蓄电池组远程放电维护管理系统的研究

摘要：本文介绍了一种直流系统蓄电池组远程自动放电维护和监控管理系统的设计方案，这一方案包含了维护和监控系统的构想和硬软件的组成，包括系统的设计思想和硬件、软件组成，为蓄电池组远程放电维护管理系统的维护和性能分析提供了依据，为无人值守智能化变电站的建立提供保障，这一系统研究具有很强的实践意义。

关键词：蓄电池组 监控管理 远程放电 维护

中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0084-01

在变电站中，直流系统为控制、信号、测量和继电保护、自动装置、操作机构直流电动机、断路器电磁操动机构、远动和事故照明等提供可靠的直流电源。直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。

随着无人值守变电站的普及，各地对直流电源智能监控的研究陆续开展起来。然而，无人看守只能监控中心得到的信息量有限，特别是系统出现异常初期的信息无法及时反馈到监控中心，导致系统出现故障时，监控中心才能得到信息。直流系统设备由运维人员对其进行定期检查和现场控制操作，由检修人员对其核对性充放电等定期状态检修。随着电网的高速发展，变电站的数量呈快速增长，运维人员和检修人员扩充跟不上，工作量相当大，显然无法按期保质保量完成正常的运维和检修工作。

通过本项目的研究可实时智能监测各个变电站直流系统全部状态信息，把定期检修变为远程状态检修，可远程实现蓄电池核对性充放电，解放劳动力，提高生产效率。

1 远程放电维护管理系统的总体设计

这一设计系统包括蓄电池组在线监测系统的设计和远程放电维护的设计，蓄电池组在线监测系统是为了实现现场蓄电池组实时在线监测和内阻测试功能。

1.1 蓄电池组在线监测系统的设计

蓄电池组在线监测系统的设计理念是模块化操作，这一系统由监控主机模块、蓄电池监护模块、处理器模块和放电模块四部分组成。

（1）监控主机：这一模块的基本构架为下行串口通道 + 数据处理器 + 大屏幕LCD全中文显示器 + 上行串口通道。下行串口通道的主要功能是管理电压模块，并采集个电压模块的相关数据信息。数据处理器对下行串口通道采集的信息进行相关处理，并将部分处理过的数据送达大屏幕LCD全中文显示器，部分由上行串口通道发送至协议处理器进行处理。

（2）蓄电池监护模块：这一模块的功能是检测电池的电压、电阻、电流和温度，还具备在线自动均衡维护功能，降低蓄电池组离散型，提高各蓄电池组各单体浮充电压的一致性；采用四线制内阻测试法，有效避免因蓄电池组连接条压降等原因引起的测量误差。每一个模块可对27节电池进行组端电压、单体电池电压采集、每一节电池内阻、电池性能、充放电电流、温度等进行检测，连接电流传感器和温度传感器，各模块之间、监控主机之间用RS485连接，监控电池的电阻、电流和温度，及时将信息反馈给监控主机。

（3）协议处理器模块：协议处理器是为了处理各种通讯协议而设置的。它是一含有TCP/IP协议处理程序的接口板，置于监控主机内部，主要实现监控主机和远程计算机之间的数据传递。

（4）放电模块：放电模块具有动态放电和静态放电两种功能。动态放电是一种标准内阻测量方法，是给电池加一个较大负载，使得电池通过负载放电，通过动态放电可以测出电池电压，并通过电压和电流计算出电池内阻。这种放电法因为测量的准确度高，因此广泛应用于电力和电信部门。大功率放电模块，能瞬间承受高达100A（或200A）的冲击电流，加上由于模块化设计，允许用户并联放电，达到提高放电电流的目的。大功率模块具有三重保护，用以保证设备使用安全可靠：第一级是一个能瞬时分断KA级电流的空气开关，第二级为大电流熔丝，第三级为带延时的保护继电器组。静态放电：采用3小时放电率，根据行业标准，由于3小时放电率的放电电流大小等于2.5I10，而I10大小等于0.1C10，所以3小时放电率电流大小为0.25 C10进行核对性放电。

1.2 远程放电维护的设计

蓄电池远程放电流程：（1）断开直流接触器J1-4；（2）延时3秒，通过DJX（蓄电池监测系统主机接收远程的放电命令）向FD-B发静态放电命令，开始放电；（3）放电结束时，FD-B接收到DJX的放电终止命令；（4）判断蓄电池组电压上升到（2.05V*电池节数），吸合直流接触器J1-4，对蓄电池组进行充电。

2 结语

此种蓄电池组远程放电维护管理系统具有模块化、智能化、网络化的特点，不仅实现了蓄电池组信息的实时在线监测，同时也具备了核对性容量测试和内阻测试功能，提供了蓄电池组监测维护的必要和可靠的手段。同时实现了对以上操作的远程控制和管理，体现了先进的设计思想，为无人值守变电站的建设提供了直流系统蓄电池运行维护的方案，提高了系统的自动化程度和可靠性，具有较强的实际推广意义。

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