变电站霍克蓄电池远程自动维护的设计

摘要：目前尽管变电站直流体系均装备在线监测设备，但数据只能当地监测，并不能长途监控。为习惯智能电网建造的要求，直流体系及蓄电池状况的监控必须完成智能化和网络化。该体系建造的总体目标是面向刚强智能电网建造要求，树立一致的直流设备长途监控体系．标准各类直流设备状况监测设备的数据处理、接人和操控，完成直流设备状况和要害运转环境等的实时监测性、预警等使用功能，并将监测状况数据长途传输至设备状况评价大厅集中监控，为落实直流设备状况运转办理供给支撑。

要害词：蓄电池；长途；保护措施

蓄电池组在电力变电站体系中的直流电源有着广泛的使用，起到极其重要的效果。直流体系中采用的蓄电池数量众多，在运转进程中常常存在着容量不足、行将失效、连接线接触不良导致蓄电池充、放电等不正常等一些安全隐患，需常常保护且作业量巨大，因此电池组组成的网络是否可以牢靠、安稳、接连、安全地作业，越来越多地受到人们重视和重视。因为电力变电站数量多，散布广，因此每年蓄电池的保护作业需求耗费很多的人力物力。别的，依据大部分电池出产厂商的要求，浮充状况的蓄电池，每半年或一年，应进行一次浅度放电，以确保电池的使用寿数。

一、蓄电池的原理

当电池组需求进行保护时，一般在操控室下达保护指令(或依据保护状况预先在直流体系的监控机设定主动发动)，体系依据电池组的电压巨细来调整现场蓄电池充电机的输出电压后开始放电，电池组的放电负载为变电站直流体系的常常性负荷，此刻电池组由浮充的状况进入到放电状况。电池组进入放电状况时，电池巡检主机记载电池组的电压和放电电流，一起记载电池组里的每一个单体电池电压、内阻。当电池组电压值下降到设定值时，放电进程结束。此刻，调整蓄电池的充电机输出电压和输出电流对电池组充电，电池组进入均衡充电状况，电池巡检主机记载电池组的电压和放电电流，一起记载电池组里的每一个单体电池电压、内阻。当充电完成，电池组进人浮充状况，充、放电进程结束。电池巡检设备，依据充、放电进程所记载的单体电池内阻和充、放电电流及一起间所对应的单体电池电压，经过预设的数学模型进行曲线拟合及核算，对单体电池性能进行判别，并将成果上传至操控室，本次蓄电池组长途主动保护结束，一起，电池巡检设备一直在监测电池组里的每一个单体电池的内阻，由主机依据单体电池内阻的改变与树立的模型进行比较，将成果上传至操控室。

二、变电站直流体系主动长途保护

1、主动长途保护的体系架构。变电站直流体系主动长途保护，整个构架由变电站测控部分和长途监控中心两中心部分组成，并经过局域网相连。变电站测控部分首要包含开关电源模块（充电机）、电源监控单元、蓄电池监控单元。电源模块与电源监控单元、电源监控单元与蓄电池监控单元之间经过RS485通讯接口完成数据的通信。这些设备设备于变电站内。长途监控中心部分首要由服务器、多个操作员站、办理员作业站组成，坐落监控中心、保护班组办公室内。

2、体系的作业原理。变电站内的蓄电池监控单元实时监测蓄电池组电流、组电压、温度、单体电压、单体内阻等数据，并且依据根据电压-内阻的荷电量核算模型，运用卡尔曼滤波算法估算实时荷电状况（SOC），并将数据实时经过局域网传送到监控中心服务器。设备于服务器上的监控办理软件，对电池组的电压巨细、电流巨细及方向、充放电时间距离、充放电容量等进行剖析，决议何时对蓄电池组进行长途在线放电保护。如果在规则的时间内，蓄电池组未进行过有用放电，服务器会主动宣布活化指令：下降电源模块的输出电压，电源模块处于后备状况，由蓄电池组向直流负荷供电。活化指令传递路线为：服务器→局域网→蓄电池监控单元→电源监控单元→电源模块。蓄电池活化期间，蓄电池监控单元实时监控电流、组电压、温度、蓄电池单体电压的改变，并将数据实时传送到监控中心服务器。监控办理软件实时剖析放电容量，达到设定值时，主动宣布停止活化指令。活化保护进程中，若电池组电压、电池单体电压、温度出现异常，也会主动宣布停止活化指令。电源监控单元收到停止活化指令后，提高电源模块输出电压，由电源模块对直流负荷供电，蓄电池组处于后备状况，一起，操控电源模块对蓄电池组进行三段式充电，即恒流均充、恒压均充、浮充。电源模块恒流充电、恒压充电进程中，体系还主动丈量核算电源模块的稳流精度、稳压精度、纹波系数等充电机特性参数，防止因为充电机特性参数不合格对蓄电池寿数的不良影响。

三、变电站蓄电池长途主动保护技术

1、主动在线监测。放电状况下在线监测蓄电池组的电压、电流、内阻、温度等各项参数，经过电池数学模型，剖析每节蓄电池静止情况下的状况。经过对电池组的电流巨细、电流方向、放电时间距离和荷电状况（SOC）的有用监测，判别何进对电池组进行长途在线放电保护。电池处于浮充状况时，经过实时监测每节电池的电压，核算每节电池电压和电池组均匀电压的差值，判别各单节蓄电池状况是否均衡。在线测试直流充电机特性参数。首要有充电机在浮充作业状况、恒压限流作业状况下的稳压精度、纹波电压系数；在恒流限压作业状况下的稳流精度、充电模块均流不平衡度。这些充电机性能指标最终送入在线监控设备主机的CPU并进行存贮显现，并经监测网络送入监测中心再进一步送往用户终端。

2、长途在线均衡，活化保护。现在标准中规则：新设备的阀控蓄电池在验收时应进行全容量核对性充放电，今后每2～3年应进行1次全容量核对性充放电，运转了6年今后的阀控蓄电池，宜每年进行1次全容量核对性充放电。若按标准保护，在投产后2～3年“免保护”期内，蓄电池内部其实不断产生水的散失，电解液一直在浓酸，直至极板产生硫化。蓄电池长时间处于备用状况，或者放电后没及时充电，阴极阳极容易生成活性物的细密结晶，影响充放电电极反应进程，形成电池的寿数缩短。别的长时间浮充状况下电池组出现个别电池电压过高或过低一级不均衡时，也会导致电池失水及硫酸化，明显缩短电池的使用寿数。如果电池组中各单体电池电压有差异，最终会导致蓄电池组失效。长途主动保护体系完成了蓄电池在“免保护”期内主动均衡，实时监测每节电池的电压，核算每节电池电压和电池组均匀电压的差值。如果该差值超越设定的限值则发动主动在线均衡，对因为过充而电压过高的蓄电池以高频脉冲电流放电，防止电池失水而下降寿数；对因为欠充而电压过低的蓄电池以高频脉冲电流充电，防止电池因为硫酸盐化的下降寿数，明显提高蓄电池的寿数。长途主动保护体系，主动、定期对电池组进行长途在线放电保护。蓄电池规则保护放电时间距离内，一直处于浮充而没有有用放电，体系会主动减小充电设备输出电压，由蓄电池组对直流负荷供电。此刻直流体系供电变为以蓄电池为主，充电设备处于备用状况，不向外部供给电流。当蓄电池放电量达到规则的电量时，体系会主动增加充电设备的输出电压，使其恢复到正常数值，再次变为直流体系的供电以充电设备为主，蓄电池组处于备用状况。整个保护进程不需求人为干预，经过核算程序操控，完全主动进行。

结束语：变电站蓄电池长途主动保护体系已经在多个现场使用，在日常运转进程中就能完成对电池性能的判别，使用方便，确保变电站直流体系的安全运转。