胡葉民

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電容在各種電子設(shè)備中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，在電容自動(dòng)化系統(tǒng)中，開關(guān)電源是自動(dòng)化終端設(shè)備的關(guān)鍵部件。本文對(duì)電容儲(chǔ)能自動(dòng)化終端設(shè)備與備用開關(guān)電源進(jìn)行分類闡述，分析了備用開關(guān)電源的應(yīng)用作用以及應(yīng)用中要注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：電容儲(chǔ)能；自動(dòng)化終端；備用開關(guān)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、電容儲(chǔ)能的自動(dòng)化終端

（一）電容概述

電容有兩種含義，一是指容納電場(chǎng)的能力，表現(xiàn)的是電容器容納電荷的物理量；另外一種含義是電容器容納電荷的簡(jiǎn)稱，就是電力儲(chǔ)存的容器。電容儲(chǔ)存的是電能場(chǎng)，可以儲(chǔ)存穩(wěn)定不變的能量。常用的電容可以按照介質(zhì)分為紙介電容、油浸紙介電容、云母電容、薄膜電容、金屬化紙介電容、陶瓷電容、電解電容等。

（二）電容儲(chǔ)能的自動(dòng)化終端

電容終端是主要用于配電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集與調(diào)控，電容儲(chǔ)能自動(dòng)化終端就是配電自動(dòng)化，故障位置判斷、隔離故障區(qū)域、恢復(fù)正常供電這三個(gè)方面是電容儲(chǔ)能自動(dòng)化終端最重要的功能，而保證這三個(gè)功能正常實(shí)施的關(guān)鍵在于設(shè)備開關(guān)電源的管控上。不同的配電設(shè)備對(duì)電容終端的功能要求、運(yùn)行環(huán)境與安裝結(jié)構(gòu)也是不一樣的。2002年，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布了電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范”，所以電容自動(dòng)化終端可以分為以下幾大類：

1站控終端DTU。站控終端主要有開關(guān)監(jiān)控和信息采集、傳輸以及接收的作用，向主站發(fā)送站控終端測(cè)控范圍內(nèi)的信息，實(shí)現(xiàn)消息互通和轉(zhuǎn)換等。站控終端自動(dòng)化表現(xiàn)在能夠?qū)δ妇€或者裝有斷路器電路短路故障時(shí)快速且準(zhǔn)確完成故障檢測(cè)，并且能夠針對(duì)故障給出相對(duì)應(yīng)的跳閘指令。

2線路終端FTU。線路終端主要作用是線纜的傳輸入接入，對(duì)線路分段開關(guān)處進(jìn)行全程監(jiān)控。線纜終端運(yùn)行的環(huán)境主要是在戶外，與遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)終端有較大的差別。

3配變終端TTU。配變終端就是配變監(jiān)測(cè)儀，主要是對(duì)電容電流輸送與負(fù)荷的情況進(jìn)行監(jiān)視與記錄。通常對(duì)配變終端不會(huì)要求數(shù)據(jù)及時(shí)上傳，也不會(huì)要求配備通訊儀器，一般是相關(guān)技術(shù)人員定期對(duì)自動(dòng)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題再反饋。

4用電終端。用電終端是一種用戶用電設(shè)備監(jiān)控終端，結(jié)合需求側(cè)管理采集高壓側(cè)電流、開關(guān)實(shí)時(shí)情況和低壓側(cè)電流、電壓、有用無(wú)用功、電能表脈沖等數(shù)量，對(duì)用戶設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。一般用電終端設(shè)備裝設(shè)在用電較大的用戶家，用電量小的用戶可以不用裝設(shè)。

二、電容儲(chǔ)能的自動(dòng)化終端備用開關(guān)電源

（一）開關(guān)電源

開關(guān)電源是利用現(xiàn)代化的電力電子技術(shù)，控制電壓輸出管道的開通和關(guān)斷的時(shí)間，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種工具。目前的開關(guān)電源主要有兩種，一種是直流開關(guān)電源，另一種是交流開關(guān)電源。

（二）主要分類

現(xiàn)在的開關(guān)電源發(fā)展方向趨向于輕便實(shí)用，在一邊對(duì)開關(guān)電源研發(fā)的同時(shí)，也促進(jìn)了開發(fā)技術(shù)的發(fā)展。隨著技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源輕便實(shí)用的性能得以實(shí)現(xiàn)，目前的開關(guān)電源可以分為：

1 微型低功率開關(guān)電源。開關(guān)電源走向大眾化、微型化是必然的趨勢(shì)，而且現(xiàn)在已經(jīng)逐步開始取代變壓器在我們生活中的應(yīng)用。微型低功率開關(guān)電源在生活中主要體現(xiàn)在智能手表、手機(jī)充電器等地方。

2 反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開關(guān)電源。反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開關(guān)電源所輸出的電壓為負(fù)極電壓，這是與一般的串聯(lián)式開關(guān)電源最大的區(qū)別，一般的串聯(lián)式開關(guān)電源所輸出的電壓為正極電壓。在同等的條件下，反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開關(guān)電源輸出的電流要比一般的串聯(lián)式開關(guān)電源輸出的電流小了一倍。

三、電容儲(chǔ)能的自動(dòng)化終端備用開關(guān)電源的應(yīng)用

（一）應(yīng)用自動(dòng)化終端備用開關(guān)電源的作用

電容儲(chǔ)能的自動(dòng)化終端系統(tǒng)主要包括電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、監(jiān)控設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備，其中開關(guān)電源是這些系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的一部分，要想解決好自動(dòng)化終端系統(tǒng)的安全問(wèn)題，就要從開關(guān)電源入手研究。開關(guān)電源的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1 主電路。對(duì)于沖擊電流有限幅的作用，能夠控制電源接通時(shí)候電流在輸入口的沖擊力度，還能夠把電網(wǎng)中存在的雜波和影響設(shè)備運(yùn)行的雜波反饋回電網(wǎng)。最終要是能夠把電網(wǎng)中的交流電源直接整流成為平滑的直流電，根據(jù)電力需要的實(shí)際情況，提供安全穩(wěn)定的直流電。如果需要交流電，那么可以利用開關(guān)電源逆向變電，把直流電變?yōu)楦哳l交流電。

2 控制電路。從電流輸出的管道端口取樣進(jìn)行分析對(duì)比，利用開關(guān)電源控制逆變器使得脈寬或者脈頻改變，從而得到穩(wěn)定輸出的電流。對(duì)電路測(cè)試后的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，和保護(hù)電路對(duì)比研究，給電路控制的安全提供各種保護(hù)措施。

3 檢測(cè)電路。開關(guān)電源對(duì)各種參數(shù)和儀表數(shù)據(jù)起到一個(gè)保護(hù)功能，在電路運(yùn)行中，能夠使這些數(shù)據(jù)參數(shù)不發(fā)生混亂現(xiàn)象。

4 輔助電源。自動(dòng)化終端備用開關(guān)電源能夠?qū)崿F(xiàn)軟件的遠(yuǎn)程管理，保護(hù)并控制好電路供電過(guò)程，利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行一種非常有效的技術(shù)控制。

（二）開關(guān)電源的應(yīng)用選擇

電容儲(chǔ)能的自動(dòng)化終端備用開關(guān)電源在輸入抗干擾性能上，由于其自身電路結(jié)構(gòu)具有多級(jí)串聯(lián)的特點(diǎn)，所以在輸出電壓穩(wěn)定度這一技術(shù)指標(biāo)上與線性電源相比具有很大的優(yōu)勢(shì)。在開關(guān)電源選用中要從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮：

1 輸出電流。因?yàn)殡娙輧?chǔ)能的自動(dòng)化終端具有自動(dòng)性，所以在輸出電流的應(yīng)用上要注意測(cè)量或者計(jì)算好用點(diǎn)設(shè)備的最大吸收電流，這樣才能使開關(guān)電源在應(yīng)用中能夠使開關(guān)電源的功能最大化。一般電流輸出的計(jì)算公式為：Is=K If，其中Is是開關(guān)電源的固定輸出電流，If是使用電流設(shè)備的最大吸收電流，K為裕量值。

2 接地。在電容儲(chǔ)能自動(dòng)化終端備用開關(guān)電源的具體應(yīng)用時(shí)，要考慮到開關(guān)電源產(chǎn)生的干擾性，這種干擾性比現(xiàn)行電源產(chǎn)生的干擾性要強(qiáng)，對(duì)于一些會(huì)因?yàn)檫@種干擾性受到影響的設(shè)備，要采取相應(yīng)的措施，比如：接地和屏蔽。

3 電路保護(hù)。開關(guān)電源在應(yīng)用中的安全系數(shù)要高，在設(shè)計(jì)中要考慮到對(duì)過(guò)流、過(guò)熱、短路等現(xiàn)象的保護(hù)，并且在應(yīng)用中電路保護(hù)技術(shù)要與用電設(shè)備的工作特性相匹配，這樣才能保證用電的安全，才能避免開關(guān)電源損毀的現(xiàn)象發(fā)生。

結(jié)語(yǔ)

電容儲(chǔ)能的自動(dòng)化終端備用開關(guān)電源主要是為了在電力故障情況中，能夠讓終端設(shè)備短暫運(yùn)行，這在供電失常時(shí)能夠方便人們的正常生活。所以說(shuō)備用開關(guān)電源應(yīng)該隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展不斷創(chuàng)新，力求為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]王鵬，王晗，張建文，等.超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)在風(fēng)電系統(tǒng)低電壓穿越中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2014 （10）.endprint