高速客運專線OCC系統中UPS的應用

一、前言

此客運專線是中國第一條高速鐵路，營業里程全長115公里，設計時速為300公里,是鐵道部的新高速鐵路網絡示范項目，因此被視為中國客運專線的關鍵性工程。臺達UPS通過層層遴選，順利入住該客運專線控制中心，為該客運專線通訊、信號控制及調度指揮提供電力保障。

二、需求背景

該客運專線的建成，對我國的客運專線建設具有很強的示范作用，設計發車間隔時間為3分鐘，一旦發生通訊、調度中斷，將直接威脅到運行中的列車安全，造成人民群眾安全危機，并造成不可估量的經濟損失和社會負面影響。因此對電源保障的要求非常苛刻，在招標時客戶對UPS提出了如下具體要求：

1.        采用兩組市電輸入，需具備自動切換能力。

2.        UPS必需具備高可靠性，并采用1+1冗余并機方案。

3.        UPS具備動態數據遠程監控功能，對于突發事故，UPS必需能夠遠程緊急關閉。

4.        UPS具備電池組智能管理功能，具備漏液檢測能力

5.        后備電池組投資最優化，并同時提高機房的空間的利用率

6.        供應商必需提供完善的售前、售后服務。

三、方案設計

圖一、NT-20KVA并機單線圖

如圖，采用臺大NT系列20KVA UPS兩臺，構成“1+1”冗余并機，輸入采用兩路市電經ATS自動切換后給UPS輸入。兩臺UPS共享兩組電池組。

1.        UPS方案設計才用兩路市電輸入能力，提高系統可靠性。采用統一維護旁路設計，便于系統檢修維護。臺達NT系列UPS標配雙回路輸入功能，可以實現主輸入供電回路與旁路隔離，分別采用兩路不同市電，大幅提供系統可靠性。

2.        采用“1+1”冗余并機系統設計，大幅度提高UPS可靠性。臺達NT系列UPS單機MTBF大于300000小時，單機可靠度大于99.99%,采用“1+1”并機大于99.999%。臺達NT系列UPS，提供強大的并機能力，無需并機卡即可并機，最高支持8臺并機，并且可以在線無斷電擴容，滿足后期系統擴容需要。同時采用高精度的多CPU數字控制技術，保證UPS參數精確及并機時相位的嚴格一致，保證并機系統的帶載能力和可靠性。

3.        UPS系統通過SNMP協議實現遠程網絡實時數據監控。臺達NT系列UPS支持SNMP卡，配合UPSentry軟件，構成智能監控系統。客戶可以通過網絡，對UPS運行過程中的各項參數、事件記錄進行實時檢測。當UPS現場突發事故，可通過監控軟件或者干節點預留的EPO接口，關閉UPS。

4.        智能電池管理功能，臺達NT系列UPS具備智能電池管理能力，具備自動均充、浮充轉換功能，可以定期對電池進行安全發電檢測，另外還可以根據負載情況，自動調整放電截至電壓，通過上述功能，可以大幅延長電池壽命。另外NT系列UPS還具備電測漏液檢測功能及充電自動溫度補償能力。

5.        方案中兩臺UPS采用共用2組電池，市電正常時，各UPS同時給電池組充電，市電異常或者中斷時，各UPS同時利用電池組能量進行逆變，為負載提供能量。這樣做可以節省50%的電池投資及安裝空間，同時也降低里承重投資，大幅提高里電池利用率。另外電池組空開配置冗余功能，允許系統中任意兩個空開故障而不影響系統的正常工作，提高系統可靠性。

6.        無遠弗屆的服務宗旨。中達電通作為國內動力行業領軍廠商，在全國設有34幾個分支機構，擁有200余名經過嚴格考核認證的工程師，并且每個分支機構都常備有備品備件，為客戶提供完善的售前售后服務。

四、運行分析：

當市電正常時，市電經過UPS整流、逆變后向負載供電。當市電故障時，ATS自動切換子鐵道專用交流供電回路，由該回路向UPS提供能量。

當市電和鐵道交流回路均故障或者中斷時，UPS利用電池組的能量，逆變輸出交流電供給負載使用，保障負載的平穩安全運行。

正常工作時，系統UPS負載均分。當并聯系統中的一臺UPS發生故障，則該UPS自動鎖閉輸出，由另一臺UPS向負載供電。如果此時UPS負載超過20KVA，則負載轉由兩臺UPS的備用電源供電，保證負載的無中斷運行。

當遇到UPS逆變器異常時（過溫、過載、短路、電池放電終止等），逆變器自動鎖機，此時如果備用電源正常，則負載轉為備用回路供電狀態。當逆變器異常排除后，則會自動切回主回路供電。

五、結束語

客運高速公路是國內重要的交通樞紐之一，為客運專線提供高質量的產品與服務，確保客運專線通訊、信號控制及調度指揮的正常穩定運行，UPS設備的性能就顯得特別重要。中達電通表示，將再接再厲，為客戶提供高質量的產品及完善的服務，共同推進中國軌道交通事業的發展。