一、 概述

    電力行業(yè)是國家的重點(diǎn)基礎(chǔ)行業(yè)，關(guān)系國計民生。為了構(gòu)筑安全可靠的電力調(diào)度系統(tǒng)，有效保障電網(wǎng)供電安全，有效降低電力故障，各地電力公司不斷加強(qiáng)電力信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)�，F(xiàn)在的電力調(diào)度中心已經(jīng)成了一個大型的信息數(shù)據(jù)采集、中轉(zhuǎn)、通信中心，因此需要一個安全、可靠、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的電源為調(diào)度通信中心及信息中心設(shè)備提供動力。

    二、 系統(tǒng)設(shè)計

    1、 負(fù)載供電方式選擇

    過去的電力調(diào)度，受制于規(guī)劃及負(fù)載不斷增加的影響，一般采用UPS分散式供電，不同的時期設(shè)備配置不同的UPS，造成機(jī)房內(nèi)UPS品牌、型號眾多，單機(jī)可靠性差，走線復(fù)雜，存在嚴(yán)重的安全及管理隱患，且投資效益低。

    新調(diào)度機(jī)房規(guī)劃時，或者舊機(jī)房改造時，應(yīng)考慮到負(fù)載的特性、系統(tǒng)可靠性及可用性等因素，盡量采用UPS并聯(lián)冗余，后期再根據(jù)負(fù)載的增長需求，進(jìn)行在線不斷電擴(kuò)容。供電方式采用集中供電方式進(jìn)行供電，此供電方式管理簡單有限，線路簡單，可靠性也更高，投資效益高。

UPS供電方式

    2、 UPS選擇

    電力調(diào)度機(jī)房一般按照一級負(fù)荷要求設(shè)計，主要負(fù)載包括通信系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)、調(diào)度MIS系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)等等。由于其負(fù)載的重要性，所以在選擇UPS時，均以選用傳統(tǒng)的大功率工頻機(jī)為主。以保證整個系統(tǒng)的可靠性。

    為進(jìn)一步提高整個UPS供電系統(tǒng)的可靠性，建議UPS按照冗余方式進(jìn)行配置，目前UPS供電方案主要“1+1”并聯(lián)冗余和雙總線方案為主。其中并聯(lián)冗余技術(shù)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、性價比高、技術(shù)成熟等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種規(guī)模的電力調(diào)度中心。一般情況下，UPS并機(jī)系統(tǒng)的可靠性，可以達(dá)到0.99999以上，遠(yuǎn)高于一般的電網(wǎng)0.9的供電可靠性，滿足現(xiàn)有調(diào)度中心對供電可靠性的要求。

    3、 UPS輸入、輸出系統(tǒng)設(shè)計 

    3.1 UPS輸入配置方案

    UPS系統(tǒng)的交流輸入有市電I、II兩路AC380V電源供電，它們分別來自調(diào)度大樓的地下室（市電I、II）的不同配電變壓器低壓側(cè)母線。市電I、II兩路AC380V電源配置ATS自動切換開關(guān)進(jìn)行切換，通過切換后的一路交流電源同時給為UPS供電。UPS輸入采用雙回路設(shè)計，即將主輸入和旁路輸入分別接到兩個不同的輸入開關(guān)，保證一旦UPS主回路空開跳脫時，UPS旁路輸入仍有電對負(fù)載進(jìn)行供電，提高系統(tǒng)可靠性。

系統(tǒng)構(gòu)架單線圖

    兩臺UPS的輸出經(jīng)過直接并聯(lián)，輸出送到輸出總配電屏，然后再分配給各個分配電屏。兩臺UPS平時正常運(yùn)行，均分負(fù)載。若其中1臺UPS故障，則故障機(jī)會迅速、可靠地鎖閉輸出，負(fù)載全部由另一臺UPS承擔(dān)；如果另一臺UPS超載，則兩臺UPS同時跳旁路，共同承擔(dān)負(fù)載。

    每臺UPS都標(biāo)配靜態(tài)旁路開關(guān)和維修旁路開關(guān)，維修過程不影響負(fù)載的正常運(yùn)行，如果另一臺UPS不超載，則在故障機(jī)的維修和投運(yùn)過程中，負(fù)載仍可使用經(jīng)另一臺UPS逆變器輸出的高品質(zhì)交流電。

    同時系統(tǒng)配置外置式手動維修旁路。當(dāng)UPS需要停機(jī)維護(hù)或者故障更換時，由于維護(hù)時間較長，通常會超過系統(tǒng)允許斷電的時間。此時可以通過外置式手動維護(hù)旁路，將UPS從供電系統(tǒng)中脫離出來，系統(tǒng)暫時處于市電供電狀態(tài)，直至UPS系統(tǒng)維護(hù)完畢，保證負(fù)載系統(tǒng)的持續(xù)工作運(yùn)行。

    3.3 電池配置方案

    3.3.1 電池容量計算

    電池容量計算參考通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《YD/T5040-2005 通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行計算
計算公式如下：

    Q=                     （一）

    式中 : Q——蓄電池容量（Ah）

    K——安全系數(shù)，取1.25

    I——負(fù)載電流（A）

    T——電池放電小時數(shù) （h）

    η——放電容量系數(shù)

    t——實(shí)際電池放電所在地最低溫度數(shù)值，所在地有采暖設(shè)備時，按15℃考慮，無采暖設(shè)備時，按5℃考慮；

    α——電池溫度系數(shù)（1/℃），當(dāng)放電小時率≥10時，取α=0.006；當(dāng)1≤放電小時率<10時，取α=0.008；當(dāng)放電小率<1時，取α=0.01

    其中：      

         （二）

    式中:  S ——UPS額定容量 （KVA）

    I ——蓄電池的計算放電電流 （A）

    μ ——逆變器的效率

    U——蓄電池放電時逆變器的輸入電壓（V）（蓄電池單體電壓1.85時）

    UPS電池的總?cè)萘�，�?yīng)按UPS容量，采用公式（二）估算出蓄電池的計算放電電流I，再根據(jù)公式（一）算出蓄電池的容量。

    3.3.2 電池配置方案優(yōu)化

    UPS系統(tǒng)在配置的時候，都會嚴(yán)格規(guī)定整個系統(tǒng)的后備時間。以系統(tǒng)后備1小時為例。傳統(tǒng)的UPS并機(jī)方案，考慮單臺UPS失效的情況，則需要為每臺UPS各配置1小時電池，共計2小時電池，以保證單機(jī)失效時系統(tǒng)仍然能夠保證足夠的后備時間進(jìn)行后續(xù)操作。此配置方案，電池按2小時配置，不僅投資成本較高，且還需要額外占用1小時的電池空間及額外的承重投資，在舊機(jī)房改造時，往往造成過度占用空間，導(dǎo)致散熱不良、維護(hù)通道過窄等問題，給系統(tǒng)維護(hù)造成不便。

    因此，推薦在選擇UPS時，可以選用帶有并機(jī)共用電池組功能的UPS。采用共用電池組后，整個UPS系統(tǒng)中的蓄電池作為一個完整的儲能系統(tǒng)對UPS系統(tǒng)進(jìn)行供電。當(dāng)單臺UPS失效時，不影響蓄電池系統(tǒng)對另一臺UPS的供電，因此此時電池可以不考慮冗余。以1小時后備時間的UPS系統(tǒng)為例，此時僅需配置一套滿足1小時供電要求的電池組即可，比傳統(tǒng)方案節(jié)省減少1倍的電池使用量�？梢怨�(jié)省大筆的電池購置費(fèi)用及電池相關(guān)投資。

    3.4 典型配置

    以下是一個典型的地市級電力調(diào)度中心的UPS配置清單：

    電力調(diào)度中心大樓作為重要的電力調(diào)度和管理機(jī)構(gòu)，擁有先進(jìn)的調(diào)度系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和計算機(jī)系統(tǒng)，同時整個核心網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)的穩(wěn)定運(yùn)行，還需要安全、可靠及穩(wěn)定的動力平臺支撐。選擇一套可靠的UPS供電系統(tǒng)，有助于提供整個電力調(diào)度系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行性，并優(yōu)化投資方案，花合適的錢，達(dá)到希望的效果�！�