電力變電站蓄電池遠(yuǎn)程充放電維護(hù)管理系統(tǒng)

李 偉

（國網(wǎng)陜西省電力公司商洛供電公司，陜西 商洛 726000）

0 引 言

蓄電池組屬于電力變電站實(shí)施直流工作的電源系統(tǒng)內(nèi)部，是一項極為重要的構(gòu)成設(shè)備。在交流處于停電狀態(tài)時，蓄電池組承擔(dān)負(fù)載不中止的供電操作。由于變電站內(nèi)部電壓等級持續(xù)提升，會導(dǎo)致蓄電池自身容量呈現(xiàn)遞增現(xiàn)象。另外，蓄電池維護(hù)支出的成本也在不斷增加。因此，要對這一情況進(jìn)行優(yōu)化處理。

1 系統(tǒng)介紹

變電站蓄電池遠(yuǎn)程充放電維護(hù)管理系統(tǒng)，能夠?qū)π铍姵亟M實(shí)際工作狀況進(jìn)行即時在線監(jiān)測，可以對遠(yuǎn)程或是本地進(jìn)行充放電測試，同時精準(zhǔn)獲得蓄電池的具體容量，還可以預(yù)先判斷蓄電池組的儲備使用時長，確保蓄電池組內(nèi)部的直流系統(tǒng)能夠順利開展工作[1]。

蓄電池遠(yuǎn)程充放電維護(hù)管理系統(tǒng)的設(shè)計方式是模塊化設(shè)計，其內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)采用插板形式，電源使用雙份的熱備份。系統(tǒng)自身的圖形化顯現(xiàn)操作界面極易掌握操作。系統(tǒng)以大面積應(yīng)用的IP網(wǎng)絡(luò)為載體，具備對動態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行描述分析的能力，同時具備管理和控制能力，具有相對優(yōu)質(zhì)的兼容性和擴(kuò)展性[2]。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

蓄電池遠(yuǎn)程充放電維護(hù)管理系統(tǒng)可以劃分為主站系統(tǒng)和分站系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)，系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示。

2.1 主站系統(tǒng)的作用

主站系統(tǒng)能夠?qū)λ蟹终鞠到y(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，包括系統(tǒng)服務(wù)器和監(jiān)控工作站。

2.2 分站系統(tǒng)的作用

分站系統(tǒng)主要是對蓄電池組的具體情況和所有分站中使用的設(shè)備進(jìn)行及時監(jiān)控。這一系統(tǒng)中包括集控單元、蓄電池在線檢測單元、智能化并網(wǎng)放電單元以及邏輯控制單元。集控單元是分站系統(tǒng)中較難的部分，主要包括對分站整體數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳送、管理、異常處理和控制。蓄電池在線檢測單元主要是能夠在第一時間收集蓄電池組工作期間的數(shù)據(jù)。智能化開展并網(wǎng)放電單元是負(fù)責(zé)蓄電池內(nèi)部的核對性放電。邏輯控制單元能夠自動控制核對性放電的整個流程。

圖1 蓄電池遠(yuǎn)程充放電維護(hù)管理系統(tǒng)的構(gòu)架

蓄電池遠(yuǎn)程充放電維護(hù)管理系統(tǒng)使用三級組網(wǎng)方法。第一級構(gòu)成：蓄電池開展在線監(jiān)測工作的單元、智能化開展并網(wǎng)放電工作的單元以及采用邏輯方式進(jìn)行控制的單元；第二級構(gòu)成：集控單元；第三級構(gòu)成：主站系統(tǒng)中的平臺[3]。在這三個等級中，第一等級和第二等級用RS232/485進(jìn)行連接，第二等級和第三等級用TCP/IP進(jìn)行連接。

3 系統(tǒng)功能

3.1 在線進(jìn)行監(jiān)測功能

蓄電池遠(yuǎn)程充放電維護(hù)管理系統(tǒng)，自身具有十分豐富的在線進(jìn)行監(jiān)測功能，能夠即時對所有單體電池和電壓、蓄電池組中的電壓、蓄電池組中的充放電耗費(fèi)電流以及蓄電池組中的溫度進(jìn)行在線監(jiān)測。經(jīng)過與之對應(yīng)的信號轉(zhuǎn)換傳感器，收集蓄電池中處于工作狀態(tài)時出現(xiàn)的物理量，同時把它轉(zhuǎn)變成合理的電信號，輸送到之后開展工作的處理器中。通過處理器除干擾抑制后，選擇達(dá)標(biāo)的電信號，通過A/D轉(zhuǎn)變傳輸?shù)街箝_展工作的單元。經(jīng)過這一循環(huán)，可以完成對蓄電池所處狀態(tài)的自主檢測。

經(jīng)過對所有工作期間參數(shù)（告警門限定的數(shù)值）的設(shè)置，能夠?qū)﹄妷郝浜蟆㈤L時間偏高、長時間偏低等問題的蓄電池實(shí)施告警，對全部超出檢測信號限定數(shù)值的情況展開警示工作，從而精準(zhǔn)監(jiān)控蓄電池。系統(tǒng)能夠把處于運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)和即時給出的警示信息，在第一時間傳輸至主站系統(tǒng)的平臺，使用圖形化的截面直觀進(jìn)行展現(xiàn)。另外，所有項目的運(yùn)行參數(shù)和發(fā)出的警示信息會在第一時間保存，方便后期工作的開展。

3.2 以并網(wǎng)逆變中具備的核對性放電功能作為基礎(chǔ)

傳統(tǒng)的蓄電池組是人工對電阻箱攜帶的核對性進(jìn)行放電處理，存在動態(tài)移動性能不佳、準(zhǔn)確性和可信賴度不大、開展維護(hù)工作的數(shù)量龐大、具備的時效性不高以及安全性能偏小等問題。因此，使用對并網(wǎng)逆轉(zhuǎn)的方式，維護(hù)蓄電池組的遠(yuǎn)程核對性放電工作。通過智能化的并網(wǎng)放電裝置，把蓄電池組內(nèi)部的直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娔茌敵觥?/p>

在對蓄電池組核對性放電過程中，處于閉合狀態(tài)的蓄電池組會到達(dá)并網(wǎng)放電裝置中間的直流接觸器。在此期間，智能化的并網(wǎng)放電設(shè)備會對蓄電池組中存在的電壓在輸入電壓區(qū)間內(nèi)進(jìn)行檢測。若是蓄電池組內(nèi)部電壓處于智能化并網(wǎng)放電設(shè)備輸入的電壓范圍內(nèi)，那么智能化并網(wǎng)放電設(shè)備會開啟并網(wǎng)，從而檢測交流電網(wǎng)所處的狀態(tài)，同時處理交流電網(wǎng)所處狀態(tài)的數(shù)據(jù)。通過智能化并網(wǎng)放電設(shè)備中的逆變和濾波器等電路，能夠?qū)⑿铍姵亟M中的直流電轉(zhuǎn)變成和交流電網(wǎng)要求相符的交流電傳輸至電網(wǎng)，從而達(dá)成對蓄電池組的核對性放電操作。若是電網(wǎng)出現(xiàn)故障，智能化并網(wǎng)放電設(shè)備中的保護(hù)電路會將交流電的輸出切斷，停止對其進(jìn)行放電操作，以此確保整個放電過程的安全性，且不會損傷設(shè)備中的元器件。完成對蓄電池組的核對性放電后，要讓充電使用的電源對蓄電池組進(jìn)行充電。

3.3 其他

除了上述提到的兩項之外，還具備對本地或者遠(yuǎn)程操作的兼容性和擴(kuò)張性兩個功能。

4 系統(tǒng)優(yōu)勢

4.1 可信賴性

對于蓄電池遠(yuǎn)程充放電維護(hù)管理系統(tǒng)中的軟件、硬件、有關(guān)設(shè)備的采購、研發(fā)以及生產(chǎn)相關(guān)的要求，要符合政府和該領(lǐng)域提出的規(guī)范內(nèi)容，確保系統(tǒng)自身具備可信賴性。

4.2 安全性

蓄電池遠(yuǎn)程充放電維護(hù)管理系統(tǒng)的安全性，需要考慮以下三個方面。第一，在遠(yuǎn)程充放電過程中，系統(tǒng)自身具備安全性。第二，實(shí)施并網(wǎng)放電期間，系統(tǒng)對電網(wǎng)安全性方面產(chǎn)生的影響。第三，如果遇到市電斷電，切換過程中系統(tǒng)自身具備的安全性。

4.3 獨(dú)立性

蓄電池遠(yuǎn)程充放電維護(hù)管理系統(tǒng)屬于一套單獨(dú)存在的體系，目的是降低其他系統(tǒng)產(chǎn)生的損傷和干擾。

4.4 節(jié)能性

蓄電池遠(yuǎn)程充放電維護(hù)管理系統(tǒng)使用并網(wǎng)逆變方法，將電能回饋到電網(wǎng)中，能夠有效降低工作過程中的能源浪費(fèi)。

4.5 兼容性

在設(shè)計蓄電池遠(yuǎn)程充放電維護(hù)管理系統(tǒng)期間，由于和目前現(xiàn)存設(shè)備之間具備相對優(yōu)質(zhì)的接入和匹配性能，要使用滿足世界規(guī)范要求、國家規(guī)范要求、工業(yè)規(guī)范要求以及相關(guān)規(guī)范要求規(guī)定的產(chǎn)品，使得系統(tǒng)具備相對延后的兼容性，便于日后對系統(tǒng)進(jìn)行升級和維護(hù)。

5 結(jié) 論

綜上所述，對蓄電池遠(yuǎn)程充放電維護(hù)管理系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)論述，此系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)際運(yùn)用在一部分電力機(jī)構(gòu)中，并獲得了不錯的使用成果。這一技術(shù)的使用，能夠在很大程度上推動電力企業(yè)的發(fā)展。因此，要不斷提高使用水平，以便更好地服務(wù)電力企業(yè)。