電力系統直流電源裝置回顧與發(fā)展

　　電力系統直流電源裝置是保證電網(wǎng)及發(fā)電廠(chǎng)安傘運行的重要設備，直流電源失壓開(kāi)關(guān)拒動(dòng)造成大面積停電的重大事故時(shí)有發(fā)生.因此電力系統各級領(lǐng)導對直流電源裝置都特別重視。近十多年直流電源裝置技術(shù)迅速發(fā)展，隨著(zhù)電力電子產(chǎn)品的更新和對變電站無(wú)人值班的需要，對直流電源裝置的要求愈來(lái)愈高，目前直流電源裝置已基本滿(mǎn)足要求，可靠性也愈來(lái)愈高，但新問(wèn)題也在不斷出現，因此把科研、設計、制造和運行組織在一起，使直流電源裝置登上一個(gè)新臺階。

　　一.十多年來(lái)電力系統直流電源裝置的發(fā)展回顧

　　1990年開(kāi)始電力系統開(kāi)關(guān)柜火燒連營(yíng)，大面積停電很多是直流電源造成的。

　　1991年9月電力科學(xué)研究院向電力部提出組織鎘鎳直流屏聯(lián)合設計和樣機研制。

　　1991年10月電力系統用直流電源典型設計工作籌備會(huì )成立。由電力科學(xué)研究院、北京供電局、四川電力科學(xué)研究院、黑龍江省電力局、上海市電力局、青島電業(yè)局、徐州電業(yè)局、許昌繼電器廠(chǎng)、西安電力整流器廠(chǎng)、北京長(cháng)河機電有限公司、廣東電控設備廠(chǎng)、四川電器廠(chǎng)、北京電器研究所、新鄉東海配電設備廠(chǎng)、徐州電力修造廠(chǎng)等15個(gè)單位組成。

　　同年11月～1992年1月聯(lián)合設計組分成東北、華北組，華南、中南組，兩北、兩南組對企業(yè)用戶(hù)及制造廠(chǎng)進(jìn)行直流電源產(chǎn)品使用情況及制造質(zhì)量調研。針對質(zhì)量問(wèn)題聯(lián)合設計組對直流電源的主要部件：蓄電池和整流器提出了技術(shù)指標和試制任務(wù)。

　　1992年5月召開(kāi)電力系統直流電源柜設計方案審杏會(huì )，由51個(gè)設計、科研、運行、使用、制造單位81名代表參加。提出了“五統一”的要求。

　　1992年11月完成GZD產(chǎn)品樣機及通過(guò)型式實(shí)驗。

　　1993年3月GZD產(chǎn)品通過(guò)技術(shù)鑒定。

　　1993年6月由電力部辦公廳發(fā)文，通過(guò)龍源電氣公司技術(shù)轉讓?zhuān)茝VGZD產(chǎn)品。

　　1994年GZD系列直流電源柜獲實(shí)用新型專(zhuān)利(專(zhuān)利號：ZL93223344.9)。國內已有近百家生產(chǎn)，每年上千套產(chǎn)品在電力系統中運行。

　　1994年6月以安生司43號文發(fā)出“關(guān)于加強直流電源柜管理的通知”。

　　1995年3月和1995年10月在上海和成都兩次對GZD(W)微機控制直流電源柜技術(shù)條件和設計方案進(jìn)行審查，提出了自動(dòng)化運行過(guò)程曲線(xiàn)圖，并確定了一系列整定參數。目的是為滿(mǎn)足無(wú)人值班要求。

　　1996年12月安生習公布GZD系列直流電源柜定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)名單。

　　1997年1月龍源電氣公司公布配套元器件定點(diǎn)企業(yè)名單。

　　1998年高頻開(kāi)關(guān)整流模塊生產(chǎn)并推廣使用，效率高、體積小、穩流穩壓精度高、功能完善，使直流電源裝置又躍人更先進(jìn)的水平。

　　1999年5月在北海召開(kāi)了GZD、GZDW聯(lián)合設計工作總結會(huì )。會(huì )議對lO年來(lái)的直流工作進(jìn)行了總結，肯定了各級領(lǐng)導和電科院開(kāi)關(guān)所及龍源電氣公司具體實(shí)施的GZD和GZDW系列直流電源柜在研制、開(kāi)發(fā)、試驗及推廣應用中起到的重要作用，另外對配套元器件廠(chǎng)在研制、開(kāi)發(fā)、質(zhì)量保證起到的促進(jìn)作用也做了肯定。

　　1999年底一2000年城鄉電網(wǎng)改造，國家經(jīng)貿委入網(wǎng)產(chǎn)品中。GZD和IGZDW進(jìn)入了二批名錄。

　　2000年3月蓄電池組用整流逆變裝置聯(lián)合設計組成立。根據國家電力公司發(fā)輸電輸函[2000]51號《關(guān)于成立發(fā)電廠(chǎng)變電所蓄電池用整流逆變設備聯(lián)合設計組》批文的要求，委托中國電力科學(xué)研究院開(kāi)關(guān)所負責組織實(shí)施。聯(lián)合設計組由中國電力科學(xué)研究院、四川電力科學(xué)研究院、電力規劃設計總院、華北電力設計院、河南電力設計院、華東電力設計院、深圳市科陸電子科技股份有限公司、珠海泰坦科技股份有限公司、西安騰飛科技股份有限公司、江蘇雙登電源科技有限公司、北京人民電器廠(chǎng)，上海凱華電源成套設備廠(chǎng)、大連旅順電力電子設備有限公司和四川龍源電力工程有限公司等14個(gè)單位組成。

　　2001年9月由于國家電力公司改革，體制變化，安運部發(fā)出213號文“變更直流電源裝置技術(shù)管理單位”，將原龍源電力研究所的直流電源推廣應用工作變更由中國電力科學(xué)研究院開(kāi)關(guān)所負責。

　　2002年1月經(jīng)各方面協(xié)商確立成立“電力系統直流電源設備及配套元器件推廣應用委員會(huì )”，并起草章程。它將以設計開(kāi)發(fā)→研制→型式試驗→產(chǎn)品評審→推廣應用→運行意見(jiàn)返回→標準制修訂→形成封閉循環(huán)，使運行、設計、研究、開(kāi)發(fā)、試驗、標準一體化，這一種嘗試，有其極大的生命力。

　　2002年6月在北京成立《電力系統直流電源設備及配套元器件推廣應用委員會(huì )》，秘書(shū)處設在中國電科院開(kāi)關(guān)所。

　　2002年12月《直流電源》創(chuàng )刊，第l期出版。

　　2003年12月在番禺召開(kāi)《電力系統直流電源設備及配套元器件推廣應用委員會(huì )》年會(huì )。會(huì )議為總結、交流經(jīng)驗，推廣新技術(shù)、新產(chǎn)品和討論2004年重點(diǎn)工作。

　　2004年8月《發(fā)電廠(chǎng)變電所蓄電池用整流逆變設備》通過(guò)電力工業(yè)電力設備及儀表質(zhì)量檢驗測試中心按DL/T857—2004標準進(jìn)行的全部型式試驗并經(jīng)試運行后，由中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì )邀請全國電力系統的專(zhuān)家進(jìn)行并通過(guò)了產(chǎn)品鑒定。同時(shí)，還開(kāi)發(fā)了逆變模塊、蓄電池巡檢儀、安時(shí)計等配套元器件。

　　2004年12月珠海年會(huì )決定將《電力系統直流電源設備及配套元器件推廣應用委員會(huì )》更名為《電力系統直流電源技術(shù)委員會(huì )》。

　　年會(huì )總結2004年度主要完成的工作如下：a.直流電源標準DL/T856—2003《電力用直流電源監控裝置》和DL/T857—2003《發(fā)電廠(chǎng)、變電所蓄電池用整流逆變設備技術(shù)條件》兩項標準正式出版;b.GCFW型和KCFW型微機監控整流逆變設備通過(guò)產(chǎn)品鑒定;c.斷路器級差配合研究取得了滿(mǎn)意的成果;d.直流電源系統接線(xiàn)的研究和監控器配置的研究得到較好的結論;e.直流電源運行故障分析提出改進(jìn)意見(jiàn)，最大限度地提高直流電源運行可靠性;f.蓄電池剩余容量的檢測研究和膠體蓄電池能否在電力系統應用做了一些研究工作;g.吸收新會(huì )員;h.公布產(chǎn)品選用推薦名單;i.出版了《直流電源》2004.3期雜志。

　　2005年5月在上海召開(kāi)“發(fā)電廠(chǎng)、變電所蓄電池用整流逆變設備研討會(huì )”，推廣生產(chǎn)和使用整流逆變設備(第三代直流電源柜)。

　　二.直流電源標準制修訂情況

　　產(chǎn)品標準是指導產(chǎn)品生產(chǎn)的規則，標準的制定涉及用戶(hù)的要求和制造的可能性，它能限制落后產(chǎn)品的生產(chǎn)和指導更新技術(shù)的發(fā)展。直流電源有關(guān)設備標準的制修訂就是在這一思想下產(chǎn)牛的。從GZD系列直流電源柜聯(lián)合設計開(kāi)始，相應的電力行業(yè)標準也隨之產(chǎn)生，1991年第-個(gè)直流電源標準DL/T459—9l《鎘鎳蓄電池直流屏訂貨技術(shù)條件》發(fā)布。并隨著(zhù)直流電源技術(shù)的進(jìn)步，標準不斷修訂和制訂，到目前為止已執行的有下列電力行業(yè)標準：

　　DL/T637—1997閥控式密封鉛酸蓄電池訂貨技術(shù)條件;

　　DL/T459-一2000電力系統直流電源柜訂貨技術(shù)條件;

　　DL/T724 2000電力系統蓄電池直流電源裝置運行與維護技術(shù)規程;

　　DL/T781—200l電力用高頻開(kāi)關(guān)整流模塊;

　　DL/T856—2004電力用直流電源監控模塊;

　　DL/T857—2(i04發(fā)電廠(chǎng)、變電站蓄電池用整流逆變設備技術(shù)條件;

　　DL/T5044-一2004電力工程直流系統設計技術(shù)規程;

　　DL/T5120-一2000小型電力工程直流系統設計規程。

　　三.電力系統直流電源裝置的研究發(fā)展方向

　　隨著(zhù)GZD和GZDW系列直流電源柜在電力系統的推廣和大量采用，目前又開(kāi)發(fā)和推廣GCFW和KCFW系列蓄電池用整流逆變裝置，配用蓄電池巡檢儀和安時(shí)計，使我國直流電源柜步入第三代產(chǎn)品，無(wú)論在技術(shù)性能指標、自動(dòng)化、智能化程度、外觀(guān)、工藝和可靠性都處于國際先進(jìn)水平，使我國電力系統直流電源已徹底改變原來(lái)落后面貌。蓄電池和設備壽命進(jìn)一步延長(cháng)，從根本上滿(mǎn)足無(wú)人值班和少維護的要求。但科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是無(wú)止境的，在使用過(guò)程中產(chǎn)晶還會(huì )出現新的問(wèn)題，用戶(hù)還有新的要求，直流電源裝置還要進(jìn)一步發(fā)展。為此，近期宦開(kāi)展下列研究工作：

　　a.不斷完善和修訂、制訂相應的標準并組織宣貫;

　　b.完善整流和逆變模塊、智能化蓄電池放電裝置、分布式絕緣檢測裝置、集中監控器、高抗腐蝕長(cháng)壽命蓄電池、電子式短路短延時(shí)脫扣直流斷路器和直流饋線(xiàn)絕緣檢測保護斷路器、蓄電池巡檢儀和充放電安時(shí)計等配套元器件的性能，并降低生產(chǎn)成本;

　　c.開(kāi)展直流空氣開(kāi)關(guān)之間及對熔斷器的級差配合保護研究，保證直流電源故障、停電范圍限制到最小;

　　d.開(kāi)發(fā)蓄電池在線(xiàn)監測系統(蓄電池阻抗檢測或容量檢測儀);

　　e.推廣使用同時(shí)滿(mǎn)足不同輸出電壓要求的控制、保護、測量和通訊的蓄電池直流電源裝置，包括直流電源與不間斷電源(UPS)一體化裝置;

　　f.統一直流電源各元器件之間的通訊規約，解決各廠(chǎng)元器件的通用性和互換性;

　　g.研究在電力系統推廣和采用膠體蓄電池的可能性。

　　當然，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和用戶(hù)的需求，直流電源裝置中還有很多工作要做，要研究，希望在國家電網(wǎng)公司領(lǐng)導下，充分發(fā)揮由中國電力科學(xué)研究院開(kāi)關(guān)所組織的《電力系統直流電源技術(shù)委員會(huì )》的作用，不斷總結運行經(jīng)驗，分析和研究新問(wèn)題，設計、制造和使用部門(mén)共同提出新要求，應用新技術(shù)，推廣新產(chǎn)品，在新的形勢下，繼承十多年來(lái)的工作作風(fēng)，努力工作、開(kāi)發(fā)、應用最新技術(shù)生產(chǎn)高質(zhì)量直流電源設備和配套元器件產(chǎn)品，使我國電力系統直流電源成為世界上最安全最先進(jìn)最可靠的直流電源，也希望各電網(wǎng)公司、電力公司、發(fā)電公司及發(fā)電廠(chǎng)的直流負責人積極支持這項工作，為實(shí)現這一目標而共同努力。