供用電第25卷第1期502008年2月信息系統(tǒng)的電源系統(tǒng)改造祝春捷,孫劍(杭州市電力局,杭州浙江310000摘要:信息系統(tǒng)原有的電源系統(tǒng)往往滿足不了信息系統(tǒng)的快速發(fā)展,必須進行相應的改造。以杭州市電力局信息系統(tǒng)為例,分析了其原有電源系統(tǒng)的薄弱點,提出了改造時的一些原則、方案及具體實施,分析了改造時靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關技術的應用關鍵詞:信息系統(tǒng);電源系統(tǒng);改造;靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關中圖分類號:TM76文獻標識碼:B文章編號:1006-6357(2008)01-0050-03信息系統(tǒng)的安全可靠運行是電力安全生產(chǎn)、如果輸出開關或配電屏故障,則無法可靠供電。優(yōu)質(zhì)服務及各項管理工作正常開展的重要保障。3)A、B、C三相負載難以均衡調(diào)配。旦信息系統(tǒng)的電源系統(tǒng)發(fā)生故障,就會造成整4)在UPS輸出總配電屏處接入市電2,實際個信息系統(tǒng)的癱瘓及硬件損壞。我局電力信息系上起不到電源備用的作用。因為一旦市電1故障統(tǒng)是在近5年時間內(nèi)快速發(fā)展起來的,其電源系后不能自動切換,須人工切換到市電2,切換時間統(tǒng)的設計和設備可靠性往往并不完善,不能滿足較長,信息系統(tǒng)實際仍然會停役目前在日益發(fā)展壯大的信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心的要5)沒有相應的遠程報警信號,不能及時發(fā)現(xiàn)求。因此對這些信息系統(tǒng)的電源系統(tǒng),提出了可故障隱患,容易發(fā)生UPS放電完畢后系統(tǒng)全部靠性、穩(wěn)定性、互備性的更高要求停役1信息系統(tǒng)原電源系統(tǒng)的薄弱點分析原電源系統(tǒng)已發(fā)生過幾起故障,其中比較嚴重的一次是:UPS2短路后,短路沖擊電流很大,信息系統(tǒng)的電源系統(tǒng)如果因設計不完善,則甚至超過總開關的額定電流;另兩臺UPS由于并因短時停電會造成信息系統(tǒng)停運或硬件的損害。聯(lián)回路的原因形成環(huán)流造成保護性停機,所有的電源系統(tǒng)主要存在的薄弱點有:①系統(tǒng)內(nèi)存在單信息系統(tǒng)因此全部停止運行,造成很大影響。點故障;②容量冗余不足;③負載不均衡或掛接不隨著信息系統(tǒng)的不斷擴大,實際的設備負載合理;④缺乏定期的維護和保養(yǎng)及相應的管理經(jīng)超過80kVA,原先設計120kVA的容量已制度。經(jīng)難以滿足冗余的要求,任一臺UPS停運檢修我局原來采用三臺容量均為40kVA的UPS前,都必須減小信息負載。還有,原蓄電池在滿負主機,以并聯(lián)方式為信息機房內(nèi)設備供電。有兩荷下可放電2h的能力,已不能滿足現(xiàn)有信息系路市電接人UPS系統(tǒng),市電1直接連接在三組統(tǒng)應急保障的需要。為此,必須對原電源系統(tǒng)進UPS上,市電2連接在UPS輸出總配電屏上。行改造,以滿足信息系統(tǒng)安全可靠運行的要求。機房內(nèi)所有的電源插座均采用地插的方式,各種設備的電源線散落在過道上容易被進出人員華2改造原電源系統(tǒng)的原則掉,存在事故隱患。同時,由于地插未標明由哪路對原有電源系統(tǒng)的改造必須遵循以下幾項UPS供電,導致3臺UPS主機的負載不均衡。原則。具體薄弱點如下。1)利用原有資源。三臺UPS及電源系統(tǒng)雖1)UPS的輸入存在單點故障時,因只有市電建于2002年的信息系統(tǒng)發(fā)展初期,但仍處于健康1連接在3組UPS上,且UPS的旁路配電柜和狀態(tài)、未滿使用期,仍可有效使用。電源系統(tǒng)的改輸入配電柜都接在上面,如果市電1故障或接人造要的總開關斷開,則所有信息設備的供電無法保證中國煤化工阝要考慮雙電源2)UPS輸出和樓層配電都存在單點故障時,的冗CNMH正常運行,電008年第1期供用電源系統(tǒng)容量既要滿足目前信息系統(tǒng)運行的要求,市電1也要考慮未來5年的信息系統(tǒng)發(fā)展需要。新增的UPS系統(tǒng)與原有UPS系統(tǒng)要匹配,改造后容量輸入配電柜或蓄電池的擴容爭取一步到位3)原UPS系統(tǒng)與新增UPS系統(tǒng)之間采用靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關STS以保障信息系統(tǒng)的高可靠性STS靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關采用快速轉(zhuǎn)換晶閘管技術,應U輸出總電屏[UP輸出電屏用于雙電源服務器及關鍵負載后可有99.9999%的高可靠性。兩個電源可同步為STS饋電,顯著匚樓層電匚總電減少電源轉(zhuǎn)換時間。4)要考慮電源系統(tǒng)設備檢修的便利,在關鍵STS靜態(tài)轉(zhuǎn)換開為節(jié)點處要有便于斷開的連接點?？紤]到任何設備單電源負都有需要檢修或發(fā)生故障的可能,這些計劃檢修至雙電源負載一或故障檢修必須不影響信息系統(tǒng)的運行,不需要信息系統(tǒng)停役圖1改造后電源系統(tǒng)設計示意圖5)由于信息電源系統(tǒng)的改造涉及所有的信足40kVA的UPS滿負荷下可放電2h。加上原息業(yè)務系統(tǒng)的停役,必須進行周密的考慮并盡量有蓄電池的容量后,可以滿足滿負荷下放電達到科學地安排好工作計劃,盡可能減少停電時間近8h,完全能滿足信息系統(tǒng)的安全運行要求。3對原電源系統(tǒng)的改造方案及其實施4)電源線路和網(wǎng)絡線路的鋪設要實現(xiàn)分離防止干擾、便于檢修。所設分路開關的個數(shù)要考改造后電源系統(tǒng)的設計示意圖見圖1。慮系統(tǒng)擴展的需要而留有備用,避免今后機房再1)新增1套容量為120kVA的UPS電源系次施工時干擾系統(tǒng)的運行。所有的機柜、開關、電統(tǒng),與原有3套UPS的總?cè)萘肯喈?新、老兩套源條線路都要設置標簽,為實際運行做好準備。UPS系統(tǒng)以雙母線方式相連。所有的雙電源設5)考慮到電源系統(tǒng)的改造施工需要原信息備都與新、老UPS的輸出端連接。重要單電源設系統(tǒng)停役,影響到生產(chǎn)業(yè)務和營銷工作,所以確定備通過靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關STS連在兩路UPS輸出配利用國慶節(jié)營銷系統(tǒng)停止對外業(yè)務的時間,兩天電屏上,經(jīng)信息設備廠商確認,STS雙電源切換進行施工,一天備用。為保障優(yōu)質(zhì)話務服務的暢只要在10ms以內(nèi),對信息系統(tǒng)沒有影響。次要通,還為95598系統(tǒng)提供了臨時電源。由于準備單電源設備就連接在一路UPS輸出端。兩路工作十分充分,整個電源系統(tǒng)的改造和信息系統(tǒng)UPS的輸入配電柜和旁路配電柜分別接在不同的的恢復非常順利。市電輸入上,當一路市電失電時可以及時切換到另4改造方案中靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關SⅠS技術應用一路市電上。所有的輸入輸出環(huán)節(jié)全部避免單點故障,每路系統(tǒng)有分路開關,便于單獨檢修和維護在本次改造設計中,應用了靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關STS2)在輸人電源的總配電屏和主要分配電屏(下稱STS),實現(xiàn)單電源負載的不間斷的無損切A、B、C三相上配置輸出電流表,以便實時監(jiān)測各換。STS是一種固態(tài)、三極、雙位的轉(zhuǎn)換開關,當相電流的數(shù)值,一旦發(fā)現(xiàn)三相不平衡就可以及時路輸入電源發(fā)生故障或需要檢修測試時,STS可調(diào)配各相負荷。對所有UPS實行遠程實時監(jiān)控,實現(xiàn)不間斷(<5ms)地切換到另一路電源。將報警信號接至中央控室進行24h監(jiān)控,一旦發(fā)STS可以通過控制面板設定其中任意一路現(xiàn)異常就可以及時處理。輸入電源為主電源則另一路輸入電源為備用電3)對新增的UPS配備一組2V的蓄電池,源中國煤化工位的情況下,容量滿足120kVA的UPS滿負荷下可放電4h。STSCNMHG切換到備用電對原三組UPS增加4組6V蓄電池,每組容量滿下轉(zhuǎn)第57頁)2008年第1期供用電代替?zhèn)鹘y(tǒng)的異步風力發(fā)電機。雙饋異步發(fā)電機可完善的保護及檢測。若采用DSP芯片的控制以通過改變勵磁電流的頻率和相位來改變發(fā)電機器(2,運算速度將大幅度提高,充分利用DSP的的轉(zhuǎn)速,以達到調(diào)速的目的。通過調(diào)節(jié)勵磁電流速度快、計算功能強大等特點精確算出無功補償不僅可以調(diào)節(jié)發(fā)電機的無功功率還可以調(diào)節(jié)發(fā)電分量,準確跟蹤系統(tǒng)無功變化,對多級電容器組進機的有功功率。行自動和循環(huán)投切,達到對系統(tǒng)實時動態(tài)補償?shù)?結(jié)語目的合理選擇風力發(fā)動機機端固定補償容量或母參考文獻線并聯(lián)電容的補償容量,可以提高風電場的輸出[1]劉淑敏,李奎文等.無功補償裝置的選擇[電氣功率因數(shù)和穩(wěn)定風電場的電壓在一定的范圍之傳動,2002(4):61-64.內(nèi)。在進行無功動態(tài)補償時,快速準確地檢測出[2]章云謝莉萍,熊紅艷.DSP控制器及其應用[M需要補償?shù)臒o功功率大小是關鍵因素,因為它決北京:機械工業(yè)出版社,2001.8.定著補償效果的實時性和準確性。收稿日期:2007年12月無功功率(無功電流)型的控制器較完善地解易明碩士研究生研究方向為電力系統(tǒng)運行與控制決了功率因數(shù)型控制器的缺陷。它能兼顧線路的李嘵明教授,從事電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)的科研和教學穩(wěn)定性及檢測及補償效果,并能對補償裝置進行上接第51頁)關,STS可以通過旁路開關不間斷地切換到任源。如此短的時間不會導致信息系統(tǒng)設備停役。路輸入電源,便于維修。在維修時,STS的輸入、靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關STS具有以下特點。輸出和旁路的電源接線端子都應被隔離,以便在1)安全防護。STS的切換都是快速的先斷系統(tǒng)處于旁路時,安全維護STS內(nèi)的任何組件。后合,主電源及備用電源之間不會產(chǎn)生沖擊電流,所有的切換都在5ms時間內(nèi)完成。主電源發(fā)生5結(jié)語故障時,負載自動切換到備用電源;主電源恢復正在電力系統(tǒng)中,一般對信息系統(tǒng)的電源系統(tǒng)常后,負載又自動切換到主電源。STS感應的負沒有引起足夠的重視因此往往相應的管理分界載電流超過預先設定的過流值時,STS轉(zhuǎn)入過電和設計方案缺乏統(tǒng)籌考慮,直到出現(xiàn)問題后再逐流抑制模式抑制切換。在負載電流恢復到正常步修正。信息系統(tǒng)的電源系統(tǒng)的改造和設計,必值時,過電流抑制模式自動復位,STS恢復到正須著眼長期統(tǒng)籌考慮爭取一步到位常的工作模式,又可實施切換要重視對電源系統(tǒng)的巡視和24h的監(jiān)控,提2)自動切換和手動切換相結(jié)合。STS內(nèi)還高維護和檢修水平,做到防患于未然。裝有手動旁路開關,進行手動切換時可保證輸出目前所有的信息系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)不間斷。的重要性日益顯現(xiàn),其電源系統(tǒng)的重要性不可忽3)故障報警。為了確保正常運行,STS持續(xù)視,因此,應逐步建立起一支專業(yè)的弱電電源管理監(jiān)視晶閘管(SCR)的狀態(tài)。當SCR發(fā)生短路時,和專業(yè)隊伍STS自動報警,并迅速打開另一路電源的隔離開關;當SCR開路時,STS自動報警,切換先前打開收稿日期:2007年11月的隔離開關。所有的開路和短路報警都將被鎖祝春捷高級工程師,碩士,從事電力自動化和科技信息管定,經(jīng)復位才能回到原先的正常工作狀態(tài)理工作孫劍工程師,從事電力網(wǎng)絡和信息電源方面的管理和設4)便于維修。STS裝有互鎖的維修旁路開計工作中國煤化工CNMHG