[發(fā)明專利]基于三級(jí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變電站直流電源信息管理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210482722.6
• 申請(qǐng)日: 2012-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN102946144A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉頌菊;咸日常;王興照;劉延華;王愛華;翟瀅;張萬征;徐傳倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東電力集團(tuán)公司淄博供電公司;山東智洋電氣有限公司
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00;G01R31/36
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于三級(jí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變電站直流電源信息管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電網(wǎng)公司近幾年的規(guī)模，無論在售電量、變電站數(shù)量、規(guī)模的建設(shè)都得到了迅猛發(fā)展。變電站無人值班化、自動(dòng)化、智能化發(fā)展很快。但直流系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)的自動(dòng)化水平卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后。華北電網(wǎng)各直屬單位的直流運(yùn)行維護(hù)班組人員非常缺乏，對(duì)變電站的蓄電池巡檢、蓄電池定期核對(duì)性充放電工作，疲于應(yīng)對(duì)，往往每年不好完成相關(guān)規(guī)定要完成的指標(biāo)。

造成直流系統(tǒng)的運(yùn)行隱患的原因主要有：

遠(yuǎn)程控制技術(shù)不完善。現(xiàn)場(chǎng)使用的技術(shù)主要以監(jiān)測(cè)為主、缺乏控制部分，特別是以蓄電池遠(yuǎn)程充放電為核心的遠(yuǎn)程控制技術(shù)還需要進(jìn)一步完善，以切實(shí)保證現(xiàn)場(chǎng)安全可靠的運(yùn)行。

缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。不同生產(chǎn)廠家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一致，實(shí)現(xiàn)形式五花八門；同時(shí)對(duì)于該設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)也缺乏相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

缺少檢測(cè)手段。直流遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備缺少性能檢測(cè)依據(jù)和方法，質(zhì)量無法得到保證。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種使用方便、有效的基于三級(jí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變電站直流電源信息管理系統(tǒng)。

本發(fā)明所提供的基于三級(jí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變電站直流電源信息管理系統(tǒng)，包括變電站直流電源系統(tǒng)，電源系統(tǒng)的蓄電池組和直流開關(guān)電源通過直流電源監(jiān)控終端連接網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)進(jìn)而與遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)通信連接。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

直流電源監(jiān)控終端內(nèi)含有內(nèi)阻測(cè)試單元、蓄電池狀態(tài)控制裝置、開關(guān)量采集模塊、電壓采集模塊、遙控輸出模塊、蓄電池充放電模塊、絕緣監(jiān)察單元和開關(guān)電源監(jiān)控器，內(nèi)阻測(cè)試單元、電壓采集模塊、遙控輸出模塊、開關(guān)量采集模塊和蓄電池充放電模塊與蓄電池組連接后與蓄電池狀態(tài)控制裝置通信連接；開關(guān)電源監(jiān)控器連接直流開關(guān)電源；蓄電池狀態(tài)控制裝置、開關(guān)電源監(jiān)控器、上位信息采集終端通信。利用這些單元在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)單體電池電壓、電池內(nèi)阻、電流、環(huán)境溫度、開關(guān)狀態(tài)、充電機(jī)參數(shù)、絕緣狀況。遙控輸出模塊主要接受外部無線信號(hào)使蓄電池狀態(tài)控制裝置控制蓄電池充放電模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程的充放電操作。

內(nèi)阻測(cè)試單元為循環(huán)放電內(nèi)阻測(cè)試單元。

電壓采集模塊內(nèi)的芯片固化電壓系數(shù)，并且電壓采集模塊采用5PPM基準(zhǔn)源。

蓄電池充放電模塊與蓄電池組的每個(gè)母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)、母線進(jìn)線開關(guān)、充電開關(guān)和放電開關(guān)均通過電動(dòng)開關(guān)機(jī)構(gòu)連接。

遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)為遠(yuǎn)程PC機(jī)、網(wǎng)絡(luò)短信服務(wù)器中的一種或這兩種的結(jié)合。

本發(fā)明所具有的有益效果是：

（一）實(shí)現(xiàn)蓄電池組內(nèi)阻在線監(jiān)測(cè)：

本發(fā)明采用分組直流大電流瞬間放電測(cè)試法，實(shí)現(xiàn)了蓄電池內(nèi)阻的自動(dòng)在線檢測(cè)。直流瞬間放電測(cè)量內(nèi)阻方法，是由蓄電池組瞬間向一個(gè)負(fù)載放電，通過負(fù)載接通時(shí)的瞬間電壓降和斷開負(fù)載時(shí)的瞬間電壓恢復(fù)計(jì)算相應(yīng)的內(nèi)阻。分組法是將整個(gè)蓄電池組分為不同的測(cè)試組，每次只測(cè)試其中的一個(gè)分組，最大程度的減輕了瞬間放電對(duì)直流母線電壓的影響。

（二）建立蓄電池組健康狀況模型，為狀態(tài)檢修提供依據(jù)：

本發(fā)明將采集到的變電站直流電源信息自動(dòng)上傳，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。并定期對(duì)蓄電池組進(jìn)行內(nèi)阻測(cè)試，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池組電壓、單體電壓、蓄電池室溫度等參數(shù)，通過通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心，建立蓄電池運(yùn)行數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，建立蓄電池組健康狀況模型，實(shí)現(xiàn)蓄電池健康狀況的提前預(yù)警，為狀態(tài)檢修提供依據(jù)，確保直流系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

系統(tǒng)分析蓄電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)，綜合單體電壓和內(nèi)阻的長期變化趨勢(shì)，當(dāng)數(shù)據(jù)超過設(shè)定的限值時(shí)，系統(tǒng)提出蓄電池維護(hù)或更換的建議，把蓄電池的定期維護(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)維護(hù)，從而節(jié)約大量的人力物力，大大減輕了直流維護(hù)人員的工作量。

（三）建立遠(yuǎn)程核對(duì)性放電的安全防護(hù)體系：

本發(fā)明實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池組的運(yùn)行參數(shù)，通過蓄電池組充放電模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)直流系統(tǒng)運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)蓄電池組的遠(yuǎn)程核對(duì)性放電，并建立了遠(yuǎn)程核對(duì)性放電的一整套安全防護(hù)體系。首先，遠(yuǎn)程操作電動(dòng)開關(guān)機(jī)構(gòu)按次序開端；確保蓄電池組遠(yuǎn)程放電的安全進(jìn)行。

（四）建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的直流電源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)直流系統(tǒng)一體化監(jiān)控平臺(tái)：

本發(fā)明采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將變電站監(jiān)控設(shè)備分成若干智能單元，包括就地監(jiān)控單元、充電機(jī)監(jiān)控模塊、絕緣監(jiān)察模塊、蓄電池電壓監(jiān)測(cè)模塊、內(nèi)阻測(cè)試模塊、遠(yuǎn)程放電負(fù)載模塊等，各模塊通過現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。