电力系统直流电源装置回顾与发展

电力系统直流电源装置是保证电网及发电厂安伞运行的重要设备，直流电源失压开关拒动造成大面积停电的重大事故时有发生.因此电力系统各级领导对直流电源装置都特别重视。近十多年直流电源装置技术迅速发展，随着电力电子产品的更新和对变电站无人值班的需要，对直流电源装置的要求愈来愈高，目前直流电源装置已基本满足要求，可靠性也愈来愈高，但新问题也在不断出现，因此把科研、设计、制造和运行组织在一起，使直流电源装置登上一个新台阶。

　　一.十多年来电力系统直流电源装置的发展回顾

1990年开始电力系统开关柜火烧连营，大面积停电很多是直流电源造成的。

1991年9月电力科学研究院向电力部提出组织镉镍直流屏联合设计和样机研制。

1991年10月电力系统用直流电源典型设计工作筹备会成立。由电力科学研究院、北京供电局、四川电力科学研究院、黑龙江省电力局、上海市电力局、青岛电业局、徐州电业局、许昌继电器厂、西安电力整流器厂、北京长河机电有限公司、广东电控设备厂、四川电器厂、北京电器研究所、新乡东海配电设备厂、徐州电力修造厂等15个单位组成。

同年11月～1992年1月联合设计组分成东北、华北组，华南、中南组，两北、两南组对企业用户及制造厂进行直流电源产品使用情况及制造质量调研。针对质量问题联合设计组对直流电源的主要部件：蓄电池和整流器提出了技术指标和试制任务。

1992年5月召开电力系统直流电源柜设计方案审杏会，由51个设计、科研、运行、使用、制造单位81名代表参加。提出了“五统一”的要求。

1992年11月完成GZD产品样机及通过型式实验。

1993年3月GZD产品通过技术鉴定。

1993年6月由电力部办公厅发文，通过龙源电气公司技术转让，推广GZD产品。

1994年GZD系列直流电源柜获实用新型专利(专利号：ZL93223344.9)。国内已有近百家生产，每年上千套产品在电力系统中运行。

1994年6月以安生司43号文发出“关于加强直流电源柜管理的通知”。

1995年3月和1995年10月在上海和成都两次对GZD(W)微机控制直流电源柜技术条件和设计方案进行审查，提出了自动化运行过程曲线图，并确定了一系列整定参数。目的是为满足无人值班要求。

1996年12月安生习公布GZD系列直流电源柜定点生产企业名单。

1997年1月龙源电气公司公布配套元器件定点企业名单。

1998年高频开关整流模块生产并推广使用，效率高、体积小、稳流稳压精度高、功能完善，使直流电源装置又跃人更先进的水平。

1999年5月在北海召开了GZD、GZDW联合设计工作总结会。会议对lO年来的直流工作进行了总结，肯定了各级领导和电科院开关所及龙源电气公司具体实施的GZD和GZDW系列直流电源柜在研制、开发、试验及推广应用中起到的重要作用，另外对配套元器件厂在研制、开发、质量保证起到的促进作用也做了肯定。

1999年底一2000年城乡电网改造，国家经贸委入网产品中。GZD和IGZDW进入了二批名录。

2000年3月蓄电池组用整流逆变装置联合设计组成立。根据国家电力公司发输电输函[2000]51号《关于成立发电厂变电所蓄电池用整流逆变设备联合设计组》批文的要求，委托中国电力科学研究院开关所负责组织实施。联合设计组由中国电力科学研究院、四川电力科学研究院、电力规划设计总院、华北电力设计院、河南电力设计院、华东电力设计院、深圳市科陆电子科技股份有限公司、珠海泰坦科技股份有限公司、西安腾飞科技股份有限公司、江苏双登电源科技有限公司、北京人民电器厂，上海凯华电源成套设备厂、大连旅顺电力电子设备有限公司和四川龙源电力工程有限公司等14个单位组成。

2001年9月由于国家电力公司改革，体制变化，安运部发出213号文“变更直流电源装置技术管理单位”，将原龙源电力研究所的直流电源推广应用工作变更由中国电力科学研究院开关所负责。

2002年1月经各方面协商确立成立“电力系统直流电源设备及配套元器件推广应用委员会”，并起草章程。它将以设计开发→研制→型式试验→产品评审→推广应用→运行意见返回→标准制修订→形成封闭循环，使运行、设计、研究、开发、试验、标准一体化，这一种尝试，有其极大的生命力。

2002年6月在北京成立《电力系统直流电源设备及配套元器件推广应用委员会》，秘书处设在中国电科院开关所。

2002年12月《直流电源》创刊，第l期出版。

2003年12月在番禺召开《电力系统直流电源设备及配套元器件推广应用委员会》年会。会议为总结、交流经验，推广新技术、新产品和讨论2004年重点工作。

2004年8月《发电厂变电所蓄电池用整流逆变设备》通过电力工业电力设备及仪表质量检验测试中心按DL/T857—2004标准进行的全部型式试验并经试运行后，由中国电力企业联合会邀请全国电力系统的专家进行并通过了产品鉴定。同时，还开发了逆变模块、蓄电池巡检仪、安时计等配套元器件。

2004年12月珠海年会决定将《电力系统直流电源设备及配套元器件推广应用委员会》更名为《电力系统直流电源技术委员会》。

年会总结2004年度主要完成的工作如下：a.直流电源标准DL/T856—2003《电力用直流电源监控装置》和DL/T857—2003《发电厂、变电所蓄电池用整流逆变设备技术条件》两项标准正式出版;b.GCFW型和KCFW型微机监控整流逆变设备通过产品鉴定;c.断路器级差配合研究取得了满意的成果;d.直流电源系统接线的研究和监控器配置的研究得到较好的结论;e.直流电源运行故障分析提出改进意见，最大限度地提高直流电源运行可靠性;f.蓄电池剩余容量的检测研究和胶体蓄电池能否在电力系统应用做了一些研究工作;g.吸收新会员;h.公布产品选用推荐名单;i.出版了《直流电源》2004.3期杂志。

2005年5月在上海召开“发电厂、变电所蓄电池用整流逆变设备研讨会”，推广生产和使用整流逆变设备(第三代直流电源柜)。

二.直流电源标准制修订情况

产品标准是指导产品生产的规则，标准的制定涉及用户的要求和制造的可能性，它能限制落后产品的生产和指导更新技术的发展。直流电源有关设备标准的制修订就是在这一思想下产牛的。从GZD系列直流电源柜联合设计开始，相应的电力行业标准也随之产生，1991年第-个直流电源标准DL/T459—9l《镉镍蓄电池直流屏订货技术条件》发布。并随着直流电源技术的进步，标准不断修订和制订，到目前为止已执行的有下列电力行业标准：

DL/T637—1997阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件;

DL/T459-一2000电力系统直流电源柜订货技术条件;

DL/T724 2000电力系统蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程;

DL/T781—200l电力用高频开关整流模块;

DL/T856—2004电力用直流电源监控模块;

DL/T857—2(i04发电厂、变电站蓄电池用整流逆变设备技术条件;

DL/T5044-一2004电力工程直流系统设计技术规程;

DL/T5120-一2000小型电力工程直流系统设计规程。

　　三.电力系统直流电源装置的研究发展方向

随着GZD和GZDW系列直流电源柜在电力系统的推广和大量采用，目前又开发和推广GCFW和KCFW系列蓄电池用整流逆变装置，配用蓄电池巡检仪和安时计，使我国直流电源柜步入第三代产品，无论在技术性能指标、自动化、智能化程度、外观、工艺和可靠性都处于国际先进水平，使我国电力系统直流电源已彻底改变原来落后面貌。蓄电池和设备寿命进一步延长，从根本上满足无人值班和少维护的要求。但科学技术的发展是无止境的，在使用过程中产晶还会出现新的问题，用户还有新的要求，直流电源装置还要进一步发展。为此，近期宦开展下列研究工作：

a.不断完善和修订、制订相应的标准并组织宣贯;

b.完善整流和逆变模块、智能化蓄电池放电装置、分布式绝缘检测装置、集中监控器、高抗腐蚀长寿命蓄电池、电子式短路短延时脱扣直流断路器和直流馈线绝缘检测保护断路器、蓄电池巡检仪和充放电安时计等配套元器件的性能，并降低生产成本;

c.开展直流空气开关之间及对熔断器的级差配合保护研究，保证直流电源故障、停电范围限制到最小;

d.开发蓄电池在线监测系统(蓄电池阻抗检测或容量检测仪);

e.推广使用同时满足不同输出电压要求的控制、保护、测量和通讯的蓄电池直流电源装置，包括直流电源与不间断电源(UPS)一体化装置;

f.统一直流电源各元器件之间的通讯规约，解决各厂元器件的通用性和互换性;

g.研究在电力系统推广和采用胶体蓄电池的可能性。

当然，随着科学技术进步和用户的需求，直流电源装置中还有很多工作要做，要研究，希望在国家电网公司领导下，充分发挥由中国电力科学研究院开关所组织的《电力系统直流电源技术委员会》的作用，不断总结运行经验，分析和研究新问题，设计、制造和使用部门共同提出新要求，应用新技术，推广新产品，在新的形势下，继承十多年来的工作作风，努力工作、开发、应用最新技术生产高质量直流电源设备和配套元器件产品，使我国电力系统直流电源成为世界上最安全最先进最可靠的直流电源，也希望各电网公司、电力公司、发电公司及发电厂的直流负责人积极支持这项工作，为实现这一目标而共同努力。