 電力通信設(shè)備電源新技術(shù)要求
2.1 滿足高頻率要求
目前，我國電力通信設(shè)備的電容量在不斷擴(kuò)大，對(duì)應(yīng)的電源系統(tǒng)負(fù)荷參數(shù)也在增加。因此，在電力通信設(shè)備電源新技術(shù)應(yīng)用控制體系內(nèi)，要以高頻率應(yīng)用模式為核心，更好地維系其應(yīng)用質(zhì)量，打造高效運(yùn)行控制模式。另外，將節(jié)能處理環(huán)節(jié)與技術(shù)應(yīng)用相互融合，以維持相關(guān)作業(yè)環(huán)節(jié)的合理性和安全性。
2.2 滿足小型化要求
隨著集成電路的轉(zhuǎn)型發(fā)展，在電力通信設(shè)備電源新技術(shù)應(yīng)用方面，要積極落實(shí)小型化處理方案，發(fā)揮電力設(shè)備應(yīng)用價(jià)值，減少設(shè)備體積，從而在滿足應(yīng)用規(guī)范的同時(shí)更好地維系技術(shù)的升級(jí)效果，進(jìn)而提升電源質(zhì)量要點(diǎn)控制水平。
2.3 滿足穩(wěn)定性要求
對(duì)于電力通信設(shè)備電源新技術(shù)研發(fā)工作而言，穩(wěn)定性控制非常關(guān)鍵。因此，無論是技術(shù)升級(jí)還是調(diào)整元件結(jié)構(gòu)，都要將電力通信設(shè)備電源新技術(shù)運(yùn)行穩(wěn)定效果作為重點(diǎn)，確保使用頻率滿足穩(wěn)定控制的實(shí)際要求。如果電源電壓超出設(shè)計(jì)參數(shù)的設(shè)定范圍，則需要開展一系列操作，才能更好地搭建自我修復(fù)和自我控制模式，減少安全隱患問題留存造成的影響，保證電力通信設(shè)備電源新技術(shù)應(yīng)用效能最優(yōu)化。
2.4 滿足安全性要求
通信設(shè)備和供電系統(tǒng)的安全性與可靠性是維持系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的重要因素。多數(shù)通信設(shè)備的功耗主要在于供電系統(tǒng)的運(yùn)行過程，因此供電系統(tǒng)的可靠性至關(guān)重要。在電力通信設(shè)備電源新技術(shù)應(yīng)用過程中，要配合整流器和電池并聯(lián)等方式維持處理效果，以提升整體作業(yè)安全管理水平[2]。
3 電力通信設(shè)備電源新技術(shù)的應(yīng)用
電力通信設(shè)備電源新技術(shù)推廣應(yīng)用的過程中，為更好地保障綜合應(yīng)用運(yùn)行的穩(wěn)定性，可以結(jié)合電力設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境設(shè)置相匹配的防雷網(wǎng)絡(luò)。較為常見的雷擊問題主要為直擊雷和感應(yīng)雷。直擊雷出現(xiàn)后，被雷擊中的線路和沿線的電纜會(huì)流經(jīng)大量雷電電流，隨之增加電壓參數(shù)，直接加載于不同的電源設(shè)備，產(chǎn)生持續(xù)性的干擾問題，影響電網(wǎng)的安全，導(dǎo)致整流器隨之失效，甚至出現(xiàn)大范圍低功率密度運(yùn)行狀態(tài)。因此，要設(shè)置對(duì)應(yīng)的保護(hù)機(jī)制和控制模式，以維持整體應(yīng)用控制管理工作的綜合水平[3]。目前，我國對(duì)于感應(yīng)雷過電壓問題的研究較少，可借鑒國外相應(yīng)處理經(jīng)驗(yàn)，制定配電系統(tǒng)防雷和繼電保護(hù)整定等方式，有效避免電磁干擾造成的影響。
3.1 推廣免維護(hù)蓄電池
在傳統(tǒng)電力通信系統(tǒng)中，開口型電池是非常廣泛的應(yīng)用款式。受限于開口型電池自身的問題，在使用過程中會(huì)產(chǎn)生較多的水蒸氣。在整個(gè)系統(tǒng)處于充電狀態(tài)時(shí)，水蒸氣不斷分解。為保證應(yīng)用效果，需要補(bǔ)充蒸餾水，形成的物質(zhì)會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞，也會(huì)對(duì)電力通信維護(hù)工作造成影響，增加任務(wù)難度。而在電力通信設(shè)備電源新技術(shù)應(yīng)用控制體系內(nèi)，電力通信電源處于密封較高的作業(yè)環(huán)境，配合處理機(jī)制和應(yīng)用方案，能最大限度地減少自由放電點(diǎn)，并配合相應(yīng)的隔離板完成正負(fù)極的隔離處理，提高綜合應(yīng)用控制的實(shí)效性和穩(wěn)定性。另外，良好的保護(hù)控制處理模式可以更好地提高蓄電池的應(yīng)用效率，延長使用壽命，搭建密封狀態(tài)應(yīng)用模式，最大限度地降低維護(hù)作業(yè)的強(qiáng)度[4]。
3.2 校正功率因數(shù)
對(duì)于電力通信電源開關(guān)整流器運(yùn)行模式而言，兩級(jí)變換較為常見。整流器需要在運(yùn)行中借助交直流（Alternating Current/Direct Current，AC/DC）整流作業(yè)，才能完成后續(xù)的具體操作，并確保相應(yīng)處理環(huán)節(jié)合理銜接。借助濾波電路完成交流電輸出的同時(shí)，配合后續(xù)操作模式將其轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟ｋS著新技術(shù)的發(fā)展，電力通信電源要具備功率校正處理的功能，在完成相關(guān)參數(shù)校準(zhǔn)處理工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體運(yùn)行環(huán)境整合相關(guān)運(yùn)行要求，以確保后續(xù)作業(yè)能夠逐步落實(shí)。如果從電網(wǎng)側(cè)的角度分析，開關(guān)整流器視為電容負(fù)載，在電網(wǎng)供電過程中就不能單一化地進(jìn)行基礎(chǔ)波頻率的控制處理，而是要充分關(guān)注關(guān)聯(lián)系統(tǒng)損耗問題，建立功率因數(shù)校正控制模式，從而減少電流異常波動(dòng)造成的影響[5]。
3.3 配置電源集中組網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)
為保證電力通信設(shè)備電源新技術(shù)應(yīng)用運(yùn)行的穩(wěn)定性，也要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用控制規(guī)范展開相關(guān)研究。因此，要建立通信電源的監(jiān)控模式（見圖1），搭建科學(xué)且集中的管理方案，從而確保通信電源能在穩(wěn)定可控的范圍內(nèi)運(yùn)行。
圖1 電源集中組網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)層級(jí)結(jié)構(gòu)
兼顧總體性和結(jié)構(gòu)性管理要求，設(shè)置相匹配的監(jiān)管控制模式，依照通信電源集中監(jiān)控的具體要求，確保劃分處理。電源設(shè)備處理和擴(kuò)展能力分析等環(huán)節(jié)都能逐步落實(shí)。
電源集中組網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)目標(biāo)是基于獨(dú)立電源系統(tǒng)的監(jiān)控管理，綜合監(jiān)督運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行安全性等，并確保系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)性分析和擴(kuò)充處理的特點(diǎn)，有效實(shí)現(xiàn)通信電源無人值守的目標(biāo)。
在電源集中組網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案具體設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合組網(wǎng)應(yīng)用控制的具體需求，建立計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)為核心的分布式監(jiān)控模式，保證相應(yīng)監(jiān)控處理中心信息匯總分析的及時(shí)性[6]。一方面，及時(shí)采集具體的運(yùn)行數(shù)據(jù)。電源監(jiān)控系統(tǒng)本身具有實(shí)時(shí)性特點(diǎn)，能在處理多個(gè)任務(wù)的同時(shí)完成監(jiān)控作業(yè)，配合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求，更好地實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警分析，輔助工作人員及時(shí)了解電源設(shè)備存在的異常，發(fā)揮電源新技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。另一方面，系統(tǒng)具備模擬顯示和操作的功能，能及時(shí)顯示電源系統(tǒng)模擬圖，并且能匯總和分類處理各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的參數(shù)，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫就能了解設(shè)備存在的問題。同時(shí)，繪制對(duì)應(yīng)整定參數(shù)的曲線示意圖，確保工作人員在分析數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性后了解設(shè)備的動(dòng)態(tài)運(yùn)行情況。此外，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性分析和匯總電力通信電源的運(yùn)行環(huán)境參數(shù)的同時(shí)，輔助工作人員及時(shí)調(diào)控具體作業(yè)，避免環(huán)境對(duì)設(shè)備運(yùn)行管理造成影響，及時(shí)對(duì)異常情況予以報(bào)警處理，確保電源控制效能最優(yōu)化。
3.4 使用高頻開關(guān)整流器
結(jié)合電力通信電源系統(tǒng)的運(yùn)行要求可知，開關(guān)整流器發(fā)揮較大的作用，是維持整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用運(yùn)行和控制管理的關(guān)鍵。只有提升整流器的技術(shù)含量，才能更好地維系電力通信設(shè)備電源技術(shù)的應(yīng)用效能。相較于傳統(tǒng)可控硅相控整流器，新型頻率較高的開關(guān)整流器能更好地發(fā)揮作用。在整流器應(yīng)用運(yùn)行的過程中，為保證其運(yùn)行的質(zhì)量水平，要合理控制電壓參數(shù)，并維持在良好的頻率應(yīng)用運(yùn)行范圍內(nèi)（一般維持在50 Hz 左右），而這個(gè)頻率通常會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較大的污染問題[7]。
隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，高頻開關(guān)整流器得到廣泛應(yīng)用。高頻開關(guān)整流器具有體積小、重量輕、模塊備份可冗余應(yīng)用且高可靠性的特點(diǎn)，借助相應(yīng)的處理模式可以維持電力通信電源運(yùn)行的穩(wěn)定效果，替代傳統(tǒng)整流運(yùn)行方案，實(shí)現(xiàn)多元化管理控制的目標(biāo)。它將交流電輸入轉(zhuǎn)為直流電輸出，主要由主電路、控制電路和輔助電源組成。主電路能控制交流濾波、整流以及功率因數(shù)校正等環(huán)節(jié)，建立完整的運(yùn)行模式，保證輸出效果滿足后續(xù)的應(yīng)用要求。輔助電路則是為控制電路提供基礎(chǔ)電源輔助。高頻開關(guān)整流器采用的高頻功率開關(guān)器件一般是功率場控晶體管（見圖2）、絕緣門極晶體管等。在高頻開關(guān)整流器運(yùn)行的過程中，二極管完成基礎(chǔ)整流環(huán)節(jié)，配合功率因數(shù)校正處理的作業(yè)，保障電路應(yīng)用運(yùn)行的可靠性，搭建完整的直流電源處理方案，最大限度地保證技術(shù)應(yīng)用效能滿足預(yù)期[8]。
圖2 功率場控晶體管結(jié)構(gòu)
變電站和饋線斷路器的組合處理模式也被廣泛應(yīng)用，借助相應(yīng)的組合處理機(jī)制就能搭建電源的環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，保證配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)優(yōu)化工作逐步落實(shí)，借助計(jì)算機(jī)控制模式和線路開關(guān)自主控制模式滿足綜合應(yīng)用的具體需求。例如，自動(dòng)重合閘方案將雙電源環(huán)網(wǎng)分為不同的段落，每條線路都設(shè)置重合閘保護(hù)模式，在不中斷斷路器的狀態(tài)下，配合重合閘完成模擬分析，以提高整體系統(tǒng)應(yīng)用運(yùn)行的質(zhì)量水平[9]。
4 結(jié) 論
電力通信設(shè)備電源新技術(shù)的推廣具有重要的研究價(jià)值，要結(jié)合技術(shù)應(yīng)用管理規(guī)范和要求完善技術(shù)體系，確保相關(guān)作業(yè)得以落實(shí)。在技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)中，要關(guān)注高頻開關(guān)整流器、防雷網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、功率因數(shù)校正等環(huán)節(jié)，搭建更加穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)電源控制模式，為通信行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
