变电站直流电源的远程智能维护系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种变电站直流电源的远程智能维护系统。
【背景技术】
[0002]在电力系统中，为了给控制、保护、自动装置、事故照明和各种直流设备的用电，必须有可靠的直流电源。因此在发电厂及变电站均设有独立的直流电源蓄电池组和与之配套的充电、浮充电装置，简称直流电源系统。它的作用是正常时为变电站内的断路器提供和闸直流电源。故障时，当厂、站用电中断的情况下，为继电保护及自动装置、断路器和闸和跳闸、载波通信、发电厂直流电动机拖动的厂用机械提供直流电源。因此变电站的直流电源系统是继电保护、自动装置和断路器正确启动的基本保证，其稳定运行对防止系统破坏、事故扩大和设备严重损坏至为重要。
[0003]过去电力系统的各个变电站都有人值守，对直流设备的运行状态进行定期检查，及时发现并处理其出现的异常现象，保证变电站的安全稳定运行。目前电力系统推广无人值班变电站，虽然调度中心可以通过远动通道获取变电站运行情况的实时信息，但是对于直流部分只能得到少量的重要信息，无法反映直流系统运行的详细信息，需要设备维护人员对其进行定期检查。此外，对直流设备运行的控制也是由维护人员进行现场操作。
[0004]电子技术、计算机技术、网络技术、设计思想的革命，使得变电站数字化、无人值守的实现逐步成为现实。目前电力系统内各种电气设备已逐渐实现远方监控，而直流电源系统及监控系统本身的远程在线监视却无完善的实施方案和技术手段，将直接影响总体自动化水平。
[0005]针对电力系统中管辖区域广，变电站多，维护人员少，路途遥远，维护困难的实际情况，基本无法保证按期按量完成对直流设备及其蓄电池的定期检查与维护，这些问题都对电力系统供电安全性和可靠性带来了安全隐患。
【发明内容】
[0006]本申请的目的在于提出一种可在线监测蓄电池组，并可远程对蓄电池组进行充、放电操作的变电站直流电源的远程智能维护系统。
[0007]本申请的目的是这样实现的:变电站直流电源的远程智能维护系统包括直流电源，所述直流电源输入端与交流配电端相连，直流电源输出端与直流配电端相连，所述直流电源包括充、放电模块I一n，充、放电模块I一η分别与蓄电池组I一η相连，蓄电池组I一η后接电池监控模块I一η，所述电池监控模块包括电压监测模块、电路监测模块和内阻测试模块，所述电池监控模块后接监控模块，监控模块通过调制解调器与公共交换电话网络PSTN联网，并与控制终端相连。
[0008]由于实施上述技术方案，控制终端通过专线或公用电话网络与各个支站直流系统的集中监控模块进行远距离通信。各支站直流系统的监控模块收到控制终端下达的监控命令后，完成数据采集及对直流系统的控制操作，并将结果回送远程控制终端，从而实现直流设备的无人值守及实时集中监控及远程维护。
[0009]本申请在变电站安装测控终端，可自动对蓄电池组进行在线活化、在线均衡，并根据建立的数学模型，对蓄电池的容量、状态进行评估、分析和诊断，自动计算充电模块的特性参数，包括电池的容量、内阻、电池电压、充放电电流。
【附图说明】
[0010]本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出:
[0011]图1是变电站直流电源的远程智能维护系统示意图；
[0012]图2是充放电模块控制原理图；
[0013]图3是监控模块原理图。
【具体实施方式】
[0014]本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0015]实施例:如图1所示，变电站直流电源的远程智能维护系统包括直流电源，所述直流电源输入端与交流配电端相连，直流电源输出端与直流配电端相连，所述直流电源包括充、放电模块I一n，充、放电模块I一η分别与蓄电池组I一η相连，蓄电池组I一η后接电池监控模块I一η，所述电池监控模块包括电压监测模块、电路监测模块和内阻测试模块，所述电池监控模块后接监控模块，监控模块通过调制解调器与公共交换电话网络PSTN联网，并与控制终端相连。
[0016]所述交流配电端与直流配电端间通过直流母线相连，所述直流母线包括合闸母线和控制母线，在合闸母线和控制母线间设置有降压装置，所述降压装置为降电压的装置。
[0017]如图2所示，蓄电池充电控制系统由单片机系统和计算机系统两部分组成，其中单片机系统对蓄电池组充电回路的电路参数如电流、电压等进行采集、显示与控制，以实现对蓄电池充电回路的现场控制；计算机系统通过设计的监控软件，设定蓄电池的充电电压、电流等参数，并通过RS485标准的总线与现场的单片机系统进行的通讯。当单片机系统获得由计算机系统发送来的命令和参数信息时，单片机系统完成对蓄电池组充电回路的控制，实现系统远程监控。
[0018]如图3所示，监控模块包括单片机，单片机与A/D转换模块相连，在A/D转换模块后顺序连接多路开关、信号调理模块、光电隔离模块和模拟信号输入模块。在单片机上设置有RS485接口，并连接有键盘和显示装置。监控模块硬件以单片机为核心，主要完成各种数据的采集和处理、计算算法的实现、整定值管理、实时时钟控制、面板人机接口、串并行接口控制、开关量输入以及控制电子开关等管理和控制功能。
[0019]当交流配电端有电的时候，三相电经过充电模块输出直流电直接供给用户使用。与此同时，电池监控模块监视电池的电池单体放电电流值、电池单体端电压与保有容量，并根据电池容量按照其所对应的蓄电池组充电曲线对电池进行充电，从而保证电池的备用满容状态。一旦交流失电，蓄电池组放电回路开放，直流电源系统的后备电源功效可马上投入使用，给用户供电，从而避免了由于交流掉电给用户带来的破坏，减少了损失。
[0020]以上技术特征构成了本申请的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。
【主权项】
1.一种变电站直流电源的远程智能维护系统，其特征在于:其包括直流电源，所述直流电源输入端与交流配电端相连，直流电源输出端与直流配电端相连，所述直流电源包括充、放电模块I一n，充、放电模块I一η分别与蓄电池组I一η相连，蓄电池组I一η后接电池监控模块I一η，所述电池监控模块包括电压监测模块、电路监测模块和内阻测试模块，所述电池监控模块后接监控模块，监控模块通过调制解调器与公共交换电话网络联网，并与控制终端相连。
2.如权利要求1所述的变电站直流电源的远程智能维护系统，其特征在于:所述交流配电端与直流配电端间通过直流母线相连，所述直流母线包括合闸母线和控制母线，在合闸母线和控制母线间设置有降压装置。
3.如权利要求1所述的变电站直流电源的远程智能维护系统，其特征在于:蓄电池充电控制系统由单片机系统和计算机系统两部分组成，其中单片机系统对蓄电池组充电回路的电路参数进行采集、显示与控制，以实现对蓄电池充电回路的现场控制；计算机系统通过RS485标准的总线与现场的单片机系统进行的通讯。
4.如权利要求1所述的变电站直流电源的远程智能维护系统，其特征在于:监控模块包括单片机，单片机与A/D转换模块相连，在A/D转换模块后顺序连接多路开关、信号调理模块、光电隔离模块和模拟信号输入模块。
5.如权利要求1所述的变电站直流电源的远程智能维护系统，其特征在于:在单片机上设置有RS485接口，并连接有键盘和显示装置。
【专利摘要】本申请涉及一种变电站直流电源的远程智能维护系统，包括直流电源，所述直流电源输入端与交流配电端相连，直流电源输出端与直流配电端相连，所述直流电源包括充、放电模块1-n，充、放电模块1-n分别与蓄电池组1-n相连，蓄电池组1-n后接电池监控模块1-n，所述电池监控模块包括电压监测模块、电路监测模块和内阻测试模块，所述电池监控模块后接监控模块，监控模块与控制终端相连。控制终端与各个支站直流系统的集中监控模块进行远距离通信。各支站直流系统的监控模块收到控制终端下达的监控命令后，完成数据采集及对直流系统的控制操作，并将结果回送远程控制终端，从而实现直流设备的无人值守及实时集中监控及远程维护。
【IPC分类】H02J7-00, H02J13-00
【公开号】CN204376531
【申请号】CN201420792636
【发明人】张勇, 陈瑞, 彭玉丰, 张小红
【申请人】国家电网公司, 国网新疆疆南供电有限责任公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月16日