本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種基于智能自診斷技術(shù)的開路保護電源系統(tǒng)及其方法，其主要在電力、通訊、金融、礦業(yè)、媒體、電源等行業(yè)中應(yīng)用。

背景技術(shù)：

目前，在電力行業(yè)的變電站電源應(yīng)用中，目前在一些變電站已經(jīng)在使用一體化電源系統(tǒng)，由站用交流電源、直流電源、交流不間斷電源、逆變電源、直流變換電源（DC/DC）裝置等部分組成，系統(tǒng)共享直流電源的蓄電池組作為備用電源，在站內(nèi)發(fā)生事故或交流電失電時進行供電。

為了更好的保證電源系統(tǒng)的穩(wěn)定運行及可靠供電，現(xiàn)行的方法是在原有部署后的電源系統(tǒng)中后增一些蓄電池監(jiān)測、絕緣檢測等裝置，但是存在一系列問題：

1、現(xiàn)有電源系統(tǒng)沒有自動化的自我狀態(tài)監(jiān)測及性能診斷功能，只能被動的等待運維人員進行定期運維檢修，實時性差，可靠性低，整個電源系統(tǒng)的智能化程度比較低，而且因為缺乏自我性能及狀態(tài)感知，導(dǎo)致運維人員盲目運維，無法快速準確定位和排出故障，直接影響故障恢復(fù)時間；

2、后續(xù)增加的對于電源和蓄電池監(jiān)測的裝置是對原電源系統(tǒng)的補丁式功能增加，存在電源系統(tǒng)廠家與監(jiān)測廠家不一致，設(shè)備現(xiàn)場安裝調(diào)試繁雜，廠家眾多，故障頻出，并且各系統(tǒng)自成一體，相互獨立，不利于整體性對電源系統(tǒng)的狀態(tài)感知和性能評估和后續(xù)系統(tǒng)的高效運維管理；

3、現(xiàn)行的電源系統(tǒng)無法對電源系統(tǒng)進行在線的主動運維管理，依然采取人為方式定期對蓄電池、電源進行核容試驗等離線運維工作，運維工作難度大，維護成本高；

4、現(xiàn)行的技術(shù)手段依然沒有解決電源回路中特別是因串聯(lián)蓄電池組中的單體電池開路造成的整組蓄電池開路失電的故障隱患，致使整個電源系統(tǒng)在啟動備用電源進行保障供電時無法正常啟動，造成重大事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新型智能化電源系統(tǒng)，通過一體化的設(shè)計思想，形成一種具備可實時在線自我診斷、自我運維、自我保護的，更可靠、更穩(wěn)定的新型智能自診斷開路保護的電源系統(tǒng)，解決現(xiàn)有電源系統(tǒng)與監(jiān)測系統(tǒng)不融合、不統(tǒng)一、現(xiàn)場改造量大、不可靠，以及無法自我狀態(tài)感知診斷、自我在線主動運維等問題，解決目前人工運維難度大、人工量大、不及時的現(xiàn)實問題，另外解決了電源系統(tǒng)因單節(jié)電池異常造成整個電源系統(tǒng)在需要使用時無法正常使用而導(dǎo)致終端生產(chǎn)安全事故的問題，使電源系統(tǒng)真正成為一種可靠、穩(wěn)定、安全、關(guān)鍵時刻可用的不再停電的智能化電源系統(tǒng)，實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案是：一種基于智能自診斷開路保護的電源系統(tǒng)，包括集成在一起的主電源系統(tǒng)單元、電源自診斷控制主單元、母線絕緣檢測單元、蓄電池組、蓄電池開路保護單元、直流饋線狀態(tài)檢測單元、交流輸入狀態(tài)檢測單元、電源自運維單元、充放電監(jiān)測單元構(gòu)成，主電源系統(tǒng)單元是整個電源系統(tǒng)的本體，實現(xiàn)了交流電源、直流電源、UPS電源、逆變電源、直流變換電源的電源本質(zhì)功能，母線絕緣檢測單元連接在直流母線實現(xiàn)對母線絕緣狀態(tài)數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，蓄電池開路保護單元連接在蓄電池組在蓄電池異常時啟動自動保護，直流饋線狀態(tài)檢測單元連接在各直流饋線支路對各直流饋線狀態(tài)和數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，交流輸入狀態(tài)檢測單元連接在站變交流輸入端對輸入的交流數(shù)據(jù)和狀態(tài)進行實時監(jiān)測，充放電監(jiān)測單元連接在整流逆變調(diào)壓器對電源系統(tǒng)的整流、逆變和調(diào)壓的數(shù)據(jù)和狀態(tài)進行實時監(jiān)測，電源自運維單元連接在主電源系統(tǒng)單元接受主單元的指令啟動對電源系統(tǒng)的自我運維管理，各單元通過通信總線與電源自診斷控制主單元連接，將監(jiān)測的數(shù)據(jù)和狀態(tài)主動與電源自診斷控制主單元進行上傳，并接收電源自診斷控制主單元的控制指令。

所述的電源自診斷控制主單元是整個電源系統(tǒng)智能化功能實現(xiàn)的核心，由數(shù)據(jù)通信交互子單元、數(shù)據(jù)處理子單元、電源狀態(tài)評價子單元、電源系統(tǒng)監(jiān)控子單元、蓄電池狀態(tài)檢測子單元、電源狀態(tài)檢測子單元構(gòu)成，經(jīng)過智能數(shù)據(jù)分析和處理，通過通訊接口將運維指令及狀態(tài)數(shù)據(jù)傳遞給外圍監(jiān)測單元和執(zhí)行單元。

所述的蓄電池開路保護單元連接在電源自診斷控制主單元與蓄電池組之間，上傳下達開路邏輯指令，依次經(jīng)開路指令接收發(fā)子單元、開路邏輯判斷子單元、蓄電池開路保護動作子單元作用于蓄電池，實現(xiàn)蓄電池開路時的電源自保護功能。

所述的電源自運維單元連接在電源自診斷控制主單元與蓄電池組之間，接收和反饋上層運維指令，依次經(jīng)運維指令接收發(fā)子單元、運維邏輯判斷子單元后分別經(jīng)蓄電池均衡自管理子單元、蓄電池活化自激活子單元、蓄電池內(nèi)阻自測試子單元、蓄電池核對性試驗子單元實現(xiàn)蓄電池的在線主動運維管理功能，從而整體形成一種新型的智能自診斷開路保護電源系統(tǒng)。

本發(fā)明結(jié)合新技術(shù)，以及傳統(tǒng)應(yīng)用要求，對電源系統(tǒng)的改進提出新的思路和方法，其優(yōu)點在于新型智能自診斷開路保護的電源系統(tǒng)是將傳統(tǒng)電源系統(tǒng)與自診斷狀態(tài)性能檢測功能一體化設(shè)計和實現(xiàn)，使電源系統(tǒng)具備在線自我診斷、自我運維等主動性、智能型自我管理的功能，以及可以主動進行電源開路的自保護功能，解決了當前相關(guān)獨立設(shè)備二次施工及調(diào)試的艱難性、不穩(wěn)定性和復(fù)雜性，和電源系統(tǒng)狀態(tài)未知或故障定位不明確時給運維人員帶來的盲目運維、離線檢修等工作時的量度大、難度大、故障排查時效性差和無法真正狀態(tài)檢修和設(shè)備自我運維的困擾，以及無法自動運維延長電源系統(tǒng)使用壽命以及傳統(tǒng)方式帶來的運維難度大、人力成本高、設(shè)備類型繁雜等系列問題，使電源系統(tǒng)成為真正的一種新型智能自診斷開路保護的電源系統(tǒng)，提高電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，使電源系統(tǒng)真正成為一種可靠、穩(wěn)定、安全、關(guān)鍵時刻可用的不再停電的電源系統(tǒng)。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的總體系統(tǒng)框架圖；

圖2是本發(fā)明中的電源自診斷控制主單元原理框圖；

圖3是本發(fā)明中的電源自運維單元原理框圖；

圖4是本發(fā)明中的電源蓄電池開路保護單元原理框圖。

圖中：1、電源自診斷控制主單元，2、母線絕緣監(jiān)測單元，3、蓄電池組，4、蓄電池開路保護單元，5、直流饋線狀態(tài)監(jiān)測單元，6、交流輸入狀態(tài)監(jiān)測單元，7、電源自運維單元，8、充放電監(jiān)測單元，9、主電源系統(tǒng)單元，11、電源系統(tǒng)監(jiān)控子單元，12、蓄電池狀態(tài)檢測子單元，13、電源狀態(tài)檢測子單元，14、數(shù)據(jù)處理子單元，15、數(shù)據(jù)通信交互子單元，16、電源狀態(tài)評價子單元，41、開路指令接受發(fā)子單元，42、開路邏輯判斷子單元，43、蓄電池開路保護動作子單元，71、運維指令接收發(fā)子單元，72、運維邏輯判斷子單元，73、電源巡檢子單元，74、蓄電池均衡自管理子單元，75、蓄電池活化自激活子單元，76、蓄電池內(nèi)阻自測試子單元，77、蓄電池核對性試驗子單元。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖說明和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細的說明。參見附圖1，一種基于智能自診開路保護的電源系統(tǒng)包括集成在一起的主電源系統(tǒng)單元9、電源自診斷控制主單元1、母線絕緣檢測單元2、蓄電池組3、蓄電池開路保護單元4、直流饋線狀態(tài)檢測單元5、交流輸入狀態(tài)檢測單元6、電源自運維單元7、充放電監(jiān)測單元8構(gòu)成，主電源系統(tǒng)單元9是整個電源系統(tǒng)的本體，實現(xiàn)了交流電源、直流電源、UPS電源、逆變電源、直流變換電源的電源本質(zhì)功能，母線絕緣檢測單元2連接在直流母線實現(xiàn)對母線絕緣狀態(tài)數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，蓄電池開路保護單元4連接在蓄電池組3在蓄電池異常時啟動自動保護，直流饋線狀態(tài)檢測單元5連接在各直流饋線支路對各直流饋線狀態(tài)和數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，交流輸入狀態(tài)檢測單元6連接在站變交流輸入端對輸入的交流數(shù)據(jù)和狀態(tài)進行實時監(jiān)測，充放電監(jiān)測單元8連接在整流逆變調(diào)壓器對電源系統(tǒng)的整流、逆變和調(diào)壓的數(shù)據(jù)和狀態(tài)進行實時監(jiān)測，電源自運維單元7連接在主電源系統(tǒng)單元9接受主單元的指令啟動對電源系統(tǒng)的自我運維管理，各單元通過通信總線與電源自診斷控制主單元1連接，將監(jiān)測的數(shù)據(jù)和狀態(tài)主動與電源自診斷控制主單元1進行上傳，并接收電源自診斷控制主單元1的控制指令，形成一種新型智能自診斷開路保護的電源系統(tǒng)。

在本實施例中，如附圖2所示，所述的電源自診斷控制主單元1是整個電源系統(tǒng)智能化功能實現(xiàn)的核心，由數(shù)據(jù)通信交互子單元15、數(shù)據(jù)處理子單元14、電源狀態(tài)評價子單元16、電源系統(tǒng)監(jiān)控子單元11、蓄電池狀態(tài)檢測子單元12、電源狀態(tài)檢測子單元13構(gòu)成，電源自診斷控制主單元1的數(shù)據(jù)通信交互子單元15將采集到的數(shù)據(jù)各種電源數(shù)據(jù)進行解析，通過內(nèi)部總線將數(shù)據(jù)打包給數(shù)據(jù)處理子單元14進行數(shù)據(jù)處理，通過啟動電源狀態(tài)評價子單元16實現(xiàn)對電源系統(tǒng)運行狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)的評價，為運維人員提供決策建議，通過電源狀態(tài)檢測子單元系統(tǒng)13可以根據(jù)運維建議自啟動電源自運維單元7，實現(xiàn)對電源系統(tǒng)的在線主動運維工作，通過蓄電池狀態(tài)檢測子單元12實時監(jiān)測蓄電池組3運行狀況并在電池異常時啟動蓄電池開路保護單元4，實現(xiàn)對蓄電池的開路保護功能從而保證整個電源系統(tǒng)的可靠供電，通過電源系統(tǒng)監(jiān)控子單元11實現(xiàn)了電源系統(tǒng)數(shù)據(jù)的總的監(jiān)視和監(jiān)測。

在本實施例中，如附圖3所示，所述的蓄電池開路保護單元4連接在電源自診斷控制主單元1與蓄電池組3之間，上傳電源自診斷控制主單元1的開路邏輯指令，經(jīng)開路指令接收發(fā)子單元41解析后送往開路邏輯判斷子單元42進行邏輯判斷和決策是否需要開路保護功能啟動，需要時啟動蓄電池開路保護動作子單元43作用于蓄電池組3，實現(xiàn)蓄電池開路時的電源自保護功能，最后將開路保護是否成功、開路狀態(tài)等信息結(jié)果上傳給電源自診斷控制主單元1。

在本實施例中，如附圖4所示，所述的電源自運維單元7連接在電源自診斷控制主單元1與蓄電池組3之間，接收和反饋上層電源自診斷控制主單元1的運維指令，經(jīng)運維指令接收發(fā)子單元71進行指令解析，再經(jīng)過運維邏輯判斷子單元72進行蓄電啟動池均衡、啟動活化、啟動內(nèi)阻測試、啟動核對性試驗的邏輯判斷和選擇，然后分別啟動蓄電池均衡自管理子單元74、蓄電池活化自激活子單元75、蓄電池內(nèi)阻自測試子單元76、蓄電池核對性試驗子單元77來實現(xiàn)對蓄電池組3的在線均衡管理、活化自激活、內(nèi)阻測試、核對性放電試驗等在線的對蓄電池進行主動運維管理功能，同時電源自運維單元7通過電源巡檢子單元73實時對電源系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)、設(shè)備自我狀態(tài)進行巡檢自測試管理，以評估電源系統(tǒng)的健康狀態(tài)和主動運維的效果數(shù)據(jù)，并將最終自運維結(jié)果上傳給電源自診斷控制主單元1進行綜合診斷分析。

本發(fā)明結(jié)合新技術(shù)，以及傳統(tǒng)應(yīng)用要求，對電源系統(tǒng)的改進提出新的思路和方法，其優(yōu)點在于新型智能自診斷技術(shù)的開路保護電源系統(tǒng)是將電源系統(tǒng)與自診斷狀態(tài)性能檢測功能一體化設(shè)計和實現(xiàn)，使電源系統(tǒng)具備在線自我診斷、自我運維等主動性、智能型自我管理的功能，以及可以主動進行電源開路的自保護功能，解決了當前相關(guān)獨立設(shè)備二次施工及調(diào)試的艱難性、不穩(wěn)定性和復(fù)雜性，和電源系統(tǒng)狀態(tài)未知或故障定位不明確時給運維人員帶來的盲目運維、離線檢修等工作時的量度大、難度大、故障排查時效性差和無法真正狀態(tài)檢修和設(shè)備自我運維的困擾，以及無法自動運維延長電源系統(tǒng)使用壽命以及傳統(tǒng)方式帶來的運維難度大、人力成本高、設(shè)備類型繁雜等系列問題，使電源系統(tǒng)真正成為一種可靠、穩(wěn)定、安全、關(guān)鍵時刻可用的不再停電的智能化電源系統(tǒng)，提高電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，其在電系統(tǒng)智能化、自動化發(fā)展方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

應(yīng)當指出和理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不脫離發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進或變換，而這些改進或變換都應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。