變電站直流電源的遠(yuǎn)程智能維護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及一種變電站直流電源的遠(yuǎn)程智能維護(hù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)中，為了給控制、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明和各種直流設(shè)備的用電，必須有可靠的直流電源。因此在發(fā)電廠及變電站均設(shè)有獨(dú)立的直流電源蓄電池組和與之配套的充電、浮充電裝置，簡(jiǎn)稱直流電源系統(tǒng)。它的作用是正常時(shí)為變電站內(nèi)的斷路器提供和閘直流電源。故障時(shí)，當(dāng)廠、站用電中斷的情況下，為繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、斷路器和閘和跳閘、載波通信、發(fā)電廠直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的廠用機(jī)械提供直流電源。因此變電站的直流電源系統(tǒng)是繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和斷路器正確啟動(dòng)的基本保證，其穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)防止系統(tǒng)破壞、事故擴(kuò)大和設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞至為重要。
[0003]過(guò)去電力系統(tǒng)的各個(gè)變電站都有人值守，對(duì)直流設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理其出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，保證變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前電力系統(tǒng)推廣無(wú)人值班變電站，雖然調(diào)度中心可以通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)通道獲取變電站運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)信息，但是對(duì)于直流部分只能得到少量的重要信息，無(wú)法反映直流系統(tǒng)運(yùn)行的詳細(xì)信息，需要設(shè)備維護(hù)人員對(duì)其進(jìn)行定期檢查。此外，對(duì)直流設(shè)備運(yùn)行的控制也是由維護(hù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作。
[0004]電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、設(shè)計(jì)思想的革命，使得變電站數(shù)字化、無(wú)人值守的實(shí)現(xiàn)逐步成為現(xiàn)實(shí)。目前電力系統(tǒng)內(nèi)各種電氣設(shè)備已逐漸實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控，而直流電源系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)本身的遠(yuǎn)程在線監(jiān)視卻無(wú)完善的實(shí)施方案和技術(shù)手段，將直接影響總體自動(dòng)化水平。
[0005]針對(duì)電力系統(tǒng)中管轄區(qū)域廣，變電站多，維護(hù)人員少，路途遙遠(yuǎn)，維護(hù)困難的實(shí)際情況，基本無(wú)法保證按期按量完成對(duì)直流設(shè)備及其蓄電池的定期檢查與維護(hù)，這些問(wèn)題都對(duì)電力系統(tǒng)供電安全性和可靠性帶來(lái)了安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請(qǐng)的目的在于提出一種可在線監(jiān)測(cè)蓄電池組，并可遠(yuǎn)程對(duì)蓄電池組進(jìn)行充、放電操作的變電站直流電源的遠(yuǎn)程智能維護(hù)系統(tǒng)。
[0007]本申請(qǐng)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:變電站直流電源的遠(yuǎn)程智能維護(hù)系統(tǒng)包括直流電源，所述直流電源輸入端與交流配電端相連，直流電源輸出端與直流配電端相連，所述直流電源包括充、放電模塊I一n，充、放電模塊I一η分別與蓄電池組I一η相連，蓄電池組I一η后接電池監(jiān)控模塊I一η，所述電池監(jiān)控模塊包括電壓監(jiān)測(cè)模塊、電路監(jiān)測(cè)模塊和內(nèi)阻測(cè)試模塊，所述電池監(jiān)控模塊后接監(jiān)控模塊，監(jiān)控模塊通過(guò)調(diào)制解調(diào)器與公共交換電話網(wǎng)絡(luò)PSTN聯(lián)網(wǎng)，并與控制終端相連。
[0008]由于實(shí)施上述技術(shù)方案，控制終端通過(guò)專線或公用電話網(wǎng)絡(luò)與各個(gè)支站直流系統(tǒng)的集中監(jiān)控模塊進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。各支站直流系統(tǒng)的監(jiān)控模塊收到控制終端下達(dá)的監(jiān)控命令后，完成數(shù)據(jù)采集及對(duì)直流系統(tǒng)的控制操作，并將結(jié)果回送遠(yuǎn)程控制終端，從而實(shí)現(xiàn)直流設(shè)備的無(wú)人值守及實(shí)時(shí)集中監(jiān)控及遠(yuǎn)程維護(hù)。
[0009]本申請(qǐng)?jiān)谧冸娬景惭b測(cè)控終端，可自動(dòng)對(duì)蓄電池組進(jìn)行在線活化、在線均衡，并根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型，對(duì)蓄電池的容量、狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估、分析和診斷，自動(dòng)計(jì)算充電模塊的特性參數(shù)，包括電池的容量、內(nèi)阻、電池電壓、充放電電流。
【附圖說(shuō)明】
[0010]本申請(qǐng)的具體結(jié)構(gòu)由以下的附圖和實(shí)施例給出:
[0011]圖1是變電站直流電源的遠(yuǎn)程智能維護(hù)系統(tǒng)示意圖；
[0012]圖2是充放電模塊控制原理圖；
[0013]圖3是監(jiān)控模塊原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本申請(qǐng)不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本申請(qǐng)的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體的實(shí)施方式。
[0015]實(shí)施例:如圖1所示，變電站直流電源的遠(yuǎn)程智能維護(hù)系統(tǒng)包括直流電源，所述直流電源輸入端與交流配電端相連，直流電源輸出端與直流配電端相連，所述直流電源包括充、放電模塊I一n，充、放電模塊I一η分別與蓄電池組I一η相連，蓄電池組I一η后接電池監(jiān)控模塊I一η，所述電池監(jiān)控模塊包括電壓監(jiān)測(cè)模塊、電路監(jiān)測(cè)模塊和內(nèi)阻測(cè)試模塊，所述電池監(jiān)控模塊后接監(jiān)控模塊，監(jiān)控模塊通過(guò)調(diào)制解調(diào)器與公共交換電話網(wǎng)絡(luò)PSTN聯(lián)網(wǎng)，并與控制終端相連。
[0016]所述交流配電端與直流配電端間通過(guò)直流母線相連，所述直流母線包括合閘母線和控制母線，在合閘母線和控制母線間設(shè)置有降壓裝置，所述降壓裝置為降電壓的裝置。
[0017]如圖2所示，蓄電池充電控制系統(tǒng)由單片機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩部分組成，其中單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)蓄電池組充電回路的電路參數(shù)如電流、電壓等進(jìn)行采集、顯示與控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池充電回路的現(xiàn)場(chǎng)控制；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)設(shè)計(jì)的監(jiān)控軟件，設(shè)定蓄電池的充電電壓、電流等參數(shù)，并通過(guò)RS485標(biāo)準(zhǔn)的總線與現(xiàn)場(chǎng)的單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行的通訊。當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)獲得由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)送來(lái)的命令和參數(shù)信息時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)完成對(duì)蓄電池組充電回路的控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0018]如圖3所示，監(jiān)控模塊包括單片機(jī)，單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連，在A/D轉(zhuǎn)換模塊后順序連接多路開(kāi)關(guān)、信號(hào)調(diào)理模塊、光電隔離模塊和模擬信號(hào)輸入模塊。在單片機(jī)上設(shè)置有RS485接口，并連接有鍵盤和顯示裝置。監(jiān)控模塊硬件以單片機(jī)為核心，主要完成各種數(shù)據(jù)的采集和處理、計(jì)算算法的實(shí)現(xiàn)、整定值管理、實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制、面板人機(jī)接口、串并行接口控制、開(kāi)關(guān)量輸入以及控制電子開(kāi)關(guān)等管理和控制功能。
[0019]當(dāng)交流配電端有電的時(shí)候，三相電經(jīng)過(guò)充電模塊輸出直流電直接供給用戶使用。與此同時(shí)，電池監(jiān)控模塊監(jiān)視電池的電池單體放電電流值、電池單體端電壓與保有容量，并根據(jù)電池容量按照其所對(duì)應(yīng)的蓄電池組充電曲線對(duì)電池進(jìn)行充電，從而保證電池的備用滿容狀態(tài)。一旦交流失電，蓄電池組放電回路開(kāi)放，直流電源系統(tǒng)的后備電源功效可馬上投入使用，給用戶供電，從而避免了由于交流掉電給用戶帶來(lái)的破壞，減少了損失。
[0020]以上技術(shù)特征構(gòu)成了本申請(qǐng)的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要技術(shù)特征，來(lái)滿足不同情況的需要。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變電站直流電源的遠(yuǎn)程智能維護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:其包括直流電源，所述直流電源輸入端與交流配電端相連，直流電源輸出端與直流配電端相連，所述直流電源包括充、放電模塊I一n，充、放電模塊I一η分別與蓄電池組I一η相連，蓄電池組I一η后接電池監(jiān)控模塊I一η，所述電池監(jiān)控模塊包括電壓監(jiān)測(cè)模塊、電路監(jiān)測(cè)模塊和內(nèi)阻測(cè)試模塊，所述電池監(jiān)控模塊后接監(jiān)控模塊，監(jiān)控模塊通過(guò)調(diào)制解調(diào)器與公共交換電話網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)，并與控制終端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的變電站直流電源的遠(yuǎn)程智能維護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述交流配電端與直流配電端間通過(guò)直流母線相連，所述直流母線包括合閘母線和控制母線，在合閘母線和控制母線間設(shè)置有降壓裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的變電站直流電源的遠(yuǎn)程智能維護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:蓄電池充電控制系統(tǒng)由單片機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩部分組成，其中單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)蓄電池組充電回路的電路參數(shù)進(jìn)行采集、顯示與控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池充電回路的現(xiàn)場(chǎng)控制；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)RS485標(biāo)準(zhǔn)的總線與現(xiàn)場(chǎng)的單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行的通訊。
4.如權(quán)利要求1所述的變電站直流電源的遠(yuǎn)程智能維護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:監(jiān)控模塊包括單片機(jī)，單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連，在A/D轉(zhuǎn)換模塊后順序連接多路開(kāi)關(guān)、信號(hào)調(diào)理模塊、光電隔離模塊和模擬信號(hào)輸入模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的變電站直流電源的遠(yuǎn)程智能維護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:在單片機(jī)上設(shè)置有RS485接口，并連接有鍵盤和顯示裝置。
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及一種變電站直流電源的遠(yuǎn)程智能維護(hù)系統(tǒng)，包括直流電源，所述直流電源輸入端與交流配電端相連，直流電源輸出端與直流配電端相連，所述直流電源包括充、放電模塊1-n，充、放電模塊1-n分別與蓄電池組1-n相連，蓄電池組1-n后接電池監(jiān)控模塊1-n，所述電池監(jiān)控模塊包括電壓監(jiān)測(cè)模塊、電路監(jiān)測(cè)模塊和內(nèi)阻測(cè)試模塊，所述電池監(jiān)控模塊后接監(jiān)控模塊，監(jiān)控模塊與控制終端相連。控制終端與各個(gè)支站直流系統(tǒng)的集中監(jiān)控模塊進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。各支站直流系統(tǒng)的監(jiān)控模塊收到控制終端下達(dá)的監(jiān)控命令后，完成數(shù)據(jù)采集及對(duì)直流系統(tǒng)的控制操作，并將結(jié)果回送遠(yuǎn)程控制終端，從而實(shí)現(xiàn)直流設(shè)備的無(wú)人值守及實(shí)時(shí)集中監(jiān)控及遠(yuǎn)程維護(hù)。
【IPC分類】H02J7-00, H02J13-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204376531
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420792636
【發(fā)明人】張勇, 陳瑞, 彭玉豐, 張小紅
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)新疆疆南供電有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月16日