在電力系統(tǒng)中，直流電源" target="_blank">直流電源作為繼電保護(hù),、自動(dòng)裝置,、控制操作回路、燈光音響信號(hào)及事故照明等電源之用,，是發(fā)電廠和變電站比較重要的設(shè)備,。因直流電源故障而引發(fā)的事故時(shí)有發(fā)生，所以,，對(duì)直流電源的可靠性,、穩(wěn)定性具有很高要求。傳統(tǒng)的直流電源多數(shù)采用可控硅整流型,。近幾年來(lái),，許多直流電源廠家推出智能化的高頻開(kāi)關(guān)電源，這種電源系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)：安全,、可靠,、自動(dòng)化程度高、具有更小的體積和重量,、綜合效率高以及噪音低等,，適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的需要，值得推廣使用,。
目前,，我國(guó)電力系統(tǒng)采用的直流電源也正由傳統(tǒng)的相控電源逐步向模塊化的高頻開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)變。高頻開(kāi)關(guān)電源整流器的工作原理：交流電源接入整流模塊,，經(jīng)濾波及三相全波整流器后變成直流,，再接入高頻逆變回路，將直流轉(zhuǎn)換為高頻交流，最后經(jīng)高頻變壓器,、整流橋,、濾波器后輸出平穩(wěn)直流。這種高頻開(kāi)關(guān)電源主要由高頻開(kāi)關(guān)充電模塊,、集中監(jiān)控器和蓄電池組等組成,，其中充電模塊和集中監(jiān)控器具有內(nèi)置微處理器，智能化程度高,。高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),，充電機(jī)的輸出與蓄電池組并聯(lián)運(yùn)行，給經(jīng)常性負(fù)荷供電,，同時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)行浮充電,，以補(bǔ)充蓄電池的自放電。當(dāng)交流電源輸入中斷后,，由蓄電池組給負(fù)荷供電,，以保證對(duì)負(fù)荷連續(xù)不間斷供電，當(dāng)交流電源恢復(fù)正常后,，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)蓄電池進(jìn)行均充電,，對(duì)蓄電池大量放電后進(jìn)行電能的快速補(bǔ)充。
智能型高頻開(kāi)關(guān)電源與傳統(tǒng)的相控電源比較,，主要技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于部標(biāo)1～2個(gè)等級(jí)以上,，具有以下特點(diǎn)。
(1)相控電源硅整流器采用1+1主從備份方式,，而高頻開(kāi)關(guān)電源采用N+1模塊冗余并聯(lián)組合方式供電,，即如果N個(gè)模塊的輸出電流能滿足充電電流需要，則采用N+1模塊平均分配,，因此,，可提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。個(gè)別模塊故障時(shí),，可帶電更換,，不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，擴(kuò)容維護(hù)方便,。
(2)可控硅整流器運(yùn)行于浮充電方式時(shí),，直流輸出的紋波系數(shù)較大，曾發(fā)生中央信號(hào)裝置誤動(dòng)作和高頻繼電保護(hù)誤發(fā)信號(hào)等事故,，按部頒要求紋波系數(shù)不大于2%,。另外，可控硅整流器與蓄電池并聯(lián)運(yùn)行,，紋波系數(shù)較大時(shí),，若浮充電壓波動(dòng)或偏低會(huì)出現(xiàn)蓄電池脈動(dòng)充電放電現(xiàn)象,，對(duì)蓄電池不利。高頻開(kāi)關(guān)電源的充電裝置采用多個(gè)智能化模塊并聯(lián)組合供電,，使得供電質(zhì)量和技術(shù)參數(shù)明顯提高,。模塊采用準(zhǔn)諧振技術(shù)(或脈寬調(diào)制技術(shù))和電流電壓雙環(huán)控制技術(shù)，提高開(kāi)關(guān)工作頻率,，開(kāi)通損耗小,，輸出電壓的紋波系數(shù)很小，一般≤±0.1%額定電壓,，進(jìn)而可防止蓄電池脈動(dòng)充電放電，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命,，可靠性更高,。
(3)高頻開(kāi)關(guān)電源整流模塊具有內(nèi)置微處理器，是提高設(shè)備管理水平的基礎(chǔ),，在滿足直流系統(tǒng)故障信號(hào)應(yīng)盡量完善的前提下,，使接線簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試快捷,。除了能在面板上直接顯示輸出電流和電壓及模塊的各種運(yùn)行狀況外,，還能通過(guò)監(jiān)控模塊與電力系統(tǒng)的自動(dòng)化網(wǎng)或變電工區(qū)直流班監(jiān)控系統(tǒng)通信，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和對(duì)模塊各項(xiàng)操作,，實(shí)現(xiàn)四遙功能,。傳統(tǒng)的直流電源一般在屏柜上裝設(shè)電流、電壓表和其它專用裝置對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視,，且這些測(cè)量值不能經(jīng)通信口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視(微機(jī)型除外),。即使有遙測(cè)，也是采用直流采樣方式,，采樣點(diǎn)不多,，對(duì)反映各種運(yùn)行狀況的信號(hào)也以接點(diǎn)方式接至光字牌或遙信屏，因此,，接線繁瑣,，自動(dòng)化程度低，實(shí)現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能的難度較大,。
(4)按部頒要求,，充電時(shí)穩(wěn)流精度誤差≤±5%，浮充電時(shí)穩(wěn)壓精度誤差≤±2%,。而高頻開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓,、穩(wěn)流精度更高，其誤差一般≤±0.5%,，可避免對(duì)蓄電池過(guò)充,、欠充，保證蓄電池運(yùn)行在最佳狀態(tài)。閥控式電池容量大,、維護(hù)量小,、放電倍率低，適用于大容量的直流電源,。從原理性能看,，高頻開(kāi)關(guān)模塊適合與閥控式電池配套使用。
(5)高頻開(kāi)關(guān)電源整流模塊具有并聯(lián)運(yùn)行方式下自動(dòng)均流功能,。同時(shí),，設(shè)有過(guò)流、過(guò)壓及瞬時(shí)短路保護(hù),，安全可靠的防雷措施,，能有效地承受輸出短路沖擊。另外,，采取多重有效措施,，防止高頻電源及諧波對(duì)交流電網(wǎng)側(cè)的干擾。
(6)高頻開(kāi)關(guān)電源綜合轉(zhuǎn)換效率高,，多數(shù)廠家的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到90%以上,，而相控電源轉(zhuǎn)換效率一般只有60%～80%。
由于這種電源系統(tǒng)裝設(shè)有微機(jī)型集中監(jiān)控器,，可以支持多種通信協(xié)議,，與調(diào)度中心或變電工區(qū)的直流班監(jiān)控系統(tǒng)通信，對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行四遙監(jiān)控,，主要功能為：
(1) 通過(guò)MODEM和電話網(wǎng)與監(jiān)控中心通信,，從通信口讀取高頻開(kāi)關(guān)電源的信息；
(2) 測(cè)量模塊的輸出電流和電壓,、直流母線電流和電壓,、電源的輸出電流和電壓、電池充放電電流和電壓等,；
(3) 控制電源的輸出電流和穩(wěn)流,，控制電源的開(kāi)關(guān)機(jī)等；
(4) 控制高頻開(kāi)關(guān)電源實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池浮充,、均充方式的自動(dòng)轉(zhuǎn)換,；
(5) 控制硅鏈的自動(dòng)或手動(dòng)投切，保證控制母線的穩(wěn)壓精度,，進(jìn)而保證微機(jī)和晶體管保護(hù)用電的可靠性,，防止造成保護(hù)誤動(dòng)；
(6) 調(diào)節(jié)充電限流值和總輸出電流穩(wěn)流值,；
(7) 具有本地和遠(yuǎn)程控制方式,，采用密碼允許或禁止方式操作,，以增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。
同時(shí),，這種系統(tǒng)裝設(shè)有專用微機(jī)絕緣監(jiān)察裝置,，能實(shí)時(shí)顯示母線電壓和正、負(fù)母線對(duì)地絕緣電阻的大小及發(fā)出異常報(bào)警,，對(duì)各回饋線的絕緣情況進(jìn)行巡檢,，指示具體發(fā)生故障的回路，這種選線功能為查找直流接地帶來(lái)極大方便,。
目前,，我國(guó)正大力實(shí)施變電站的無(wú)人值班管理，因此,，對(duì)設(shè)備的選擇將會(huì)朝著小型化,、無(wú)油化、少維護(hù)或免維護(hù)及自動(dòng)化程度高的方向發(fā)展,。高頻開(kāi)關(guān)直流電源正能適應(yīng)這種要求，經(jīng)過(guò)這幾年的運(yùn)行考驗(yàn),，這種產(chǎn)品的性能已逐步成熟,、穩(wěn)定。憑著優(yōu)越的技術(shù)性能和良好的價(jià)格性能比,，高頻開(kāi)關(guān)電源將成為直流電源更新?lián)Q代的首選產(chǎn)品,。
