專利名稱：一種變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外電力行業(yè)大量使用蓄電池，蓄電池在投入運(yùn)行時進(jìn)行了匹配，但是蓄電池運(yùn)行一段時間后，不可避免地會出現(xiàn)部分電池電壓偏離正常值，電壓升高的電池會由于水的電解而失水，電壓降低的電池會出現(xiàn)硫酸鹽晶體不斷生長而產(chǎn)生粗大的硫酸鹽晶 粒。蓄電池的失水和硫酸鹽化都將顯著降低蓄電池的使用壽命。因此，對蓄電池進(jìn)行及時有效的檢測和維護(hù)是必要的，但對于蓄電池的檢測和維護(hù)是個極為繁瑣的工作。并且，由于電力變電站數(shù)量多，分布廣，根據(jù)規(guī)范要求，需要定期到各變電站對蓄電池進(jìn)行核容放電，同時檢測充電裝置穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、紋波系數(shù)等特征參數(shù)。測試前需要連接上百根測試線，測試結(jié)束后需要將這上百根測試線拆除，整個測試及維護(hù)工作需要十多個小時，需要耗費(fèi)大量的人力物力。鑒于上述采用人工到現(xiàn)場對直流電源及蓄電池進(jìn)行維護(hù)的方式存在種種弊端，有必要提供一種切實(shí)可行的對直流電源和蓄電池進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)的技術(shù)方案。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置。本實(shí)用新型提供的一種變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置，包括多個輸入端接三相交流電源，輸出端接直流母線，用于將輸入的三相交流電變?yōu)橹绷麟?，通過直流母線向直流負(fù)荷供電，對蓄電池組充電的電源模塊；所述蓄電池組與直流母線連接，在變電站外部停電或所述電源模塊發(fā)生故障時，通過直流母線向直流負(fù)荷供電。其中，進(jìn)一步包括通過與所述蓄電池組連接的測控終端。其中，進(jìn)一步包括通過RS485通信接口分別與所述測控終端和所述多個電源模塊連接的電源監(jiān)控單元。實(shí)施本實(shí)用新型提供的一種變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置，其在變電站安裝測控終端，可自動對蓄電池組進(jìn)行在線活化、在線均衡，并根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型，對蓄電池的容量、狀態(tài)進(jìn)行評估、分析和診斷，自動計算充電模塊的特性參數(shù)，包括穩(wěn)流精度、穩(wěn)壓精度、紋波系數(shù)。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是ー種變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置實(shí)施例的一個結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是ー種變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置實(shí)施例的又一結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，為本實(shí)用新型提供的ー種變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型提供的ー種變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置，包括多個輸入端接三相交流電源，輸出端接直流母線5，用于將輸入的三相交流電變?yōu)橹绷麟?，通過直流母線5向直流負(fù)荷6供電，對蓄電池組4充電的電源模塊I ;與所述多個電源模塊I連接的，用于監(jiān)測所述電源模塊I的工作參數(shù)和狀態(tài)，并對其進(jìn)行控制的電源監(jiān)控單元2 ;具體的，所述電源監(jiān)控單元2通過RS485通信接ロ與多個電源模塊I連接。所述蓄電池組4與直流母線5連接，在變電站外部停電或所述電源模塊I發(fā)生故障時，通過直流母線5向直流負(fù)荷6供電；具體的，在正常情況下，電源模塊I向變電站的負(fù)責(zé)操作、保護(hù)、通信等直流負(fù)荷6供電，同時向蓄電池組4提供浮充電流。當(dāng)變電站外部停電或電源模塊I故障時，蓄電池組4在規(guī)定的時間內(nèi)向直流負(fù)荷6供電，以確保變電站的安全。安裝于變電站，對蓄電池組4進(jìn)行監(jiān)測，將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至與其通信連接的遠(yuǎn)端服務(wù)器，并接收和響應(yīng)遠(yuǎn)端服務(wù)器的控制命令的測控終端3。其中，所述遠(yuǎn)端服務(wù)器接收到來自所述蓄電池組4的監(jiān)測數(shù)據(jù)后進(jìn)行存儲、管理及分析，并發(fā)送至與其連接的客戶終端。具體的，測控終端3監(jiān)測蓄電池組4的單體電壓、內(nèi)阻、組電壓、充放電電流、溫度等參數(shù)。測控終端(3)通過RS485、以太網(wǎng)或GPRS等方式與遠(yuǎn)端的服務(wù)器通信，將蓄電池組4監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給服務(wù)器，由服務(wù)器進(jìn)行對數(shù)據(jù)進(jìn)行存貯、管理及分析，并進(jìn)一歩傳送給客戶終端，同吋，測控終端3接收并響應(yīng)服務(wù)器控制命令或客戶終端通過服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)來的控制命令。其中，所述測控終端3通過RS485或以太網(wǎng)或通用分組無線服務(wù)技術(shù)GPRS通信接ロ與所述遠(yuǎn)端服務(wù)器或所述客戶終端通信連接。其中，所述測控終端3通過RS485通信接ロ與所述電源監(jiān)控單元2連接，向所述電源監(jiān)控單元2發(fā)送活化命令及保護(hù)電壓參數(shù)或停止活化命令。在具體實(shí)現(xiàn)中，測控終端3對蓄電池組4的在線活化具體過程如下正常情況下，蓄電池組4處于浮充狀態(tài)，此時電源模塊I輸出電壓為浮充電壓，對2V電池，浮充電壓一般為2. 25VXN，N為電池節(jié)數(shù)。在浮充狀態(tài)下，供電方式的主備關(guān)系是電源模塊I為主，蓄電池組4為備用，電池模塊I向直流負(fù)荷6供電，同時，電池模塊I還向蓄電池組4提供浮充電流，浮流電流很小，以彌補(bǔ)蓄電池組4的自放電及維持電池的氧循環(huán)。測控終端3 —直監(jiān)測蓄電池組4的充放電電流，若在設(shè)定的時間內(nèi)，蓄電池組4未發(fā)生有效放電，則通過RS485通信接ロ向電源監(jiān)控單元2發(fā)送活化命令以及活化電壓及保護(hù)電壓參數(shù)。這是里的有效放電是指連續(xù)放電達(dá)到一定的電量值，以小時數(shù)計算。電源監(jiān)控單元2收到測控終端3發(fā)送來的活化命令以及活化電壓及保護(hù)電壓參數(shù)后，通過RS485通信接ロ向電源模塊I改變其輸出電壓，活化電壓一般略低到蓄電池組4的電壓。此時供電方式的主備關(guān)系是蓄電池4為主，電源模塊I為備用，蓄電池組4向直流負(fù)荷6供電。測控終端3向電源監(jiān)控單元2除傳送活化命令/停止活化命令、活化電壓外，不定期傳送保護(hù)電壓參數(shù)，若電源監(jiān)控單元2檢測到蓄電池組4電壓低于保護(hù)電壓，則控制電源模塊I調(diào)整輸出電壓，由電源模塊I向直流負(fù)荷6供電，同時對蓄電池組4進(jìn)行三段式充電過程恒流均充一恒流均充一浮充。為保證直流系統(tǒng)的安全，在執(zhí)行在線活化命令吋，測控終端3還設(shè)有如下活化保 護(hù)參數(shù)(活化的終止條件)活化時間閥值、活化容量閥值、電池電壓閥值。當(dāng)活化放電時間大于活化時間閥值、活化放電容量大于活化容量閥值、任何ー節(jié)電池單體電壓低于電池電壓閥值時，測控終端3將向電源監(jiān)測單元2發(fā)出停止活化命令；電源監(jiān)控單元2收到停止活化命令后，控制電源模塊I調(diào)整輸出電壓，由電源模塊I向直流負(fù)荷6供電，同時對蓄電池組4進(jìn)行三段式充電過程恒流均充一恒流均充一浮充?；罨Ｗo(hù)參數(shù)(活化的終止條件)既可以在測控終端3上設(shè)置，還可以通過客戶終端遠(yuǎn)程設(shè)置。在放電過程中，測控終端3實(shí)時監(jiān)測每節(jié)蓄電池的電壓、內(nèi)阻，建立數(shù)學(xué)模型，本實(shí)施例采用卡爾曼濾波算法估算蓄電池容量，對蓄電池進(jìn)行評估、分析和診斷。在蓄電池組4處于浮充狀態(tài)下，測控終端3監(jiān)測每節(jié)蓄電池的電壓，計算電池電壓的偏差，當(dāng)電壓偏差大于死區(qū)電壓時，如果電池電壓偏高，則對該電池進(jìn)行放電，如果電池電壓偏低，則對該電池充電。通過電池均衡，減小電池組電壓偏差，防止電池電壓過高使電池失水，防止電池電壓過低使電池硫酸鹽化，從而顯著提高電池使用壽命。當(dāng)蓄電池組4放電后，需對蓄電池組4進(jìn)行充電。本實(shí)施例中采用恒流均充一恒流均充一浮充ニ段式充電過程。恒流均充時，充電模塊以設(shè)定的電流對蓄電池組4進(jìn)行恒流充電，一般情況下，充電電流為O.1ClO (安培)；恒壓均充時，充電模塊以設(shè)定的電壓對蓄電池組4進(jìn)行恒壓充電，均充電壓一般為2. 35 X N，N為電池節(jié)數(shù)；浮充時，充電模塊以設(shè)定的電壓對蓄電池組4進(jìn)行浮充電，浮充電壓一般為2. 25XN，N為電池節(jié)數(shù)。充電機(jī)特性參數(shù)如穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、紋波系數(shù)對蓄電池壽命影響較大，為防止因充電模塊不合格而影響電池使用壽命，需要定期測量充電模塊的特性參數(shù)。本實(shí)用新型裝置監(jiān)測充電過程中電壓、電流的變化，自動計算充電模塊的特性參數(shù)。如圖2所示，本實(shí)施例提供的ー種變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置有多個測控終端、多個客戶終端時，可以通過局域網(wǎng)或因特網(wǎng)組成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。各個客戶終端在遠(yuǎn)程可以監(jiān)測和控制安裝于各個變電站的測控終端，對變電站直流電源及蓄電池進(jìn)行監(jiān)測及遠(yuǎn)程維護(hù)。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置，可以自動對蓄電池進(jìn)行在線活化、在線均衡，并根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型，對蓄電池的容量、狀態(tài)進(jìn)行評估、分析和診斷，自動計算充電模塊的特性參數(shù)，包括穩(wěn)流精度、穩(wěn)壓精度、紋波系數(shù)。[0039]和現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)施本實(shí)用新型的有益效果如下以往需要耗費(fèi)大量人力、物力，費(fèi)時費(fèi)力的現(xiàn)場直流電源及蓄電池檢測維護(hù)工作，現(xiàn)在不需要技術(shù)人員到現(xiàn)場，裝置可以自動完成，顯著提高了工作效率，降低了成本。以往無法安排的蓄電池電池在線活化工作，現(xiàn)場可由裝置可以自動完成，從而顯著地提高了蓄電池使用壽命。以往無法安排的蓄電池電池在線均衡工作，現(xiàn)在可由裝置可以自動完成，從而顯著地提高了蓄電池使用壽命。在電池放電、充電過程中，動態(tài)監(jiān)測每節(jié)蓄電池的電壓和內(nèi)阻，根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型，對蓄電池的容量、狀態(tài)進(jìn)行評估、分析和診斷。在實(shí)用新型可應(yīng)用于變電站、通信基站、UPS的直流電源及蓄電池的監(jiān)測、維護(hù)和診斷分析。實(shí)施本實(shí)用新型提供的一種變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置，其在變電站安裝測控終端，可自動對蓄電池組進(jìn)行在線活化、在線均衡，并根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型，對蓄電池的容量、狀態(tài)進(jìn)行評估、分析和診斷，自動計算充電模塊的特性參數(shù)，包括穩(wěn)流精度、穩(wěn)壓精度、紋波系數(shù)。值得注意的是，本實(shí)用新型描述的是變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置的一種產(chǎn)品形式，其它滿足本實(shí)用新型所述結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，即使材質(zhì)、器件名稱、外觀、器件擺放順序等不影響產(chǎn)品特性的因素不相同，仍然屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置，其特征在于，包括 多個輸入端接三相交流電源，輸出端接直流母線(5)，用于將輸入的三相交流電變?yōu)橹绷麟?，通過直流母線(5)向直流負(fù)荷(6)供電，對蓄電池組(4)充電的電源模塊(I)； 所述蓄電池組(4)與直流母線(5 )連接，在變電站外部停電或所述電源模塊(I)發(fā)生故障時，通過直流母線(5)向直流負(fù)荷(6)供電。
2.如權(quán)利要求2所述的變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括與所述蓄電池組(4)連接的測控終端(3)。
3.如權(quán)利要求2所述的變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括通過RS485通信接口與所述測控終端(3)和多個電源模塊(I)連接的電源監(jiān)控單元(2)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種變電站直流電源及蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)裝置，包括多個輸入端接三相交流電源，輸出端接直流母線，用于將輸入的三相交流電變?yōu)橹绷麟?，通過直流母線向直流負(fù)荷供電，對蓄電池組充電的電源模塊；與所述多個電源模塊連接的，用于監(jiān)測所述電源模塊的工作參數(shù)和狀態(tài)，并對其進(jìn)行控制的電源監(jiān)控單元；所述蓄電池組與直流母線連接，在變電站外部停電或所述電源模塊發(fā)生故障時，通過直流母線向直流負(fù)荷供電；安裝于變電站，對蓄電池組進(jìn)行監(jiān)測，將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至與其通信連接的遠(yuǎn)端服務(wù)器，并接收和響應(yīng)遠(yuǎn)端服務(wù)器的控制命令的測控終端。實(shí)施本實(shí)用新型，其在變電站安裝測控終端，可自動對蓄電池組進(jìn)行在線活化、在線均衡。
文檔編號H02J7/00GK202840550SQ20122033881
公開日2013年3月27日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者何小霞, 詹勤輝, 代尚林, 王煉, 李錦強(qiáng), 羅文杰, 紀(jì)哲夫, 王汝鋼 申請人:深圳供電局有限公司, 深圳市普祿科智能檢測設(shè)備有限公司