安慶豐

【摘 要】 充分利用當(dāng)代先進(jìn)的嵌入式計(jì)算機(jī)（MCU）和實(shí)時(shí)以太網(wǎng)（IEEE1588）通信技術(shù)，采用計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、四遙（遙測、遙信、遙控、遙視）相結(jié)合的方式，構(gòu)成一個(gè)一體化的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，將變電站直流電源系統(tǒng)運(yùn)行涉及的安全項(xiàng)目納入到統(tǒng)一的監(jiān)控平臺(tái)下。提高了變電站的可靠運(yùn)行能力和維護(hù)效率，降低維護(hù)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度?？蓪?shí)時(shí)監(jiān)控直流電源系統(tǒng)工作狀態(tài)的重要參數(shù)， 并配合動(dòng)態(tài)直流系統(tǒng)模擬圖，直觀顯示直流系統(tǒng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)。

【關(guān)鍵詞】 直流電源系統(tǒng) 嵌入式計(jì)算機(jī) 實(shí)時(shí)以太網(wǎng) 遠(yuǎn)程監(jiān)控

1 引言

直流電源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)變電站在運(yùn)行過程中對蓄電池組的運(yùn)行狀態(tài)及影響變電站安全運(yùn)行的因素實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，使變電站直流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)"可控"、"在控"。對蓄電池組進(jìn)行遠(yuǎn)程核對性容量試驗(yàn)、在線測試單體蓄電池的性能參數(shù)、遠(yuǎn)程切換直流母線狀態(tài)、充電機(jī)均充/浮充轉(zhuǎn)換、設(shè)置充電機(jī)參數(shù)等。遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)需要耗費(fèi)大量人力物力并且現(xiàn)場人工操作才能完成的工作，大大減輕維護(hù)人員的工作量，并且最大限度減少人工現(xiàn)場所帶來的誤操作，給系統(tǒng)安全運(yùn)行提供有利保證?；诖耍绷麟娫催h(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用勢在必行。本文主要針對直流電源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用展開論述。

2 直流電源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及原理

直流電源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由電壓采集模塊、內(nèi)阻均衡模塊、開關(guān)量采集模塊、放電負(fù)載、監(jiān)控終端裝置、服務(wù)器軟件、系統(tǒng)監(jiān)控軟件組成。每個(gè)變電站端的監(jiān)控終端通過RS485總線將各個(gè)部分連接到一起，將它們所有的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及重要參數(shù)、信號(hào)收集到一起統(tǒng)一管理，并可以通過光纖局域網(wǎng)端口或光端機(jī)空余串口將采集到的所有信息分別傳送到相應(yīng)的三個(gè)集控站同時(shí)上傳到中心服務(wù)器，服務(wù)器軟件將信息存儲(chǔ)管理并可分發(fā)信息到每個(gè)相關(guān)管理崗位的計(jì)算機(jī)，并使其在局域網(wǎng)上每個(gè)計(jì)算機(jī)均可瀏覽到所有運(yùn)行數(shù)據(jù)及報(bào)警信息，系統(tǒng)監(jiān)控軟件提供分級(jí)的管理口令和權(quán)限，可對任意一個(gè)變電站的信息及參數(shù)進(jìn)行更改。

3 系統(tǒng)遠(yuǎn)程放電的可靠性

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)全面通過嚴(yán)酷等級(jí)為IV的型式試驗(yàn)；所有控制采用閉環(huán)式序列控制，任何一步出錯(cuò)都會(huì)自動(dòng)恢復(fù)；主回路采用雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)，確保電源斷電/系統(tǒng)復(fù)位等情況主回路開關(guān)不動(dòng)作，不會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)母線失電；放電回路采用單穩(wěn)態(tài)開關(guān)（常開），出現(xiàn)電源斷電/系統(tǒng)復(fù)位等情況則會(huì)立即斷開放電主回路，停止放電；放電采用新型陶瓷電阻，無明火（不發(fā)紅），正溫度系數(shù)；具有多重保護(hù)（總電壓、單體電壓、放電時(shí)間、放電容量、通信中斷、電流斷不開無法停止、放電電流異常、溫度過高）；放電主回路開關(guān)多處閉鎖，主監(jiān)控可切斷放電主回路；內(nèi)部具有嚴(yán)格的軟件閉鎖邏輯，防止人工誤操作；放電完成后，充電帶有保護(hù)。

4 可與現(xiàn)有直流系統(tǒng)進(jìn)行匹配對接

（1）新站建立時(shí)可以與直流操作電源柜進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，完成配套對接；（2）對運(yùn)行的直流操作電源進(jìn)行改造，原來有巡檢的，可以并列運(yùn)行或拆除只使用遠(yuǎn)程維護(hù)一套即可，并在此基礎(chǔ)上增加功能。

5 系統(tǒng)主要功能

（1）遠(yuǎn)程監(jiān)控終端軟件必須實(shí)現(xiàn)每個(gè)監(jiān)控子站直流系統(tǒng)模擬圖動(dòng)態(tài)顯示，模擬圖內(nèi)必須動(dòng)態(tài)顯示母線電壓、電流、絕緣狀態(tài)、充電機(jī)模塊輸出電壓、電流、工作狀態(tài)、電池電流、交流電壓、電流、交流開關(guān)工作狀態(tài)、直流主回路斷路器合分狀態(tài)、各饋線開關(guān)工作狀態(tài)及報(bào)警狀態(tài)等。（2）蓄電池單體電壓實(shí)時(shí)顯示及柱圖對比，可設(shè)定報(bào)警上下限，篩選落后電池。（3）母線電壓、負(fù)荷電流、電池總電壓、單體電池電壓運(yùn)行數(shù)據(jù)及曲線報(bào)表，報(bào)表時(shí)間間隔可設(shè)定。（4）蓄電池內(nèi)阻顯示、查看、柱圖對比及報(bào)表。（5）報(bào)警事件自動(dòng)彈出、報(bào)警記錄顯示、查詢及報(bào)表。（6）遠(yuǎn)程控制母線狀態(tài)切換、遙控蓄電池核對性容量試驗(yàn)，可設(shè)置放電電池組終止電壓、單體電池電壓、電池組放電容量、放電時(shí)間等終止放電條件；遠(yuǎn)程遙控蓄電池內(nèi)阻測試；遠(yuǎn)程控制充電機(jī)均浮充狀態(tài)轉(zhuǎn)換及設(shè)定參數(shù)。

動(dòng)態(tài)指示實(shí)際設(shè)備的工作狀態(tài)（包括饋線空開狀態(tài)、充電機(jī)狀態(tài)、接地狀態(tài)、母線電壓、負(fù)荷電流、開關(guān)狀態(tài)、交流工作狀態(tài)、交流電壓、母線電壓等信息），并且采用組態(tài)化設(shè)計(jì)，用戶可根據(jù)變電站現(xiàn)場實(shí)際變動(dòng)自行更改模擬圖，只要簡單設(shè)置信號(hào)對應(yīng)關(guān)系即可實(shí)現(xiàn)新增信號(hào)的動(dòng)態(tài)顯示?？梢赃h(yuǎn)程設(shè)定恒流放電模塊的電池組總電壓保護(hù)值、放電電流、放電容量保護(hù)值、放電時(shí)間保護(hù)值、單體電池電壓保護(hù)值等重要保護(hù)條件，命令啟動(dòng)或停止放電操作，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程進(jìn)行核對性容量試驗(yàn)操作，啟動(dòng)放電后可查看當(dāng)前放電進(jìn)度、放電容量、電池組總電壓、單體最低電壓等放電過程中關(guān)心的重要參數(shù)，并且可以實(shí)現(xiàn)母線運(yùn)行模式切換等操作?？梢詫?shí)時(shí)查看單體電池電壓、內(nèi)阻、溫度，并且可以設(shè)定上下限查看落后電池，低于下限設(shè)定值的電池將會(huì)用綠色顯示，高于上限設(shè)定值的電池將會(huì)用紅色顯示，方便用戶快速而直觀的篩選落后電池。可以方便查看和對比1年內(nèi)的歷史模擬量數(shù)據(jù)，可自行選擇每條曲線對應(yīng)的模擬量數(shù)據(jù)，自行選擇日期、起始時(shí)間，報(bào)表時(shí)間間隔等，可以靈活報(bào)表，直接打印。

6 結(jié)語

直流電源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控直流充電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、電池的單體電壓、內(nèi)阻及容量、控制母線電壓、合閘母線電壓、饋線開關(guān)狀態(tài)等重要電源特性參數(shù)；實(shí)現(xiàn)了蓄電池遙控放電和在線均衡、直流設(shè)備運(yùn)行歷史查詢和設(shè)備運(yùn)行異常的情況上報(bào)等功能，具有設(shè)計(jì)合理、功能齊全、界面友好、操作簡便等特點(diǎn)；它的應(yīng)用，可以節(jié)省大量人力物力，提高工作效率，延長電池正常使用壽命，增強(qiáng)直流電源系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性、自動(dòng)化程度，使直流電源的運(yùn)行、維護(hù)實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、遠(yuǎn)程化，對保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行將起到重大的作用。

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