站用電源是變電站安全運行的基礎(chǔ)，隨著變電站綜自化程度的越來越高以及大量無人值班站投運，相應(yīng)提高站用電源整體的設(shè)計、運行、管理水平具有非常重要意義。近年來，高中壓開關(guān)電器、綜自系統(tǒng)在電力系統(tǒng)受到高度重視，變電站綜合技術(shù)與智能化水平得到了極大的提升。然而，針對站用電源的技術(shù)研究與產(chǎn)品創(chuàng)新卻相對滯后，傳統(tǒng)站用電源設(shè)計方案已難以適應(yīng)新型變電站的發(fā)展需要。隨著中國大力推進堅強智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐，智能變電站已成為新一代變電站的發(fā)展趨勢。同時，基于DL/T 860（IEC61850）的智能變電站/數(shù)字化站用一體化電源系統(tǒng)應(yīng)運而生，站用電源系統(tǒng)逐步向統(tǒng)一的數(shù)字化、程序化、智能化的方向發(fā)展。
傳統(tǒng)變電站站用電源分為交流系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、UPS 、通信電源系統(tǒng)等，各子系統(tǒng)采用分散設(shè)計，獨立組屏，設(shè)備由不同的供應(yīng)商生產(chǎn)、安裝、調(diào)試，供電系統(tǒng)也分配不同的專業(yè)人員進行管理。站用電源的分散設(shè)計與管理，這種模式運行下的各種電源子系統(tǒng)存在諸多問題：
（1）站用電源自動化程度不高。由不同供應(yīng)商提供的各子系統(tǒng)通信規(guī)約一般不兼容，難以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，自動化程度低，缺乏統(tǒng)一的系統(tǒng)管理平臺，制約了管理的提升。
（2）經(jīng)濟性較差。由不同供應(yīng)商分別設(shè)計各個子系統(tǒng)，站用電源資源不能綜合考慮，造成配置重復(fù)，使一次投資顯著增加。
（3）安裝、服務(wù)協(xié)調(diào)較難。各個供應(yīng)商由于利益的差異使安裝、服務(wù)協(xié)調(diào)困難，站用電源一旦出現(xiàn)故障需要向多個廠家進行協(xié)調(diào)，造成溝通困難與效率低下。
（4）運行維護不方便。站用電源分配不同專業(yè)人員進行管理，人力資源不能總體調(diào)配，通信電源、UPS等也沒有納入變電站的巡檢范圍，可靠性得不到保障。
站用交直流一體化電源系統(tǒng)是指：將站用交流電源、直流操作電源、電力專用UPS、逆變電源、通信電源統(tǒng)一設(shè)計，監(jiān)控、生產(chǎn)、調(diào)試、服務(wù)，通過統(tǒng)一監(jiān)控、信息共享，實現(xiàn)站用電源安全化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和一體化。
站用交直流一體化電源系統(tǒng), 它的優(yōu)勢和特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
（1）實現(xiàn)站用電源網(wǎng)絡(luò)化、智能化，一體化程度更高
實現(xiàn)在一個平臺上對整個站用電源的各種電源子系統(tǒng)進行監(jiān)控和分析，解決由不同供應(yīng)商提供的各獨立電源通信規(guī)約兼容等問題，提高系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、智能化程度。
（2）站用電源更加安全可靠
一次、二次設(shè)備均采用成熟可靠技術(shù)，其本身技術(shù)風(fēng)險較低且可控，通過一體設(shè)計可以有效避免站用電源的安全隱患。
（3）提高站用電源管理水平
由一家廠家提供所有電源的設(shè)計、生產(chǎn)、安裝、服務(wù)，一攬子解決所有站用電源問題，可以減少采購、協(xié)調(diào)、溝通成本，提供電力電源的整體管理水平。
交直流一體化電源系統(tǒng)采用分層分布架構(gòu)，將站用交流電源、直流操作電源、電力專用UPS與電力專用逆變電源(INV)、通信用直流變換電源(DC/DC)等設(shè)備按一體化設(shè)計、一體化配置，通過統(tǒng)一的智能網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)變電站電源的集中供電和統(tǒng)一監(jiān)控管理，進而實現(xiàn)在線的狀態(tài)檢測。其運行工況和信息數(shù)據(jù)能通過一體化監(jiān)控裝置展示并轉(zhuǎn)換為標準模型數(shù)據(jù)，以標準DL/T 860（IEC61850）格式接入當(dāng)?shù)刈詣踊到y(tǒng)的站控層交換機，并上傳至遠方控制中心。
（1）站用交流電源
站用交流電源由自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS、進線塑殼開關(guān)、電流互感器、智能電量儀表、饋線斷路器、開關(guān)量采集模塊等組成。實現(xiàn)由站用電交流輸出到整流模塊的電源分配和保護，從根本上保證了電源的安全可靠切換。
（交流電源監(jiān)控用于實時監(jiān)測二路交流進線和各交流配電單元的運行參數(shù)，并通過RS-485 接口傳送給系統(tǒng)的一體化監(jiān)控裝置統(tǒng)一處理。
（2）直流操作電源
直流操作電源是在站用交流電源正常和事故狀態(tài)下都能保持可靠供電給變電站內(nèi)所有控制負荷和各類動力負荷的電源。直流操作電源系統(tǒng)由交流配電單元、高頻整流模塊、蓄電池組、母線調(diào)壓裝置、絕緣監(jiān)測裝置、電池巡檢裝置和直流電源監(jiān)控模塊等部分組成。
直流操作電源的配置提供以下三種方案：
a) 一組蓄電池、一組充電裝置、單母線接線；適用于35kV 及以下的變電站。
b) 一組蓄電池、一組充電裝置、單母線分段接線；適用于110kV 的變電站。
c) 二組蓄電池、二組充電裝置、兩段單母線接線；適用于重要的110kV 變電站和220kV 及以上的變電站。
（3）交流不間斷電源
電力專用交流不間斷電源包括電力專用UPS 和INV 兩類，均不配置獨立蓄電池組，與直流電源共用蓄電池組，作為直流系統(tǒng)的負荷之一。其中電力專用INV電源一般為“后備”運行模式，主要為變電站的事故照明等對電源的質(zhì)量要求不高的負荷供電。電力專用UPS它區(qū)別于INV 的地方是增加了整流器，正常運行為“在線”模式，主要為變電站的計算機監(jiān)控等對電源質(zhì)量要求很高的重要負荷供電。
（4）DC-DC 通信電源
DC-DC 通信電源直接采用直流220V或110V電源輸入，利用DC／DC電源變換裝置代替原專業(yè)48 V通信電源，它與直流操作電源的充電裝置和蓄電池組相配合，為電站的通信設(shè)備提供電源。通信用DC/DC電源的各項性能指標滿足通信電源技術(shù)標準要求，并滿足電力控制電源技術(shù)標準的要求，為電站的交換機等通信設(shè)備提供可靠的直流工作電源。
（5）配電單元
配電單元是將交流或直流電源通過負荷開關(guān)送至各用電設(shè)備的饋線單元，交直流一體化電源系統(tǒng)配電單元按功能可分為交流配電單元、直流操作電源配電單元和DC/DC通信電源配電單元。配電單元的監(jiān)控是采用通用的硬件方案，實時監(jiān)測一體化電源系統(tǒng)各配電單元的運行參數(shù)，并通過RS-485 接口傳送給電源系統(tǒng)的監(jiān)控裝置統(tǒng)一處理。
（6）一體化電源監(jiān)控
一體化電源監(jiān)控裝置通過RS-485串口對高頻整流模塊、電池巡檢裝置、絕緣監(jiān)測裝置、電力專用UPS和INV、DC/DC通信電源、智能電量儀表和開關(guān)量模塊等智能設(shè)備實施數(shù)據(jù)采集，并進行顯示；亦可根據(jù)系統(tǒng)的各種設(shè)置數(shù)據(jù)進行報警處理、歷史數(shù)據(jù)管理等；同時，能對這些處理的結(jié)果加以判斷，根據(jù)不同的情況實行站用電和電池管理，輸出控制等操作；通過以太網(wǎng)接口，將系統(tǒng)運行狀態(tài)、主要數(shù)據(jù)等信息通過DL/T680（IEC61850）規(guī)約與變電站的綜合自動化系統(tǒng)連接，實現(xiàn)一體化電源系統(tǒng)的“四遙”功能。
變電站交直流一體化電源系統(tǒng)通過對站用電源一體化設(shè)計和組屏生產(chǎn)，對傳統(tǒng)站用電源進行了資源和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，實現(xiàn)了系統(tǒng)的協(xié)調(diào)聯(lián)動、遠程控制等功能，減少了運維人員和工作量，提高了工作效率和運營管理水平。隨著數(shù)字化變電站相繼建設(shè)投產(chǎn)及全國智能變電站試點項目的建設(shè)，一體化電源系統(tǒng)正在逐步替代傳統(tǒng)變電站站用電源建設(shè)及管理的模式，其技術(shù)先進，維護方便，運行安全可靠，具有良好的發(fā)展前景。