[發明專利]一種變電站直流系統運行狀態在線監控系統

在審

• 申請號: 201911243809.6
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN111007419A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 楊志勇;紀秀平;張光亞;王亮;樊瑞敏;段春昕;史曉飛;林杰
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山西省電力公司朔州供電公司
• 主分類號: G01R31/396
• 分類號: G01R31/396;G01R31/3842;G01R31/371
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 冷錦超

1.一種變電站直流系統運行狀態在線監控系統，包括變電站、交換機、SDM環網、服務器和監控控制單元，其特征在于：所述變電站通過局域網與交換機的雙向輸入端電性連接，所述交換機的雙向輸出端通過SDM環網與服務器雙向輸入端電性連接，所述服務器內設置有主控制機，所述服務器的輸出端與監控控制單元的輸入端雙向電連接，所述變電站包括單片機、逆變器、絕緣監測模塊、直流屏、電池信息采集單元、蓄電池組和放電負載模塊，所述單片機的雙向輸入端分別與逆變器、絕緣監測模塊、直流屏和電池信息采集單元輸出端電性連接，所述電池信息采集單元的輸入端與蓄電池組和放電負載模塊的輸出端電性連接，所述電池信息采集單元包括溫度傳感器、電流傳感器、電壓測量模塊和內阻測量模塊，所述溫度傳感器、電流傳感器、電壓測量模塊和內阻測量模塊均與單片機輸入雙向電連接，所述監控控制單元包括計算機客戶端、顯示器和手機終端，所述計算機客戶端輸入端雙向與服務器內主控制機輸出端電性連接。

2.根據權利要求1所述的一種變電站直流系統運行狀態在線監控系統，其特征在于：所述溫度傳感器選用了DALLAS公司生產的數字式溫度傳感器DS1820，所述溫度傳感器在與單片機連接時僅需要一個/O口即可實現與單片機的雙向通信，每個器件具有唯一的64位光刻標識碼,支持多點組網功能,多個溫度傳感器可并聯在一起,實現多點溫度測量。

3.根據權利要求1所述的一種變電站直流系統運行狀態在線監控系統，其特征在于：所述溫度傳感器固定安裝于在蓄電池負極柱根部，通過測量在線電池的溫度,找出溫度異常的電池，將電池的內阻值通過溫度間接地反映出來。

4.根據權利要求1所述的一種變電站直流系統運行狀態在線監控系統，其特征在于：所述蓄電池組采用108節左右電壓為2V的單體電池串聯而成，單體電池兩端存在較高的共模電壓如接在直流母線正端的蓄電池兩端對母線負端的共模電壓分別為216V、214V。

5.根據權利要求1所述的一種變電站直流系統運行狀態在線監控系統，其特征在于：所述內阻測量模塊采用交流法進行在線測量蓄電池的內阻,即對電池注入一個低頻交流電流信號,測出蓄電池兩端的低頻電壓Uo和流過的低頻電流IS以及兩者的相位差α,根據公式Z=Uo/IS,R=Zcosα,計算出電池的內阻。

6.根據權利要求1所述的一種變電站直流系統運行狀態在線監控系統，其特征在于：所述內阻測量模塊由低頻交流信號發生器、耦合驅動器、差分放大器、低通有源濾波器、相位檢測電路、電壓電流取樣電路、模擬轉換開關、A/D轉換器、單片機等組成。

7.根據權利要求1所述的一種變電站直流系統運行狀態在線監控系統，其特征在于：所述電流傳感器采用了霍爾電流傳感器,它將電池充放電電流轉換成-4～+4V的直流電壓,直接經A/D轉換即可。

8.根據權利要求1所述的一種變電站直流系統運行狀態在線監控系統，其特征在于：所述計算機客戶端上安裝有后臺監控軟件，且后臺監控軟件采用瀏覽器/服務器結構，就是系統只需在集控中心安裝維護一個服務器，所述顯示器可以展示運行實時曲線，所述手機終端采用瀏覽器運行軟件，查看、分析系統測量的數據。