國網(wǎng)湖北省電力有限公司孝感供電公司 曹 沖 肖 灑 張子康 彭云志 黃曉舟 李 艷 杜 濤

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)的管網(wǎng)已經(jīng)鋪滿了每一個城市地區(qū)，體現(xiàn)出了廣泛性，并且在人們的日常生活中得到了充分的應(yīng)用。無論是人們的日常生活還是企業(yè)的工作運(yùn)行，都離不開電力能源的供應(yīng)。同時，電力能源供電的穩(wěn)定性也在一定程度上決定了區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性。在這種背景下，電力部門必須安排專業(yè)人員做好對通信蓄電池的遠(yuǎn)程管理。

由于通信系統(tǒng)供應(yīng)區(qū)域較多，為了方便統(tǒng)一管理，保障系統(tǒng)的順利穩(wěn)定運(yùn)行，還應(yīng)該在后臺建立在線放電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，確保對電池設(shè)備進(jìn)行全方位的監(jiān)督和控制，有效地降低電池后期保養(yǎng)與維護(hù)投入的成本費(fèi)用，但是由于通信的蓄電池在遠(yuǎn)程放電過程中整體的控制系統(tǒng)構(gòu)造較為復(fù)雜，必須具備系統(tǒng)構(gòu)建的可靠性，因此必須要對控制系統(tǒng)作出全面的探討。

1 蓄電池遠(yuǎn)程在線放電系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)構(gòu)架

1.1 遠(yuǎn)程放電系統(tǒng)的終極目標(biāo)

當(dāng)前，我國許多人工監(jiān)測的智能系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中面臨著一系列的弊端，而本文所設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程在線放電系統(tǒng)有效避開了智能系統(tǒng)中常見的問題：首先，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)能夠通過互聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備來完成對電池運(yùn)行狀況的實(shí)時監(jiān)控，能夠通過傳感器設(shè)備實(shí)時收集電池內(nèi)部的電壓、電阻以及充電狀況等各類有效數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇偱_控制系統(tǒng)，為后續(xù)系統(tǒng)的運(yùn)行以及系統(tǒng)升級決策提供有效的數(shù)據(jù)支持。

其次，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)還能夠?qū)﹄姵氐倪\(yùn)行進(jìn)行靈活的調(diào)控。如果系統(tǒng)在運(yùn)行過程中及時地發(fā)現(xiàn)電池出現(xiàn)了故障問題，就會通過相應(yīng)的措施自動對電池內(nèi)部進(jìn)行優(yōu)化處理。如果電池安裝的區(qū)域受到的外界環(huán)境影響較大，在外界天氣環(huán)境較為惡劣時，系統(tǒng)還能夠根據(jù)內(nèi)外溫度自動幫助電池平行內(nèi)外界溫度；最后，整個遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)還具備一套較為完善的外部輔助系統(tǒng)，這項(xiàng)系統(tǒng)主要是保障蓄電池遠(yuǎn)程放電的穩(wěn)定性，確保區(qū)域供電的可靠性。

1.2 遠(yuǎn)程在線放電系統(tǒng)的管理架構(gòu)

通常來說，傳統(tǒng)的電池組系統(tǒng)管理過程中，一般都會在不同的管理環(huán)節(jié)設(shè)立相對獨(dú)立的管理中心，然后安排專門的管理人員根據(jù)后臺中心的數(shù)據(jù)收集狀況對蓄電池系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)和管理。這種管理方式在實(shí)際工作的過程中，需要運(yùn)用到大量的人力和物力，同時人工調(diào)度在工作過程中還可能會出現(xiàn)一些錯誤操作。而遠(yuǎn)程在線控制系統(tǒng)則主要分為通信信號傳導(dǎo)以及后臺管理終端這兩個部分。其中通信信號傳輸通道主要是將蓄電池運(yùn)行過程中的實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_管理終端，并且完成后臺管理終端對不同蓄電環(huán)節(jié)下達(dá)的指令。而后臺管理終端是遠(yuǎn)程放電控制系統(tǒng)下達(dá)命令的主體單位。為了確保放電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约鞍踩?，通常來說，遠(yuǎn)程控制項(xiàng)目會使用SDH 等多種傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)方式來構(gòu)建信息傳輸?shù)那馈?/p>

2 蓄電池遠(yuǎn)程在線放電系統(tǒng)的功能構(gòu)架

2.1 實(shí)現(xiàn)了電池的無縫隙跨界功能

在遠(yuǎn)程放電控制系統(tǒng)中，后臺管理中心會使用互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對電池的充放電進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制管理，但是在管理過程中也有可能會出現(xiàn)管理失效的狀況，最終導(dǎo)致后臺管理終端接收的數(shù)據(jù)信息出現(xiàn)偏差。從客觀的角度來看，影響蓄電池組充放電穩(wěn)定性的因素眾多，但如果只是電池組中的單個電池環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，并不會對整個電池組產(chǎn)生根源性的傷害。但是如果電池在放電過程中單個環(huán)節(jié)的電池組出現(xiàn)了失效狀況，就會影響到整個電池組的運(yùn)行，導(dǎo)致與故障電池組連接的所有電池組，很可能在一瞬間出現(xiàn)集體停運(yùn)的狀態(tài)，從而造成大面積的電池網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

因此，在遠(yuǎn)程放電控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員必須考慮到如果放電過程中出現(xiàn)了單個電池組失效的狀況該如何解決，而電池的無縫隙跨界功能則有效地應(yīng)對了這一問題。無縫隙跨接技術(shù)，能夠確保整個電池組在運(yùn)行過程中不會受到單個電池組失效的影響，確保整個電池卒運(yùn)行過程中的安全性，即使單個電池組放電過程中發(fā)生了故障，其他電池組也能夠通過快捷執(zhí)行互聯(lián)網(wǎng)后臺管理終端發(fā)布的相關(guān)指令，并且確保區(qū)域供電狀況的穩(wěn)定性，為蓄電池組的維修與后期管理爭取了有效的時間。

2.2 電池組工作環(huán)境監(jiān)督系統(tǒng)

對于電池組工作環(huán)境監(jiān)督系統(tǒng)來說，這個系統(tǒng)的主要功能就是用來監(jiān)控蓄電池工作區(qū)域的外界環(huán)境溫度，如果在外界發(fā)生極端惡劣狀況時，通過后臺終端管理平臺及時調(diào)節(jié)蓄電池內(nèi)部的溫度，避免事故的發(fā)生。通過電池的相關(guān)研究可以得出，在25攝氏度的常溫環(huán)境中，如果外界的溫度提升了1攝氏度，那么蓄電池內(nèi)部的放電容量就會明顯受到影響，在嚴(yán)重的情況下甚至?xí)苯咏档椭琳w電容量的95%；而外界的溫度在降低1攝氏度左右時，蓄電池的放電電容量也會隨之降低1%。由此可見，外界溫度的升降會直接對蓄電池內(nèi)部的放電容量產(chǎn)生較大的影響。

因此，在設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程放電控制系統(tǒng)的過程中必須考慮到這一問題，在每個通信蓄電池組內(nèi)都應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的智能溫度識別管理模塊，并且設(shè)置相應(yīng)的溫度和濕度傳感器，確保對蓄電池組工作溫度和濕度的實(shí)時信息傳輸。通過這些傳感器設(shè)備后臺管理終端，就能及時地收集到蓄電池工作過程中內(nèi)外部的溫度與濕度差，傳感器設(shè)備會將這些數(shù)據(jù)參數(shù)傳輸?shù)街悄芊?wù)管理中心，通過后臺對這些數(shù)據(jù)的智能化分析，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的綜合處理，從而對蓄電池的工作環(huán)境進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)督和控制[1]。

2.3 遠(yuǎn)程放電功能的實(shí)現(xiàn)

在傳統(tǒng)的蓄電池人工管理模式中，人工放電會存在時效性較差的問題。因此，在設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程在線放電系統(tǒng)的過程中，必須要考慮到放電時效性方面的內(nèi)容。在遠(yuǎn)程放電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體過程中，如果后臺管理技術(shù)人員能夠熟練地掌握信息化管理的方式，就可以實(shí)現(xiàn)后臺終端的統(tǒng)一管理，對蓄電池組的不同環(huán)節(jié)以及運(yùn)行過程進(jìn)行智能化與自動化的監(jiān)控和管理，從而加強(qiáng)對蓄電池組內(nèi)運(yùn)行功能，以及整體運(yùn)行狀況的實(shí)時監(jiān)測，有效地面對蓄電池組運(yùn)行過程中的各類突發(fā)性故障問題。

例如，如果后臺管理中心的數(shù)據(jù)顯示電池組在運(yùn)行過程中可能存在安全問題，智能系統(tǒng)就可以將這些相關(guān)的問題參數(shù)及時地反饋到數(shù)據(jù)管理庫中，并且對這類數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存以及預(yù)處理。當(dāng)后臺管理中心發(fā)出相關(guān)的恢復(fù)指令后，智能系統(tǒng)就可以根據(jù)發(fā)布的執(zhí)行命令進(jìn)行調(diào)節(jié)動作。通過一系列的指令輸出和智能化的指令傳輸，就可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)中電池組遠(yuǎn)程放電的高效管理，有效提高了系統(tǒng)運(yùn)作的靈活性[2]。

2.4 對電池組內(nèi)部進(jìn)行活化和均衡

如果通信系統(tǒng)中的蓄電池環(huán)節(jié)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了質(zhì)量問題，那么在遠(yuǎn)程放電控制系統(tǒng)中，就必須要考慮對蓄電池內(nèi)部的活化以及均衡功能。在通常情況下，設(shè)計(jì)人員會采用復(fù)合脈沖諧振法實(shí)現(xiàn)對電池組內(nèi)部的活化以及均衡。這種方式主要是通過使用不同強(qiáng)度的復(fù)合脈沖電壓來沖擊電池組內(nèi)部的硫酸鉛粗晶粒，從而有效地避免電池過快的硫化。但是在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)功能的過程中，技術(shù)人員也必須要在后臺管理終端選擇強(qiáng)度適宜的脈沖電壓，同時在進(jìn)行脈沖的過程中，還要對電流的運(yùn)行狀況進(jìn)行有效地控制，盡可能使用密度較小的電流為電池設(shè)備進(jìn)行充電。

3 監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)

3.1 遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的構(gòu)架

在遠(yuǎn)程在線放電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，電池在線遠(yuǎn)程監(jiān)控功能可以實(shí)現(xiàn)，對蓄電池組內(nèi)部相關(guān)參數(shù)信息的實(shí)時傳輸，并且通過數(shù)據(jù)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對電池組運(yùn)行狀況的判定。例如，在監(jiān)測的過程中，必須要對電池組內(nèi)部的電阻狀況引起高度的重視，如果電池組內(nèi)部的電阻出現(xiàn)了異常狀況，就應(yīng)該及時地采用電池均衡與活化的處理方式進(jìn)行處理，確保整個電池組系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行[3]。

3.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控的軟件應(yīng)用

在遠(yuǎn)程監(jiān)控的過程中，必須要根據(jù)傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)參數(shù)提前編制好相應(yīng)的分析軟件，實(shí)現(xiàn)對電池組內(nèi)部運(yùn)行狀況的實(shí)時控制，并且還應(yīng)該建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理庫。在管理庫中，按照電池組運(yùn)行的日期、電池組標(biāo)號、內(nèi)部使用的電池型號等進(jìn)行信息歸類，實(shí)現(xiàn)搜索引擎的分類查詢，并且軟件設(shè)備還應(yīng)該具備將這些數(shù)據(jù)直接導(dǎo)出到Excel 表格中的功能，方便將查詢結(jié)果直接進(jìn)行打印，以供檢修維護(hù)人員使用。

同時，還可以對蓄電池組放電的功能進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，在系統(tǒng)中提前設(shè)置好相應(yīng)的參數(shù)，如果放電電壓不滿足要求，那么遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的檢查結(jié)果可以顯示為提前設(shè)置好的數(shù)字零，如果蓄電電池組的放電電壓滿足相關(guān)要求，那么結(jié)果顯示為提前設(shè)置好的數(shù)字一。這時就可以根據(jù)放電電壓的數(shù)據(jù)對電池的性能進(jìn)行綜合分析，確保電池組運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控的硬件運(yùn)用

目前在電池的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，主要應(yīng)用了自動化控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)對各種電池運(yùn)行過程中的異常保護(hù)、信號監(jiān)測實(shí)現(xiàn)自動化的管理。硬件系統(tǒng)在運(yùn)用的過程中，可以通過電源設(shè)備的通信接口以及PCM、SDH 等信息光傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對蓄電池內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時監(jiān)控和信息傳輸，將蓄電池內(nèi)部的故障發(fā)生可能性降到最低，并且通過遙測和遠(yuǎn)程遙控的功能，實(shí)現(xiàn)對蓄電池系統(tǒng)的全自動無人值守以及后臺統(tǒng)一管理。

綜上，傳統(tǒng)的人工管理模式很難達(dá)到蓄電池放電的時效性需求，因此必須要注重遠(yuǎn)程在線放電控制系統(tǒng)的應(yīng)用。遠(yuǎn)程在線放電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對蓄電池運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測，并且能夠根據(jù)監(jiān)測狀況實(shí)現(xiàn)對蓄電池內(nèi)部的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)和優(yōu)化處理，確保蓄電池放電的穩(wěn)定性以及持續(xù)性，極大地促進(jìn)了區(qū)域通信的平穩(wěn)性。