配網(wǎng)自動(dòng)化是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進(jìn)行集成，構(gòu)成完整的自動(dòng)化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制和配電管理。下文將以金升陽(yáng)科技有限公司高效電源解決方案為實(shí)例進(jìn)行分析。

系統(tǒng)組成及主要功能

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)組成如下圖2所示。從設(shè)計(jì)的角度來說，主站層、子站層、通信層偏向于數(shù)據(jù)信息的軟件部分，該部分的設(shè)備一般作為數(shù)據(jù)信息的載體，設(shè)備的工作環(huán)境相對(duì)比較良好;終端層屬于硬件設(shè)備部分，與電網(wǎng)直接連接，多放置于戶外，供電情況和工作環(huán)境都十分惡劣。終端與電網(wǎng)連接，需要承受電網(wǎng)上的波動(dòng)和干擾;終端連接開關(guān)閘門，在分閘和合閘的瞬間，對(duì)電壓的擾動(dòng)非常大，甚至?xí)验_關(guān)閘門的供電電壓拉低。

 

圖1 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)組成框

2013年國(guó)家能源局發(fā)布的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《配電自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端》DL/T 721中明確指出，電源回路電壓大于60V時(shí)，應(yīng)施加5KV試驗(yàn)電壓。同時(shí)，終端需要具備良好的EMC抗干擾能力。EMC抗擾度等級(jí)需達(dá)到四級(jí)(最高等級(jí))，且要求終端設(shè)備能正常工作，其性能指標(biāo)應(yīng)符合基本性能的要求。EMC主要要求如表1所示。

為適應(yīng)配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用，終端的前端AC-DC電源需要具備同等的抗干擾能力，并且為后端的控制板和采集板提供主要的EMC防護(hù)。真可謂是首當(dāng)其沖，任重而道遠(yuǎn)了。

表1　配網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端EMC要求

配網(wǎng)自動(dòng)化中電源推薦應(yīng)用方案

在配電終端中，DTU和FTU這兩類終端單元通常是帶開關(guān)閘門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的，如圖4所示。因此必須考慮瞬態(tài)輸出功率。金升陽(yáng)的MBP500-2A27D27充電電源正是為這樣的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，可以提供高達(dá)1080W(300mS)的瞬態(tài)輸出功率，確保開關(guān)閘門執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照指定指令進(jìn)行動(dòng)作，并且電壓擾動(dòng)非常小，不會(huì)因?yàn)殚_關(guān)閘門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作而影響其他電路的工作。
從圖3可以看出，如果電源反應(yīng)速度不夠快，無法及時(shí)調(diào)節(jié)，就會(huì)出現(xiàn)電壓跌落的現(xiàn)象。

 

圖3 開關(guān)閘門動(dòng)作時(shí)，電壓擾動(dòng)大(左圖)和電壓擾動(dòng)小(右圖)對(duì)比