陳妍寧 李網(wǎng)鎖 淮安供電公司，江蘇 淮安 223002

變電站直流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

陳妍寧 李網(wǎng)鎖 淮安供電公司，江蘇 淮安 223002

為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，直流設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)顯得尤為重要，本文設(shè)想對(duì)直流屏及蓄電池的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集，并通過(guò)信息處理模塊對(duì)采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的分析計(jì)算，經(jīng)過(guò)交換機(jī)上傳，利用網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控軟件使相關(guān)人員通過(guò)局域網(wǎng)及時(shí)地掌握直流設(shè)備的實(shí)時(shí)信息， 從而避免了設(shè)備的劣化積累，降低了危險(xiǎn)性。

直流屏；蓄電池；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

引言

隨著生產(chǎn)水平的不斷提高，對(duì)供電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的要求越來(lái)越高，由于直流電源為繼電保護(hù)控制回路提供可靠的工作電源，同時(shí)當(dāng)站內(nèi)用電失去交流后還可通過(guò)逆變電路提供后備電源，是變電站直流系統(tǒng)的重要組成部分之一，因此，為保障電力生產(chǎn)安全高效運(yùn)行，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)直流設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。

1 系統(tǒng)構(gòu)成及功能

直流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)蓄電池電壓，電流，溫度，容量等參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和對(duì)直流屏信息進(jìn)行采集，將監(jiān)測(cè)采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)到后臺(tái)或者遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)，從而使設(shè)備的狀態(tài)信息能夠及時(shí)得到集中處理，避免出現(xiàn)劣化積累，同時(shí)也大大減輕了運(yùn)行人員的工作量，降低了危險(xiǎn)性，避免了相關(guān)事故的發(fā)生。

1.1 系統(tǒng)的構(gòu)成

系統(tǒng)由蓄電池采集模塊、通信轉(zhuǎn)換設(shè)備、信息處理模塊和網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)軟件四部分組成。

蓄電池采集模塊：采集蓄電池?cái)?shù)據(jù)，并發(fā)送給信息處理模塊。

通信轉(zhuǎn)換設(shè)備：具有RS232、RS485接口，具有網(wǎng)絡(luò)通訊接口的設(shè)備。

信息處理模塊：與蓄電池采集模塊通過(guò)RS485接口連接，計(jì)算和處理采集模塊傳送來(lái)的原始數(shù)據(jù)后，通過(guò)局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)送到交換機(jī)上傳。

網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)軟件：實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的采集接收同時(shí)將數(shù)據(jù)信息發(fā)布到局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)用戶查詢。

1.2 系統(tǒng)的功能

蓄電池采集模塊均安裝在現(xiàn)場(chǎng)，主要完成蓄電池單體電壓、浮充電流、模擬放電電流和溫度的采集，并將所有的原始數(shù)據(jù)傳給信息處理模塊。

通信轉(zhuǎn)換設(shè)備與直流屏之間是通過(guò)RS485或者RS232連接，并將數(shù)據(jù)通過(guò)局域網(wǎng)上傳。

圖1 直流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)圖

信息處理模塊是對(duì)蓄電池采集卡上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理及保存。計(jì)算出蓄電池的內(nèi)阻，容量等性能參數(shù)，同時(shí)將分析處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)交換機(jī)上傳到客戶端，從而對(duì)蓄電池進(jìn)行性能評(píng)估。

網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控軟件一方面要接收采集系統(tǒng)上傳的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，另一方面通過(guò)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器可以將各種數(shù)據(jù)發(fā)布到局域網(wǎng)上，以便相關(guān)人員查詢。

2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1 直流屏的采集原理

現(xiàn)場(chǎng)直流設(shè)備如果提供串口通訊接口，可通過(guò)串口線連接到通信轉(zhuǎn)換設(shè)備上。

設(shè)備采集軟件通過(guò)直流屏設(shè)備及通信轉(zhuǎn)換設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能，并將數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)絡(luò)終供相關(guān)人員查詢。

2.2 蓄電池的采集原理

采集的模擬信號(hào)主要為單體蓄電池電壓、蓄電池組的浮充電流及溫度信號(hào)。

采集的原始信息通過(guò)RS232或RS485傳送到信息處理模塊，由此模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，計(jì)算及儲(chǔ)存。

為了計(jì)算蓄電池的內(nèi)阻及容量大小，根據(jù)目前研究的方案大多采用的是在線容量測(cè)試法，利用額定容量，即采用安時(shí)法來(lái)測(cè)量蓄電池的剩余容量。由于蓄電池的容量與放電環(huán)境有關(guān)，受到溫度及放電電流的影響，在不同放電電流的情況下，實(shí)際發(fā)出的容量是不同的，因此需要換算在25℃時(shí)的額定容量。其需綜合考慮蓄電池額定容量、上次充電容量，獲得蓄電池的實(shí)際可用容量，通過(guò)智能邏輯，據(jù)此在蓄電池放電過(guò)程中，采用算法實(shí)時(shí)計(jì)算蓄電池的剩余容量和剩余時(shí)間。

將處理好的數(shù)據(jù)通過(guò)交換機(jī)上傳，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)軟件在客戶端進(jìn)行查詢即可。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以實(shí)時(shí)的對(duì)直流充電模塊及蓄電池的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行掌控，可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，做出判斷，提高設(shè)備的使用壽命，同時(shí)對(duì)變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了一定的保障。

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陳妍寧（1984－），女，本科，助理工程師，主要從事繼電保護(hù)及二次回路維護(hù)、缺陷處理等工作。

李網(wǎng)鎖（1982－），男，本科，助理工程師，主要從事繼電保護(hù)及二次回路維護(hù)、缺陷處理等工作及培訓(xùn)工作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.08.094