專利名稱：變電站直流裝置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，我國電力系統(tǒng)大部分用戶都已使用安裝有電壓型巡檢裝置的直流電源。該裝置是以電池組中單電池電壓為監(jiān)測核心，輔以電池浮充電流、電池環(huán)境溫度等，使這些參數(shù)始終保持在正常的數(shù)值范圍內(nèi)，一旦出現(xiàn)異常，巡檢裝置就會報(bào)警。但是該裝置僅僅是從單一方面監(jiān)測蓄電池——即只能監(jiān)測蓄電池的運(yùn)行參數(shù)，對于用戶十分關(guān)心的蓄電池健康度問題沒有很好的解決。在傳統(tǒng)的輸變電設(shè)備檢修模式下，將需要更多的人力、物力和財(cái)力。因此 ，在保證供電可靠性的前提下，探索先進(jìn)的檢修管理模式，減少過度檢修，有效降低生產(chǎn)運(yùn)營成本，是電網(wǎng)公司面臨的重大課題。目前的監(jiān)控設(shè)備都無法在線監(jiān)測蓄電池組的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，很難確認(rèn)蓄電池的好壞。一旦發(fā)生突發(fā)事故，作為備用電源的蓄電池組又不能正常供電，后果將會非常嚴(yán)重。作為備用電源的蓄電池組是直流系統(tǒng)的最后一道保護(hù)，重要性不言而喻。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種變電站直流裝置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，是基于對蓄電池組、絕緣監(jiān)察、饋線開關(guān)、智能放電負(fù)載、充電機(jī)等設(shè)備信息的采集、傳輸和控制而開發(fā)的平臺系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對直流裝置的全面監(jiān)測和維護(hù)。所述的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站內(nèi)直流裝置電壓與內(nèi)阻、組電壓、組電流、控制母線電壓、控制母線電流、電池組環(huán)境溫度，充電機(jī)紋波系數(shù)等進(jìn)行全面監(jiān)測，對各個狀態(tài)信息進(jìn)行分析，以及對開關(guān)量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制；并且能夠?qū)崟r了解直流設(shè)備安全生產(chǎn)的情況，實(shí)現(xiàn)對直流設(shè)備的智能充放電，進(jìn)而能夠大大提高變電站的實(shí)時監(jiān)控能力和生產(chǎn)管理模式、提高運(yùn)行維護(hù)的效率和大大降低成本。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:一種變電站直流裝置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括診斷分析應(yīng)用模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊以及直流在線監(jiān)測模塊；診斷分析應(yīng)用模塊與網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊通過光纖環(huán)網(wǎng)進(jìn)行連接，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與直流在線監(jiān)測模塊通過LAN總線連接；其中所述的直流在線監(jiān)測模塊包括充電機(jī)在線監(jiān)測單元、開關(guān)量采集單元、開關(guān)量控制單元、交流監(jiān)測單元、直流母線故障監(jiān)測單元、直流屏集中控制單元、絕緣監(jiān)測單元、智能放電單元和蓄電池巡檢單元。其中，充電機(jī)在線監(jiān)測單元包括對電池組電流、電流控制母線電流、電合閘母線電流、直流控制母線電壓、電池組電壓的在線監(jiān)測。其中，開關(guān)量采集單元包括電壓過高、電合閘母線電流、直流接地、等無源接點(diǎn)的在線監(jiān)測。其中，開關(guān)量控制單元包括母聯(lián)開關(guān)、蓄電池開關(guān)、充電機(jī)開關(guān)、放電儀開關(guān)的控制。其中，直流屏集中控制單元以及絕緣監(jiān)測單元使用的芯片為RS485。其中，蓄電池巡檢單元包括單電池電壓、單電池內(nèi)阻、蓄電池環(huán)境溫度的在線監(jiān)測。在線監(jiān)測功能通過現(xiàn)場設(shè)備實(shí)現(xiàn)對電池電壓、電流、溫度、內(nèi)阻等數(shù)據(jù)的采集、顯示、超標(biāo)報(bào)警、存貯及通訊。實(shí)現(xiàn)在線自動監(jiān)測每節(jié)電池電壓，電池組端電壓、充放電電流、溫度等各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)時顯示數(shù)據(jù)并存貯。蓄電池內(nèi)阻測試功能統(tǒng)通過現(xiàn)場配置的專用放電模塊，對電池組進(jìn)行短時間大電流放電，再通過繼承在主機(jī)的蓄電池內(nèi)阻計(jì)算軟件，計(jì)算出每節(jié)電池的內(nèi)阻。該功能同時還可以測試電池組的負(fù)載能力，瞬間判斷電池特性。蓄電池組容量測試功能通過現(xiàn)場配置的專用放電模塊，采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對蓄電池進(jìn)行核對性放電，測試電池組的實(shí)際容量。在用集成的設(shè)備實(shí)現(xiàn)對電池電壓動態(tài)放電測量每節(jié)電池內(nèi)阻及負(fù)載能力，瞬間判斷電池特性。蓄電池失效判斷通過監(jiān)控該電池相對于自身的電池電壓離散度的變化、該電池相對于整組電池的電池電壓離散的變化以及該電池相對于自身的內(nèi)阻值的變化等，來綜合判斷電池的性能變化趨勢，估算電池的容量。多種故障報(bào)警功能電壓超限、溫度超限、電壓均差值超限等，報(bào)警閥值自由設(shè)定；系統(tǒng)支持聲光報(bào)警，故障報(bào)警可采用短信息提示提示用戶等功能。實(shí)現(xiàn)支持具有不同通訊接口的各類智能設(shè)備的接入，集中采集各設(shè)備運(yùn)行信息，采用局域網(wǎng)傳輸手段，將數(shù)據(jù)信息送入遠(yuǎn)程服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中。 直流屏、絕緣監(jiān)測等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測直流屏監(jiān)測信息和實(shí)現(xiàn)功能包括:實(shí)時數(shù)據(jù)信息，三項(xiàng)交流輸入電壓/電流，充電裝置工作狀態(tài)，各合閘開關(guān)狀態(tài)，以及電池組電壓過壓、充電機(jī)故障、硅鏈開路等告警信息，以上信息分別以實(shí)時數(shù)據(jù)表格顯示的同時，以形象的圖標(biāo)的方式顯示各遙信量的狀態(tài)。絕緣監(jiān)測裝置實(shí)現(xiàn)的功能主要為正、負(fù)母線對地絕緣電阻值、各支路對地絕緣電阻值的實(shí)時顯示，并通過軟件的分析，提供各類報(bào)表。本實(shí)用新型所提供的變電站直流裝置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)將直流專業(yè)工作從傳統(tǒng)的日常維護(hù)，轉(zhuǎn)變?yōu)閷χ绷髟O(shè)備的分析評估，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測的生產(chǎn)管理模式:通過監(jiān)測模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)分析模塊組成的在線監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)控直流設(shè)備的各種狀態(tài)量；全面完成直流專業(yè)智能巡檢作業(yè)；全面完成蓄電池智能充放電作業(yè)；發(fā)現(xiàn)異常快速反應(yīng)及時處理；通過數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)形成直流系統(tǒng)月度、季度、年度分析報(bào)表，為狀態(tài)檢修提供全面數(shù)據(jù)支持。

圖 1:實(shí)施例1所述變電站直流裝置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1一種變電站直流裝置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括診斷分析應(yīng)用模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊以及直流在線監(jiān)測模塊；診斷分析應(yīng)用模塊與網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊通過光纖環(huán)網(wǎng)進(jìn)行連接，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與直流在線監(jiān)測模塊通過LAN總線連接；其中所述的直流在線監(jiān)測模塊包括充電機(jī)在線監(jiān)測單元、開關(guān)量采集單元、開關(guān)量控制單元、交流監(jiān)測單元、直流母線故障監(jiān)測單元、直流屏集中控制單元、絕緣監(jiān)測單元、智能放電單元和蓄電池巡檢單元。所述的充電機(jī)在線監(jiān)測單元包括對電池組電流、電流控制母線電流、電合閘母線電流、直流控制母線電壓、電池組電壓的在線監(jiān)測。所述的開關(guān)量采集單元包括電壓過高、電合閘母線電流、直流接地、等無源接點(diǎn)的在線監(jiān)測。所述的開關(guān)量控制單元包括母聯(lián)開關(guān)、蓄電池開關(guān)、充電機(jī)開關(guān)、放電儀開關(guān)的控制。所述的蓄電池巡檢單元包括單電池電壓、單電池內(nèi)阻、蓄電池環(huán)境溫度的在線監(jiān)測。智能蓄電池組在線監(jiān)測在線監(jiān)測功能通過現(xiàn)場設(shè)備實(shí)現(xiàn)對電池電壓、電流、溫度、內(nèi)阻等數(shù)據(jù)的采集、顯示、超標(biāo)報(bào)警、存貯及通訊。實(shí)現(xiàn)在線自動監(jiān)測每節(jié)電池電壓，電池組端電壓、充放電電流、溫度等各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)時顯示數(shù)據(jù)并存貯。蓄電池內(nèi)阻測試功能
統(tǒng)通過現(xiàn)場配置的專用放電模塊，對電池組進(jìn)行短時間大電流放電，再通過繼承在主機(jī)的蓄電池內(nèi)阻計(jì)算軟件，計(jì)算出每節(jié)電池的內(nèi)阻。該功能同時還可以測試電池組的負(fù)載能力，瞬間判斷電池特性。蓄電池組容量測試功能通過現(xiàn)場配置的專用放電模塊，采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對蓄電池進(jìn)行核對性放電，測試電池組的實(shí)際容量。在用集成的設(shè)備實(shí)現(xiàn)對電池電壓動態(tài)放電測量每節(jié)電池內(nèi)阻及負(fù)載能力，瞬間判斷電池特性。蓄電池失效判斷通過監(jiān)控該電池相對于自身的電池電壓離散度的變化、該電池相對于整組電池的電池電壓離散的變化以及該電池相對于自身的內(nèi)阻值的變化等，來綜合判斷電池的性能變化趨勢，估算電池的容量。多種故障報(bào)警功能電壓超限、溫度超限、電壓均差值超限等，報(bào)警閥值自由設(shè)定；系統(tǒng)支持聲光報(bào)警，故障報(bào)警可采用短信息提示提示用戶等功能。實(shí)現(xiàn)支持具有不同通訊接口的各類智能設(shè)備的接入，集中采集各設(shè)備運(yùn)行信息，采用局域網(wǎng)傳輸手段，將數(shù)據(jù)信息送入遠(yuǎn)程服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中。直流屏、絕緣監(jiān)測等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測直流屏監(jiān)測信息和實(shí)現(xiàn)功能包括:實(shí)時數(shù)據(jù)信息，三項(xiàng)交流輸入電壓/電流，充電裝置工作狀態(tài)，各合閘開關(guān)狀態(tài)，以及電池組電壓過壓、充電機(jī)故障、硅鏈開路等告警信息，以上信息分別以實(shí)時數(shù)據(jù)表格顯示的同時，以形象的圖標(biāo)的方式顯示各遙信量的狀態(tài)。絕緣監(jiān)測裝置實(shí)現(xiàn)的功能主要為正、負(fù)母線對地絕緣電阻值、各支路對地絕緣電阻值的實(shí)時顯示，并通過軟件的分析，提供各類報(bào)表。變電站直流裝置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，是基于直流屏、蓄電池組、絕緣監(jiān)測、等設(shè)備信息的采集、傳輸和控制而開發(fā)的硬件/軟件平臺，是全面監(jiān)測、維護(hù)直流系統(tǒng)及蓄電池的智能系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)直流系統(tǒng)各設(shè)備信息的實(shí)時采集與管理的同時，可在線監(jiān)測單體電池電壓、大電流直流內(nèi)阻測試、核對性容量測試；也可實(shí)時在線監(jiān)測直流屏穩(wěn)壓、穩(wěn)流、紋波系數(shù)監(jiān)測等，系統(tǒng)軟件采用先進(jìn)的蓄電池失效判斷模型綜合測量判定電池性能，并對浮充運(yùn)行狀態(tài)下的失效電池予以顯示及預(yù)警，也可對電池進(jìn)行有效的活化維護(hù)。系統(tǒng)更具有遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可實(shí)現(xiàn)遙測、遙信、遙控功能，可遠(yuǎn)程對各直流設(shè)備進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控與數(shù)據(jù)管理。該系統(tǒng)可保證供電可靠性，是先進(jìn)的檢修管理模式，能減少過度檢修，有效降低生產(chǎn)運(yùn)營成本。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其它實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形式的技術(shù)方案，均落在本實(shí) 用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種變電站直流裝置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括診斷分析應(yīng)用模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊以及直流在線監(jiān)測模塊；診斷分析應(yīng)用模塊與網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊通過光纖環(huán)網(wǎng)進(jìn)行連接，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與直流在線監(jiān)測模塊通過LAN總線連接；其特征在于:所述的直流在線監(jiān)測模塊包括充電機(jī)在線監(jiān)測單元、開關(guān)量采集單元、開關(guān)量控制單元、交流監(jiān)測單元、直流母線故障監(jiān)測單元、直流屏集中控制單元、絕緣監(jiān)測單元、智能放電單元和蓄電池巡檢單元。
2.權(quán)利要求1所述的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的充電機(jī)在線監(jiān)測單元包括對電池組電流、電流控制母線電流、電合閘母線電流、直流控制母線電壓、電池組電壓的在線監(jiān)測。
3.權(quán)利要求1所述的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的開關(guān)量采集單元包括電壓過高、電合閘母線電流、直流接地、等無源接點(diǎn)的在線監(jiān)測。
4.權(quán)利要求1所述的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的開關(guān)量控制單元包括母聯(lián)開關(guān)、蓄電池開關(guān)、充電機(jī)開關(guān)、放電儀開關(guān)的控制。
5.權(quán)利要求1所述的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的直流屏集中控制單元以及絕緣監(jiān)測單元使用的芯片為RS485。
6.權(quán)利要求1所述的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的蓄電池巡檢單元包括單電池電壓、單電池內(nèi)阻、 蓄電池環(huán)境溫度的在線監(jiān)測。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種變電站直流裝置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括診斷分析應(yīng)用模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊以及直流在線監(jiān)測模塊；診斷分析應(yīng)用模塊與網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊通過光纖環(huán)網(wǎng)進(jìn)行連接，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與直流在線監(jiān)測模塊通過LAN總線連接；其中所述的直流在線監(jiān)測模塊包括充電機(jī)在線監(jiān)測單元、開關(guān)量采集單元、開關(guān)量控制單元、交流監(jiān)測單元、直流母線故障監(jiān)測單元、直流屏集中控制單元、絕緣監(jiān)測單元、智能放電單元和蓄電池巡檢單元。本實(shí)用新型所提供的變電站直流裝置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)將直流專業(yè)工作從傳統(tǒng)的日常維護(hù)，轉(zhuǎn)變?yōu)閷χ绷髟O(shè)備的分析評估，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測的生產(chǎn)管理模式。
文檔編號H02J13/00GK203135572SQ201220470920
公開日2013年8月14日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者劉曉清 申請人:北京慧智神光科技有限公司