HAWKER蓄电池组远程核容系统应用初探

摘要：电网系统大量配置铅酸蓄电池组作为市电停电后的应急备用电源，铅酸蓄电池经过一段时间使用以后，常易因有效活性物质的脱落、蓄电池性能下降、正极栅格腐蚀以及硫化等原因，其容量逐渐减低。为了评估市电中断后，蓄电池组尚能供电的时间或者确认所有单体电池的性能是否在正常范围之内，就必须定期对蓄电池进行核容（即放电）。核容放电是目前评估铅酸蓄电池性能最科学、准确的方式，按照铅酸蓄电池维护标准，最低要求是每年必须对电池组进行核容放电，但传统的核容放电设备仅可实现半自动核容，无法实现全自动核容放电，须投入大量的维护人员进行人工测量单体电压、组端电压、核容放电电流等系列工作，工作量非常大；另外，核容放电又须采用10小时率核容放电，意味着维护人员必须长时间值守，枯燥乏味，令人困乏。显而易见，传统的蓄电池核容放电工作耗费大量的人力和时间，铅酸蓄电池的用户难以满足年度巡检核容放电要求。当蓄电池得不到合理的放电维护，其寿命就会大大缩短，而且无法及时发现蓄电池组存在的质量问题，无法规避蓄电池组断路或者短路失效带来的安全隐患。

为解决上述问题，可引入蓄电池组远程核容系统，本文略加介绍一些系统基本功能。

关键词：铅酸蓄电池；核容放电；10小时率；远程核容

1 系统构成

 

 

 

 

图1系统构成示意图

远程维护控制终端：由终端服务器及相关控制软件组成。

信息传输通道：由通信网络提供信息传输通道。

61850协议转换器：将所采集得参量按61850协议进行转换。

远程核容装置：串入蓄电池组回路，改变蓄电池组电压，实现放电功能。

蓄电池组数据采集模块：采集蓄电池组的总电压、单体电压、单体内阻、单体温度。

充电器参数采集模块：采集充电器（整流器）的交流参数、直流参数。

2 系统应具备功能

2.1在线监测功能

主站软件可以数据、图表、曲线等多种形式，展现蓄电池工作状态、电池组组端电压、各单体电池电压、单体温度、单体内阻、电池组充/放电电流、电池组环境温度等参数。

2.2 静默式远程在线核容放电测试功能

主站软件可以对站点蓄电池进行远程在线容量测试的功能，即通过主站软件下发指令，使蓄电池针对电源实际负载进行在线放电，以多重放电参数为条件，其中任意参数达到阈值自动停止放电；系统准确记录精准的放电时长、放出容量、单体电压、单体温度变化情况，并自动生成放电报告。通过上述功能，应能实现无需维护人员在站点值守即可进行蓄电池放电核容测试。

2.3 放电测试报告自动生成功能

主站软件具备核容放电测试报告自动生成及导出功能，即能够对电池放电过程监测过程的数据通过柱状图、变化曲线、数值分析表等多种形式汇总生成蓄电池充放电测试报告，并可EXCEL 格式进行导出。

2.4 运行监控功能

主站软件通过曲线、柱状图、表格等多种形式，显示和查看各站点设备、蓄电池组的实时和历史运行信息，且查询内容可支持报表导出功能。

2.5 蓄电池整组及单体性能可回溯可视化展现功能

主站软件可对各节单体电池加装系统设备后的电池电压变化趋势进行全程记录，从而全面消除蓄电池在两次核容测试间隔的盲区，实现蓄电池全生命周期精细化管理。

2.6 用户管理功能

主站软件提供了角色组管理策略，不同用户需具有不同的操作权限，合法的用户可以登陆本地系统进行相应权限的操作。当要对主机进行遥控或者遥调需要进行人脸识别，操作人员通过人脸认证，并对主机的进行是否合法的安全认证检测，只有通过所有认证鉴定，才允许操作人员对通信蓄电池远程核容系统主机的参数。

3 系统操作流程

本系统主要由维护人员在监控中心登陆远程维护控制终端完成操作。远程维护控制终端同时控制多个站点远程核容设备，系统操作流程主要如下：

开启维护软件系统→输入密码（或人脸识别）→ 进入维护软件系统→选择站点→选择远程核容功能选项→设置条件参数（放电电流、放电终止时间、放电终止总电压、放电终止容量、放电终止单体电压等）→启动放电程序。

在放电过程中，当达到放电终止任一条件时，系统自动终止放电。

4  结论

本系统利用各站点与监控中心现有的通信网络资源，对各站点现存通信电源系统进行技术升级改造，投资少，放电效率提升效果明显。

   本系统利用站点通信电源所供的负载来消耗电池释放的电能，通过隔离升压电路，自动调整蓄电池组的输出电压，在负载电流大于核容放电设定的电流时，严格按照10小时率进行全自动化的恒流放电。在放电过程中，通过二极管与常闭开关并联使用来保证蓄电池组无论是否处于核容放电状态在通信电源出现母线失压时均可无缝切换为直流系统负载供电，能解决单组蓄电池无备用电源无法核容放电的老大难问题。通过程控实现自动限流充电，可以避免蓄电池长时间放电后，蓄电池组端电压与母线电压压差过大导致瞬间大电流充电对蓄电池组造成的损伤。