電力系統(tǒng)直流電源裝置回顧與發(fā)展

　　電力系統(tǒng)直流電源裝置是保證電網(wǎng)及發(fā)電廠安傘運(yùn)行的重要設(shè)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(tǒng)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)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，隨著電力電子產(chǎn)品的更新和對(duì)變電站無(wú)人值班的需要，對(duì)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足要求，可靠性也愈來(lái)愈高，但新問(wèn)題也在不斷出現(xiàn)，因此把科研、設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行組織在一起，使直流電源裝置登上一個(gè)新臺(tái)階。

　　一.十多年來(lái)電力系統(tǒng)直流電源裝置的發(fā)展回顧

　　1990年開(kāi)始電力系統(tǒng)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(shè)計(jì)和樣機(jī)研制。

　　1991年10月電力系統(tǒng)用直流電源典型設(shè)計(jì)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、西安電力整流器廠、北京長(zhǎng)河機(jī)電有限公司、廣東電控設(shè)備廠、四川電器廠、北京電器研究所、新鄉(xiāng)東海配電設(shè)備廠、徐州電力修造廠等15個(gè)單位組成。

　　同年11月～1992年1月聯(lián)合設(shè)計(jì)組分成東北、華北組，華南、中南組，兩北、兩南組對(duì)企業(yè)用戶及制造廠進(jìn)行直流電源產(chǎn)品使用情況及制造質(zhì)量調(diào)研。針對(duì)質(zhì)量問(wèn)題聯(lián)合設(shè)計(jì)組對(duì)直流電源的主要部件：蓄電池和整流器提出了技術(shù)指標(biāo)和試制任務(wù)。

　　1992年5月召開(kāi)電力系統(tǒng)直流電源柜設(shè)計(jì)方案審杏會(huì)，由51個(gè)設(shè)計(jì)、科研、運(yùn)行、使用、制造單位81名代表參加。提出了“五統(tǒng)一”的要求。

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

　　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?jiān)措姎夤炯夹g(shù)轉(zhuǎn)讓，推廣GZD產(chǎn)品。

　　1994年GZD系列直流電源柜獲實(shí)用新型專利(專利號(hào)：ZL93223344.9)。國(guó)內(nèi)已有近百家生產(chǎn)，每年上千套產(chǎn)品在電力系統(tǒng)中運(yùn)行。

　　1994年6月以安生司43號(hào)文發(fā)出“關(guān)于加強(qiáng)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(duì)GZD(W)微機(jī)控制直流電源柜技術(shù)條件和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審查，提出了自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程曲線圖，并確定了一系列整定參數(shù)。目的是為滿足無(wú)人值班要求。

　　1996年12月安生習(xí)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?jiān)措姎夤竟寂涮自骷c(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(wěn)流穩(wěn)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(shè)計(jì)工作總結(jié)會(huì)。會(huì)議對(duì)lO年來(lái)的直流工作進(jìn)行了總結(jié)，肯定了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和電科院開(kāi)關(guān)所及龍?jiān)措姎夤揪唧w實(shí)施的GZD和GZDW系列直流電源柜在研制、開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)及推廣應(yīng)用中起到的重要作用，另外對(duì)配套元器件廠在研制、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(xiāng)電網(wǎng)改造，國(guó)家經(jīng)貿(mào)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(shè)計(jì)組成立。根據(jù)國(guó)家電力公司發(fā)輸電輸函[2000]51號(hào)《關(guān)于成立發(fā)電廠變電所蓄電池用整流逆變?cè)O(shè)備聯(lián)合設(shè)計(jì)組》批文的要求，委托中國(guó)電力科學(xué)研究院開(kāi)關(guān)所負(fù)責(zé)組織實(shí)施。聯(lián)合設(shè)計(jì)組由中國(guó)電力科學(xué)研究院、四川電力科學(xué)研究院、電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院、華北電力設(shè)計(jì)院、河南電力設(shè)計(jì)院、華東電力設(shè)計(jì)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，上海凱華電源成套設(shè)備廠、大連旅順電力電子設(shè)備有限公司和四川龍?jiān)措娏こ逃邢薰镜?4個(gè)單位組成。

　　2001年9月由于國(guó)家電力公司改革，體制變化，安運(yùn)部發(fā)出213號(hào)文“變更直流電源裝置技術(shù)管理單位”，將原龍?jiān)措娏ρ芯克闹绷麟娫赐茝V應(yīng)用工作變更由中國(guó)電力科學(xué)研究院開(kāi)關(guān)所負(fù)責(zé)。

　　2002年1月經(jīng)各方面協(xié)商確立成立“電力系統(tǒng)直流電源設(shè)備及配套元器件推廣應(yīng)用委員會(huì)”，并起草章程。它將以設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)→研制→型式試驗(yàn)→產(chǎn)品評(píng)審→推廣應(yīng)用→運(yùn)行意見(jiàn)返回→標(biāo)準(zhǔn)制修訂→形成封閉循環(huán)，使運(yùn)行、設(shè)計(jì)、研究、開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)直流電源設(shè)備及配套元器件推廣應(yīng)用委員會(huì)》，秘書處設(shè)在中國(guó)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(tǒng)直流電源設(shè)備及配套元器件推廣應(yīng)用委員會(huì)》年會(huì)。會(huì)議為總結(jié)、交流經(jīng)驗(yàn)，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)電廠變電所蓄電池用整流逆變?cè)O(shè)備》通過(guò)電力工業(yè)電力設(shè)備及儀表質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心按DL/T857—2004標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的全部型式試驗(yàn)并經(jīng)試運(yùn)行后，由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)邀請(qǐng)全國(guó)電力系統(tǒng)的專家進(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(jì)等配套元器件。

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

　　年會(huì)總結(jié)2004年度主要完成的工作如下：a.直流電源標(biāo)準(zhǔn)DL/T856—2003《電力用直流電源監(jiān)控裝置》和DL/T857—2003《發(fā)電廠、變電所蓄電池用整流逆變?cè)O(shè)備技術(shù)條件》兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)正式出版;b.GCFW型和KCFW型微機(jī)監(jiān)控整流逆變?cè)O(shè)備通過(guò)產(chǎn)品鑒定;c.斷路器級(jí)差配合研究取得了滿意的成果;d.直流電源系統(tǒng)接線的研究和監(jiān)控器配置的研究得到較好的結(jié)論;e.直流電源運(yùn)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(yùn)行可靠性;f.蓄電池剩余容量的檢測(cè)研究和膠體蓄電池能否在電力系統(tǒng)應(yīng)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、變電所蓄電池用整流逆變?cè)O(shè)備研討會(huì)”，推廣生產(chǎn)和使用整流逆變?cè)O(shè)備(第三代直流電源柜)。

　　二.直流電源標(biāo)準(zhǔn)制修訂情況

　　產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是指導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)的規(guī)則，標(biāo)準(zhǔn)的制定涉及用戶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(dǎo)更新技術(shù)的發(fā)展。直流電源有關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)開(kāi)始，相應(yīng)的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也隨之產(chǎn)生，1991年第-個(gè)直流電源標(biāo)準(zhǔn)DL/T459—9l《鎘鎳蓄電池直流屏訂貨技術(shù)條件》發(fā)布。并隨著直流電源技術(shù)的進(jìn)步，標(biāo)準(zhǔn)不斷修訂和制訂，到目前為止已執(zhí)行的有下列電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：

　　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(tǒng)直流電源柜訂貨技術(shù)條件;

　　DL/T724 2000電力系統(tǒng)蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)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(jiān)控模塊;

　　DL/T857—2(i04發(fā)電廠、變電站蓄電池用整流逆變?cè)O(shè)備技術(shù)條件;

　　DL/T5044-一2004電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程;

　　DL/T5120-一2000小型電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程。

　　三.電力系統(tǒng)直流電源裝置的研究發(fā)展方向

　　隨著GZD和GZDW系列直流電源柜在電力系統(tǒng)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(jì)，使我國(guó)直流電源柜步入第三代產(chǎn)品，無(wú)論在技術(shù)性能指標(biāo)、自動(dòng)化、智能化程度、外觀、工藝和可靠性都處于國(guó)際先進(jìn)水平，使我國(guó)電力系統(tǒng)直流電源已徹底改變?cè)瓉?lái)落后面貌。蓄電池和設(shè)備壽命進(jìn)一步延長(zhǎng)，從根本上滿足無(wú)人值班和少維護(hù)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(xiàn)新的問(wèn)題，用戶還有新的要求，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(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)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(cè)裝置、集中監(jiān)控器、高抗腐蝕長(zhǎng)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絕緣檢測(cè)保護(hù)斷路器、蓄電池巡檢儀和充放電安時(shí)計(jì)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(duì)熔斷器的級(jí)差配合保護(hù)研究，保證直流電源故障、停電范圍限制到最小;

　　d.開(kāi)發(fā)蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(蓄電池阻抗檢測(cè)或容量檢測(cè)儀);

　　e.推廣使用同時(shí)滿足不同輸出電壓要求的控制、保護(hù)、測(cè)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(tǒng)一直流電源各元器件之間的通訊規(guī)約，解決各廠元器件的通用性和互換性;

　　g.研究在電力系統(tǒng)推廣和采用膠體蓄電池的可能性。

　　當(dāng)然，隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和用戶的需求，直流電源裝置中還有很多工作要做，要研究，希望在國(guó)家電網(wǎng)公司領(lǐng)導(dǎo)下，充分發(fā)揮由中國(guó)電力科學(xué)研究院開(kāi)關(guān)所組織的《電力系統(tǒng)直流電源技術(shù)委員會(huì)》的作用，不斷總結(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，分析和研究新問(wèn)題，設(shè)計(jì)、制造和使用部門共同提出新要求，應(yīng)用新技術(shù)，推廣新產(chǎn)品，在新的形勢(shì)下，繼承十多年來(lái)的工作作風(fēng)，努力工作、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用最新技術(shù)生產(chǎn)高質(zhì)量直流電源設(shè)備和配套元器件產(chǎn)品，使我國(guó)電力系統(tǒng)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)電廠的直流負(fù)責(zé)人積極支持這項(xiàng)工作，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)而共同努力。