发表时间：2018-07-05T16:12:02.403Z  来源：《电力设备》2018年第9期作者：彭晓春[导读] 摘要：高速公路的供电电电源除了常规的10kV市电之外，主要以UPS不间断电源供电系统，太阳能供电系统等为主，本文主要简要分析这些高速公路供电系统的特征和优缺点。
（广西交通规划勘察设计研究院有限公司广西南宁  530029）摘要：高速公路的供电电电源除了常规的10kV市电之外，主要以UPS不间断电源供电系统，太阳能供电系统等为主，本文主要简要分析这些高速公路供电系统的特征和优缺点。另外，由于中国自然环境区别较大，高速公路供电电源的选择也表现多样化而且各有特。
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关键词：供电方式；高速公路；UPS；太阳能；风能；风光互补前言
随着社会进一步发展和信息化进程的推进，目前国内对高速公路供电电源的稳定性、环保性、经济性和持久性都有了更高的要求。而目前随着机电系统智能化的高速发展在供电系统中的大量运用，为机电系统提供安全、可靠、经济的电力供应，确保了高速公路供电系统的正常运转。因此探讨高速公路机供电电源有着非常大的经济意义。
1 UPS 电源
UPS，主要用于给服务器、办公网络系统或其它电子设备如监控摄像头、联网收费系统等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流式电稳压器，故其能在一定程度上保护负载，不让负载因市电的电压波动而造成损坏，同时它还向机内电池充电；当市电停电或者因故断电时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V/380V的电源，使负载维持正常工作。
1.1高速公路供电系统的UPS应用方案        1.1.1单机供电系统
单机供电系统因为故障率较其他方案高，所以在一些电电源环境比较好的地方一般不使用，而在较偏远的场所如隧道等使用较多。UPS一般作为隧道监控系统等一级负荷特别重要负荷的应急电源。单机系统是高速公路供电中最重要的解决方案之一。目前UPS的技术发展趋势较快，例如最新的模块化UPS，其采用了抽屉式与高智能多制式模块化设计，可以实现在线热插拔，实现在线更换、在线维护等操作，降低了维护难度，实行零停机工作。
1.1.2双机供电体系或多机体系
双机供电体系普遍用于高速公路收费站收费车道供电系统。此体系体现为在配电机房设置两台或多台车道专用UPS，分别为收费广场的奇偶车道或者更加细分的车道供电，以避免单台UPS损坏而影响到整个收费系统的正常运作。
1.1.3互为备份解决方案。        UPS互为备份解决方案在高速公路也有应用，其系统体现为配置2台容量相等的UPS，互为备份，通过2根互为冗余的通信线缆相连，使这两台UPS的相位始终同步，确保系统切换顺畅。
1.2采用UPS电源供电的特点
高速公路的电机体系装备种类多，设备的前端采用UPS的供电模式可以分为分散式和集中式。集中式供电就是在同一地点设置一台或两台大容量UPS设备来给特定区域内的全部的设备进行供电。分布式供电是根据负载的需要配备相应的不间断电源的方式，例如每一个服务器，每一个收费厅都配置一台小容量的UPS进行供电。
集中式和分布式的优缺点如下：（1）集中供电方式其优点是管理与维护简单方便、成本较低、UPS使用效率高、设备工作环境好，寿命长，缺点是因为设备损坏而导致停电的风险集中。。
（2）分散式供电模式的优点是设备故障停电不会影响全部设备，缺点是管理维护困难、成本高、UPS使用效率低等因为分散式供电模式缺点较多，故目前高速公路收费站主要采用集中式供电。        2太阳能供电系统。
2.1太阳供电系统的组成
太阳能体系的构成：电池板，逆变器，电控装置等部件组成。电池板会在白天将太阳能转换为电能和化学能。一方面为负载提供电电能，另一方面将电能转化为化学能，在负荷需要时又将化学能转化为电能供负载使用[1]。
2.2太阳能供电系统的特点
（1）需要根据太阳能资源在该地区的光照强度的情况和设备耗电量的大小来确定电池的大小。
（2）太阳能供电系统机械传动部件，操作、维护简单，运行稳定可靠。按照目前的发展技术，太阳能供电系统基本上可实现无人值守，维护成本低。
（3）太阳能发电系统工作性能稳定可靠且使用寿命长。一般的晶体硅太阳能电池使用寿命可长达30年左右，常规蓄电池的寿命也可长达10年以上。
（4）受天气和环境影响较大，发电+储能系统在阴雨天连续使用，维持供电的天数有限。
（5）太阳能供电系统占地地面积大。由于太阳能能量密度不高，使得光伏发电系统的占地面积会很大，每10kW光伏发电功率占地约需100㎡，平均每平方米面积发电功率为100W。
2.3太阳能供电系统的的运用
为了实现高速公路上所有的负荷的供电，必然面临偏远地区单点设备的供电保障问题。太阳能的使用可以更好地解决偏远地区设备供电的问题，使用了太阳能供电系统的单点的外场设备供电系统不需从电网拉电或者设置箱变，也就不需要额外支出电费。太阳能电池规模大小可灵活配置，大到百万千瓦的中型电站，小到只供单点用电的独立太阳能发电系统，这些特点是其他电源无法比拟的。        3风能供电系统
3.1风能供电系统的组成香料调料大全
风力发电系统是通过自然风吹动的发电机风叶，将风的动能转化转化为电能的装置。它的组成包含：发电机、电池和充电控制器、塔杆支架、交直流逆变器、蓄电池等。
3.2风能供电系统的特点在淘宝上怎么开店
风力发电的使用和太阳能系统类似，可以单点设置，不依赖传统电网与变电所。风力发电系统管理维护简单，不消耗任何资源，也不会污染环境，是一种清洁能源。风能供电系统供电的生命周期长，安全可靠，运营成本低。然而，纯风电也存在气候、地理条件要求高，供电的不稳定性等特点，影响机电设备的正常使用，在高速公路上较少应用。
4风光互补供电系统
4.1风光互补供电系统工作原理
高速公路上的一些用电负荷是全天24小时都在运行的，例如高速公路收费站的收费、监控、通信系统，这些负荷的功率不大但耗电可观，对高速公路的正常运行起到至关重要的作用。利用风光互补发电系统为高速公路提供电力不仅节省了能源降低了成本，而且减少了对电缆的维护成本。
4.2风光互补发电系统的构成
风光互补供电系统包括风力发电机，太阳能电池板，控制器和逆变器等。在风力发电系统中，风能通过风力涡轮机将风的动能转化为电力给电池组充电，通过逆变器提供电力给负载使用。在电力负荷需要供电时电池向负荷供电。一般情况下，风力发电和光伏发电可以独自发电也可以同时发电[2]。
4.3风光互补供电系统的特点
在没有光照时，往往风能比较丰富，而在没有风能时往往光照比较丰富。所以光伏发电与太阳能发电在一定程度上可以形成互补的。风光互补供电系统使用、维护方便，但受环境因素影响较大，在无风雨天等极端条件下，该系统完全依赖电池，可靠性无法保证，后期维护难度大。
5远程供电系统祝福事业成功的句子
5.1远程供电系统的构成
远距离供电系统包括电源发生器、隔离变换器、供电电缆。
本系统通过智能分布式节能供电系统与供电系统隔离，通过配套的智能均衡负载稳压电源输出单相0.6-1KV电压，此等级电压通过供电电缆将电力输送到各用电点，在用电点（外场监控摄像头等设备）再通过分布式智能开关电源将单相0.6-1KV电压转变为220V电压向负载供电。
5.2远程供电系统的特点
系统利用物联网技术，可实现监控中心、上端电源、下端电源、用电设备之间智能通信与控制，具有智能选择性对负载进行不间断供电、多电源保护、故障旁路、可调负载工作电压等多种智慧电源功能，是物联网技术在交通行业、电力应用领域的良好结合。
系统中电源发生器为AC380V三相输入，根据输出负载电流的变化及时调整输出电压，输出电压范围为0.2～1kV；负载侧的隔离变换器，会根据线路上的电流调节输出电压，保证最终输出电压稳定在合理范围。主干线路传输电压适时浮动，达到了无需人工干预的自适应传输效果。
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6.结论
由以上的讨论可以看出在高速公路供电系统的选择上要根据当地的自然条件，从成本，经济性，可靠性，能源清洁性和后期的维护成本等多个方面老考虑。最近由于机电系统智能化的高速发展，多数高
娱乐圈最新消息速公路的供电系统往往采用多种供电方式相结合的综合性供电电源方案。
参考文献：
[1] 王斌.高速公路监控用光电互补供电系统的研究与实现[J].硕士毕业论文.2011年