专利名称：一种变电站直流电源及蓄电池远程维护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种变电站直流电源及蓄电池远程维护
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背景技术：
目前，国内外电力行业大量使用蓄电池，蓄电池在投入运行时进行了匹配，但是蓄电池运行一段时间后，不可避免地会出现部分电池电压偏离正常值，电压升高的电池会由于水的电解而失水，电压降低的电池会出现硫酸盐晶体不断生长而产生粗大的硫酸盐晶 粒。蓄电池的失水和硫酸盐化都将显著降低蓄电池的使用寿命。因此，对蓄电池进行及时有效的检测和维护是必要的，但对于蓄电池的检测和维护是个极为繁琐的工作。并且，由于电力变电站数量多，分布广，根据规范要求，需要定期到各变电站对蓄电池进行核容放电，同时检测充电装置稳压精度、稳流精度、纹波系数等特征参数。测试前需要连接上百根测试线，测试结束后需要将这上百根测试线拆除，整个测试及维护工作需要十多个小时，需要耗费大量的人力物力。鉴于上述采用人工到现场对直流电源及蓄电池进行维护的方式存在种种弊端，有必要提供一种切实可行的对直流电源和蓄电池进行远程维护的技术方案。
实用新型内容本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种变电站直流电源及蓄电池远程维护装置。本实用新型提供的一种变电站直流电源及蓄电池远程维护装置，包括多个输入端接三相交流电源，输出端接直流母线，用于将输入的三相交流电变为直流电，通过直流母线向直流负荷供电，对蓄电池组充电的电源模块；所述蓄电池组与直流母线连接，在变电站外部停电或所述电源模块发生故障时，通过直流母线向直流负荷供电。其中，进一步包括通过与所述蓄电池组连接的测控终端。其中，进一步包括通过RS485通信接口分别与所述测控终端和所述多个电源模块连接的电源监控单元。实施本实用新型提供的一种变电站直流电源及蓄电池远程维护装置，其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，包括稳流精度、稳压精度、纹波系数。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是ー种变电站直流电源及蓄电池远程维护装置实施例的一个结构示意图；图2是ー种变电站直流电源及蓄电池远程维护装置实施例的又一结构示意图。
具体实施方式
參见图1，为本实用新型提供的ー种变电站直流电源及蓄电池远程维护装置实施例的结构示意图。本实用新型提供的ー种变电站直流电源及蓄电池远程维护装置，包括多个输入端接三相交流电源，输出端接直流母线5，用于将输入的三相交流电变为直流电，通过直流母线5向直流负荷6供电，对蓄电池组4充电的电源模块I ;与所述多个电源模块I连接的，用于监测所述电源模块I的工作參数和状态，并对其进行控制的电源监控单元2 ;具体的，所述电源监控单元2通过RS485通信接ロ与多个电源模块I连接。所述蓄电池组4与直流母线5连接，在变电站外部停电或所述电源模块I发生故障时，通过直流母线5向直流负荷6供电；具体的，在正常情况下，电源模块I向变电站的负责操作、保护、通信等直流负荷6供电，同时向蓄电池组4提供浮充电流。当变电站外部停电或电源模块I故障时，蓄电池组4在规定的时间内向直流负荷6供电，以确保变电站的安全。安装于变电站，对蓄电池组4进行监測，将监测数据发送至与其通信连接的远端服务器，并接收和响应远端服务器的控制命令的测控终端3。其中，所述远端服务器接收到来自所述蓄电池组4的监测数据后进行存储、管理及分析，并发送至与其连接的客户终端。具体的，测控终端3监测蓄电池组4的单体电压、内阻、组电压、充放电电流、温度等參数。测控终端(3)通过RS485、以太网或GPRS等方式与远端的服务器通信，将蓄电池组4监测数据传送给服务器，由服务器进行对数据进行存贮、管理及分析，并进一歩传送给客户终端，同吋，测控终端3接收并响应服务器控制命令或客户终端通过服务器转发来的控制命令。其中，所述测控終端3通过RS485或以太网或通用分组无线服务技术GPRS通信接ロ与所述远端服务器或所述客户終端通信连接。其中，所述测控終端3通过RS485通信接ロ与所述电源监控单元2连接，向所述电源监控单元2发送活化命令及保护电压參数或停止活化命令。在具体实现中，测控终端3对蓄电池组4的在线活化具体过程如下正常情况下，蓄电池组4处于浮充状态，此时电源模块I输出电压为浮充电压，对2V电池，浮充电压一般为2. 25VXN，N为电池节数。在浮充状态下，供电方式的主备关系是电源模块I为主，蓄电池组4为备用，电池模块I向直流负荷6供电，同时，电池模块I还向蓄电池组4提供浮充电流，浮流电流很小，以弥补蓄电池组4的自放电及维持电池的氧循环。测控终端3 —直监测蓄电池组4的充放电电流，若在设定的时间内，蓄电池组4未发生有效放电，则通过RS485通信接ロ向电源监控单元2发送活化命令以及活化电压及保护电压參数。这是里的有效放电是指连续放电达到一定的电量值，以小时数计算。电源监控单元2收到测控终端3发送来的活化命令以及活化电压及保护电压參数后，通过RS485通信接ロ向电源模块I改变其输出电压，活化电压一般略低到蓄电池组4的电压。此时供电方式的主备关系是蓄电池4为主，电源模块I为备用，蓄电池组4向直流负荷6供电。测控终端3向电源监控单元2除传送活化命令/停止活化命令、活化电压外，不定期传送保护电压參数，若电源监控单元2检测到蓄电池组4电压低于保护电压，则控制电源模块I调整输出电压，由电源模块I向直流负荷6供电，同时对蓄电池组4进行三段式充电过程恒流均充一恒流均充一浮充。为保证直流系统的安全，在执行在线活化命令吋，测控终端3还设有如下活化保 护參数(活化的終止条件)活化时间阀值、活化容量阀值、电池电压阀值。当活化放电时间大于活化时间阀值、活化放电容量大于活化容量阀值、任何ー节电池单体电压低于电池电压阀值时，测控終端3将向电源监测单元2发出停止活化命令；电源监控单元2收到停止活化命令后，控制电源模块I调整输出电压，由电源模块I向直流负荷6供电，同时对蓄电池组4进行三段式充电过程恒流均充一恒流均充一浮充。活化保护參数(活化的終止条件)既可以在测控终端3上设置，还可以通过客户終端远程设置。在放电过程中，测控终端3实时监测每节蓄电池的电压、内阻，建立数学模型，本实施例采用卡尔曼滤波算法估算蓄电池容量，对蓄电池进行评估、分析和诊断。在蓄电池组4处于浮充状态下，测控终端3监测每节蓄电池的电压，计算电池电压的偏差，当电压偏差大于死区电压时，如果电池电压偏高，则对该电池进行放电，如果电池电压偏低，则对该电池充电。通过电池均衡，减小电池组电压偏差，防止电池电压过高使电池失水，防止电池电压过低使电池硫酸盐化，从而显著提高电池使用寿命。当蓄电池组4放电后，需对蓄电池组4进行充电。本实施例中采用恒流均充一恒流均充一浮充ニ段式充电过程。恒流均充时，充电模块以设定的电流对蓄电池组4进行恒流充电，一般情况下，充电电流为O.1ClO (安培)；恒压均充时，充电模块以设定的电压对蓄电池组4进行恒压充电，均充电压一般为2. 35 X N，N为电池节数；浮充时，充电模块以设定的电压对蓄电池组4进行浮充电，浮充电压一般为2. 25XN，N为电池节数。充电机特性參数如稳压精度、稳流精度、纹波系数对蓄电池寿命影响较大，为防止因充电模块不合格而影响电池使用寿命，需要定期测量充电模块的特性參数。本实用新型装置监测充电过程中电压、电流的变化，自动计算充电模块的特性參数。如图2所示，本实施例提供的ー种变电站直流电源及蓄电池远程维护装置有多个测控终端、多个客户终端时，可以通过局域网或因特网组成监测网络。各个客户終端在远程可以监测和控制安装于各个变电站的测控终端，对变电站直流电源及蓄电池进行监测及远程维护。本实用新型实施例提供的变电站直流电源及蓄电池远程维护装置，可以自动对蓄电池进行在线活化、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參数，包括稳流精度、稳压精度、纹波系数。[0039]和现有技术相比，实施本实用新型的有益效果如下以往需要耗费大量人力、物力，费时费力的现场直流电源及蓄电池检测维护工作，现在不需要技术人员到现场，装置可以自动完成，显著提高了工作效率，降低了成本。以往无法安排的蓄电池电池在线活化工作，现场可由装置可以自动完成，从而显著地提高了蓄电池使用寿命。以往无法安排的蓄电池电池在线均衡工作，现在可由装置可以自动完成，从而显著地提高了蓄电池使用寿命。在电池放电、充电过程中，动态监测每节蓄电池的电压和内阻，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。在实用新型可应用于变电站、通信基站、UPS的直流电源及蓄电池的监测、维护和诊断分析。实施本实用新型提供的一种变电站直流电源及蓄电池远程维护装置，其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，包括稳流精度、稳压精度、纹波系数。值得注意的是，本实用新型描述的是变电站直流电源及蓄电池远程维护装置的一种产品形式，其它满足本实用新型所述结构的产品，即使材质、器件名称、外观、器件摆放顺序等不影响产品特性的因素不相同，仍然属于本实用新型保护的范围。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种变电站直流电源及蓄电池远程维护装置，其特征在于，包括 多个输入端接三相交流电源，输出端接直流母线(5)，用于将输入的三相交流电变为直流电，通过直流母线(5)向直流负荷(6)供电，对蓄电池组(4)充电的电源模块(I)； 所述蓄电池组(4)与直流母线(5 )连接，在变电站外部停电或所述电源模块(I)发生故障时，通过直流母线(5)向直流负荷(6)供电。
2.如权利要求2所述的变电站直流电源及蓄电池远程维护装置，其特征在于，进一步包括与所述蓄电池组(4)连接的测控终端(3)。
3.如权利要求2所述的变电站直流电源及蓄电池远程维护装置，其特征在于，进一步包括通过RS485通信接口与所述测控终端(3)和多个电源模块(I)连接的电源监控单元(2)。
专利摘要本实用新型提供一种变电站直流电源及蓄电池远程维护装置，包括多个输入端接三相交流电源，输出端接直流母线，用于将输入的三相交流电变为直流电，通过直流母线向直流负荷供电，对蓄电池组充电的电源模块；与所述多个电源模块连接的，用于监测所述电源模块的工作参数和状态，并对其进行控制的电源监控单元；所述蓄电池组与直流母线连接，在变电站外部停电或所述电源模块发生故障时，通过直流母线向直流负荷供电；安装于变电站，对蓄电池组进行监测，将监测数据发送至与其通信连接的远端服务器，并接收和响应远端服务器的控制命令的测控终端。实施本实用新型，其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。
文档编号H02J7/00GK202840550SQ20122033881
公开日2013年3月27日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者何小霞, 詹勤辉, 代尚林, 王炼, 李锦强, 罗文杰, 纪哲夫, 王汝钢 申请人:深圳供电局有限公司, 深圳市普禄科智能检测设备有限公司