吳海霞

摘 要：本文介紹了一種用于變電站的蓄電池在線檢測和在線維護管理系統(tǒng)，系統(tǒng)包含了檢測和維護裝置、云服務(wù)平臺，后臺健康管理系統(tǒng)及移動終端應(yīng)用軟件組成，可提前對蓄電池潛在隱患做出分析和預(yù)測，能夠迅速的剔除出有問題的蓄電池組、并能便捷地實現(xiàn)蓄電池組遠程維護、遠程活化;提高智能變電站運行的可靠性。

關(guān)鍵詞：蓄電池;智能變電站;遠程維護;在線管理;一鍵式操作

中圖分類號：TM912 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）03-0130-02

0 引言

變電站DC供電系統(tǒng)是變電站二次系統(tǒng)核心單元，它是保證電站內(nèi)繼保設(shè)備、自控裝置、控制信號設(shè)備的供電電源和故障照明電源，是確保變電站在斷電網(wǎng)的情況下準確隔絕設(shè)備故障的關(guān)鍵。由此看來，變電站蓄電池組的日常監(jiān)控和運維，就是一件決不能忽視的重大事件。另外，在國家推行綠色能源的大趨勢下，有效提高蓄電池壽命，有效延長蓄電池的使用壽命，是實現(xiàn)人與自然，環(huán)境和諧發(fā)展必然趨勢，在移動物聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展的大趨勢下，大數(shù)據(jù)，人工智能已應(yīng)用在生活中的方方面面，將智能化現(xiàn)代化的設(shè)備和技術(shù)應(yīng)用在變電站蓄電池在線管理領(lǐng)域，大勢所趨。

傳統(tǒng)的變電站蓄電池運維方式，具有其歷史局限性：（1）因為變電站的廣覆蓋性及地理位置的偏僻性，使得每個站點實現(xiàn)一個大周期的核容檢測，中間間隔時間拉的很長，無法及時有效的發(fā)現(xiàn)一些進入下行通道的蓄電池組，嚴重影響了蓄電池的使用壽命。（2）蓄電池檢測技術(shù)局限性：之前的蓄電池周期性檢測方法，非離線式檢測，使得在運維檢測過程中有很大的危險性，易發(fā)生火災(zāi)。并且耗時較長，效率極低。無法技術(shù)發(fā)現(xiàn)蓄電池開路等潛在隱患。

1 蓄電池老化原因分析

（1）從以往蓄電池運維經(jīng)驗上來看，基本可以得出蓄電池容量損耗的幾個方面因素是：客戶在購買設(shè)備后，過久的存放在倉庫，沒有及時安裝，電池基本都沒均衡充電，蓄電池維護保養(yǎng)未嚴格按手冊標準實行，使用過程中沒有實施監(jiān)控電池溫度參數(shù)，充放電管理不科學等，以及未嚴格按照蓄電池標準安裝程序來。（2）從蓄電池結(jié)構(gòu)特點、工作原理上分析，可以得出選吃快速老化的根本原因是：鉛酸電池充電時，硫酸鉛形成氧化鉛，放電時氧化鉛又還原為硫酸鉛。而硫酸鉛是一種非常容易結(jié)晶的物質(zhì)，當電池中電解溶液的硫酸鉛濃度過高或靜態(tài)閑置時間過長時，就會結(jié)成小晶體，結(jié)晶后的硫酸鉛附著在電極板上，造成了電極板工作面積下降，這一現(xiàn)象叫硫化。導致鉛酸電池失效和損壞的主要機理就是電池本身無法避免硫化。（3）不含鎘的電池，性能會下降。鎘是一種有毒的元素，中國目前的電池行業(yè)全面“禁鎘”！含鎘的鉛酸電池，增強電池導電性能，降低電池內(nèi)阻，改善電池放電電壓，耐高低溫、充放電性能好，壽命長。全面禁鎘導致現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的電容，在沒有新技術(shù)出線的情況下，性能大打折扣。

2 蓄電池智能在線健康管理系統(tǒng)現(xiàn)實意義

表1是傳統(tǒng)方式和智能裝置方式對蓄電池的測試的對比框表。

2.1 蓄電池遠程在線管理系統(tǒng)設(shè)計

蓄電池遠程在線管理系統(tǒng)的主要控制子系統(tǒng)如下：蓄電池數(shù)據(jù)采集終端，運維單元與智能化管理平臺，介紹如下：

2.1.1 數(shù)據(jù)采集單元

數(shù)據(jù)采集單元是在線管理系統(tǒng)智能監(jiān)測終端作為在線健康管理系統(tǒng)的關(guān)鍵單元，是蓄電池電池組節(jié)點電壓，組電壓等重要參數(shù)的采集單元，通過現(xiàn)場總線形式，將采集到的數(shù)據(jù)反饋給后臺軟件，系統(tǒng)經(jīng)過綜合研判，分析得出電池組的運行狀態(tài)，圖1為數(shù)據(jù)采集終端系統(tǒng)連接圖。

2.1.2 智能維護終端

圖2是智能維護終端與直流電源系統(tǒng)的連線示意圖。

2.2 實現(xiàn)蓄電池安全，高效運維

2.2.1 數(shù)據(jù)實時監(jiān)測

監(jiān)控系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集單元的監(jiān)測下，可在后臺遠程檢測和及時查詢蓄電池組的電流、溫度，電壓等信息，并通過大數(shù)據(jù)分析計算，綜合分析出蓄電池的運行狀況，如圖3、圖4。

2.2.2 智能快捷運維

通過從蓄電池現(xiàn)場采集回來的各類數(shù)據(jù)，綜合DC系統(tǒng)實際工作情況，對蓄電池的工作狀況作出判斷，監(jiān)控室工作人員可作出決定，進行充放電，活化測試，或替換問題電池組，有效維護系統(tǒng)安全運行，如圖5所示。

3 蓄電池遠程在線管理系統(tǒng)

3.1 嚴格規(guī)范的管理員制度

通過層級管理制度，及時將系統(tǒng)的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)推送到監(jiān)控管理人員的接收設(shè)備上，使得蓄電池組在出線告警信息時，有人能及時響應(yīng)并解除報警，并記錄在系統(tǒng)日志中。

3.2 遠程監(jiān)控平臺

在現(xiàn)有大數(shù)據(jù)，云計算的架構(gòu)下，分散控制，集中管理，使得在一個軟件平臺上，即可實現(xiàn)所有分布節(jié)點的狀態(tài)信息匯總，分析，控制。

3.3 智能化維護

在蓄電池供電系統(tǒng)出現(xiàn)異常工作狀態(tài)時，可統(tǒng)計出異常工作狀況的出來過程，并將系統(tǒng)產(chǎn)生非正?，F(xiàn)象繪制成報表鏈表，體現(xiàn)智能化維護的突出特點。

4 結(jié)語

本蓄電池在線健康管理系統(tǒng)具有功能模塊化，監(jiān)測維護智能化、數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò)化的特點，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對蓄電池組狀態(tài)信息的實時在線監(jiān)測，并且具備對電池組遠程容量測試和內(nèi)阻測試的功能，同時通過對蓄電池組的電壓、電流、溫度、浮充、均充等狀態(tài)參數(shù)信息的大數(shù)據(jù)采集和計算分析，快速準確的開出各蓄電池組全面健康體檢報告，使變電站運維管理人員便捷、高效的甄別出各站點直流電源供電系統(tǒng)的健康狀態(tài)，以便及時有效地對其進行檢修和更換處理，保證供電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定;并且本系統(tǒng)具備N-1系統(tǒng)災(zāi)備及恢復能力的高可靠性，存儲無限擴充可伸縮性，運行與用戶資源動態(tài)優(yōu)化的最優(yōu)化性，采用PC服務(wù)器陣列，更經(jīng)濟更廉價的低成本性，跨平臺移動互聯(lián)，各類智能設(shè)備接入，無處不在的訪問的高便利性等特性，具備極強的競爭優(yōu)勢，為推進智能電網(wǎng)直流電源在線系統(tǒng)的智能化、高效化、無人化提供有力的技術(shù)和方案支撐。

參考文獻

[1] 殷曉紅，王中明，周維宇，et al.蓄電池智能在線維護監(jiān)控管理系統(tǒng)在變電站中的應(yīng)用.黑龍江電力，2015，37（6）：547-550.

[2] 趙軍，石光，王浩彬.變電站直流電源遠程監(jiān)控及維護系統(tǒng)設(shè)計[J].水電能源科學，2012（04）：149.