一种变电站通信电源监控系统的制作方法

本实用新型涉及电力系统监控设备，特别是一种变电站通信电源监控系统。

背景技术：

通信电源系统主要由蓄电池组、交流配电单元、充电装置、通信电源监测装置、通信电源馈线等部分组成，给变电站内光纤传输、PCM设备(程控交换机、调度交换机、复用载波交换机)等供电。

1、传统的通信电源系统，一旦站内发生交流停电故障，通信电源系统依靠电池供电，检修时间的长短由电池的容量和负载的使用决定。运维人员能否在蓄电池容量耗尽之前解决交流停电故障是重中之重，否则将造成全站通信电源停电事故，使此变电站与上级变电站和下级变电站的通信中断。

2、传统的通信电源系统的没有集中管理软件，不能直观的反应通信电源的运行情况，不能直观的反应负载运行情况，不利通信电源系统故障原因的查找。

3、传统的通信电源系统中，由于通信电源屏的特殊性，随着电池使用时间的增长和电池连线的老化容易发生打火现场，由于烟感传感器离通信电源屏较远，且安装于通信电源屏外，不能及时反应通信电源屏内情况，进而产生火灾，导致通信电源屏烧毁，甚至危及整个变电站其他设备的安全，对于整个变电站的来说是一个巨大的威胁。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决以上现有技术的不足，提供一种通信电源监控系统，可以随时监控电源工作情况，并方面维修，减少安全事故的发生。

为解决以上目的提供以下技术方案：

一种变电站通信电源监控系统，包括：

监控单元：获取系统中的各种运行参数和状态，根据测量数据及运行状态进行运算、处理，并以向各子单元发送控制指令；

显示单元：用于显示系统各参数和运行状态；

整流单元：用于把AC380V交流电变成直流48V电源，实现并机均流、均浮充转换控制；

交流配电单元：用于实时采集通信电源系统两路交流进线电源的电压、电流参量，并将监控参量实时上传至监控单元，根据监控单元的指令完成双电源切换开关的切换动作；

直流检测单元：实时采集直流母线电压、蓄电池组电压、直流母线电流、蓄电池组电流参量，根据监控单元指令，实时调节整流单元的均、浮充状态。

开关量检测单元：用于实时检测通信电源内的各开关的合分闸位置及报警状态；

配电控制单元：用于驱动一级馈出回路、二级馈出回路和三级馈出回路的分励脱扣器；

电池巡检单元：用于循环检测每节蓄电池的在线电压及报警功能；

烟感单元：用于检测电池屏内的烟气浓度及烟气浓度变化趋势，把由模拟量转出的数字量传给监控单元；

通信单元：用于接收监控单元的各运行参数、状态和报警信息，并把所获信息通过61850规约转换器，将MODBUS-RTU协议数据转换为IEC61850协议；

所述监控单元分别与显示单元、整流单元、交流配电单元、直流检测单元、开关量检测单元、电池巡检单元、配电控制单元、烟感单元和通信单元分别通过485接口通讯的方式相连，所述电池巡检单元和烟感单元分别与蓄电池组相连，本系统还包括电池开关、馈出总开关、一级馈出回路、二级馈出回路和三级馈出回路，所述电池开关、馈出总开关、一级馈出回路、二级馈出回路均安装有辅助触点、辅助报警节点和分励脱扣器，所述三级馈出回路安装有辅助触点和辅助报警节点。

优选地，所述的辅助触点与开关量检测单元导线连接，用于显示开关的实时工作位置；所述报警触点与开关量检测单元导线连接，检测开关是否发生故障跳闸。

本实用新型的有益效果为：各单元及辅助触点、辅助报警接点和分励脱扣器配合实现：当出现站用交流失电故障时，通过负荷分级切除的策略，随着蓄电池的放电容量的降低，逐级切除次要负荷，来延长通信电源系统对重要设备的供电时间，增加通信电源交流失电故障的检修时间。通过装设的烟感传感器实时反应电池屏内的烟气浓度。

附图说明

图1为通信电源监控系统结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

监控单元100：用于对系统中的各功能单元和蓄电池进行自动监测，获取系统中的各种运行参数和状态，根据测量数据及运行状态进行运算、处理，并以向各子单元发送控制指令。实现通信电源系统的全自动管理，保证其工作的连续性、可靠性和安全性。

显示单元108：提供人机交互界面，实现系统运行参数显示，系统控制和系统参数设置，可以为触摸屏。

整流单元103：用于将AC380V交流电源转换为直流48V电源，可多台并联使用，接受监控单元100的管理，实现并机均流、均浮充转换等控制，自身有较为完善的各种保护功能如输入过压保护、输出过压保护、输出限流保护和输出短路保护等。

交流配电单元107：用于实时采集通信电源系统两路交流进线电源的电压、电流等参量，并将监控参量实时上传至监控单元100，监控单元100对两路交流进线电源进行判断，如当前为一路交流电源为整流单元103供电，当监控单元100监测到一路交流电源出现失压、过压、欠压，缺相等故障时，监控单元100向交流配电单元107发送切换指令，由交流配电单元107驱动双电源切换开关动作，转换为二路交流电源为整流单元103供电。当监控单元100监测到一路交流电源故障恢复时，发出切换指令，重新切换为一路交流电源供电。从而实现两路交流电的一用一备功能，防止通信电源系统失去交流电源，提高供电可靠性。

直流检测单元102：用于实时采集直流母线电压N、蓄电池组200电压、直流母线N电流、蓄电池组200电流等参量，并将各参量实时上传至监控单元100，监控单元100对各参量进行运算、处理及显示。并依据各参量变化，实时调节整流单元103的均、浮充状态。监控单元100根据检测到的蓄电池组200电压及电流自动绘制电池曲线，并根据电池曲线实时计算出蓄电池容量。

开关量检测单元105：用于实时检测通信电源屏内的各开关的合分闸位置及报警状态。当其中的一路开关发生故障跳闸或人为操作合分闸时，开关量检测单元105就会发出告警信号，并通过显示单元108显示出发生故障的开关。通过监控单元100可以实时的观察各开关的状态。

电池巡检单元202：通过导线与每节蓄电池连接，用于检测每只蓄电池的电压，并将数据实时上传至监控单元100，当其中某节蓄电池电压高过或低过设定时，就会发出告警信号，并能通过显示单元108显示出故障电池。提示运维人员进行检修或更换。

配电控制单元106：根据监控单元100的指令来驱动一级馈出回路301、二级馈出回路302和三级馈出回路303的分励脱扣器。

当发生通信电源系统交流电源失电故障时，通信电源系统由蓄电池进行供电，监控单元100实时采集蓄电池容电压、电流，并计算电池容量，当电池容量低于下限设定值时，监控单元100依据设定顺序，依次向配电控制单元106发送切除指令，由配电控制单元106驱动对应馈出开关分励脱扣器动作，使当前一级负载退出运行。监控单元100发送切除命令间隔，依据设定的蓄电池容量动作值进行确定，如蓄电池容量每降低1AH，向下发送一次切除指令。监控单元100发送切除指定时，先检测当前开关处于合位还是分位，如处于合位，指令发出，如处于分位，则跳过此开关，检测下一开关。

监控单元100首先对次要负载各回路进行切除操作，当一级负载所有回路切除完毕后，交流失电故障仍未恢复，蓄电池容量继续降低时，监控单元100发出声光报警提示运维人员，是否执行切除二级负载，当运维人员操作同意切除时，监控单元100依据设定顺序，依次向配电控制单元106发送切除指令，切除动作同理。三级负载各回路不参与切除动作，当蓄电池蓄容量低于上限设定值时，切除重要馈出总开关，以防止过放电对蓄电池组造成损坏。这样就保证了变电站内通信负载的运行时间，为运维人员的检修提供了更充足的时间。对解决通信电源系统交流失电故障，启到了不可估量的作用。

其中一级馈出回路301带有一级负载，二级馈出回路302带有二级负载，三级馈出回路303带有三级负载。

烟感单元203：安装于通信电源屏内的烟感传感器。当电池屏内的烟气浓度高于设定值且烟气浓度变化趋势加大时，把由模拟量转出的数字量传给监控单元100。监控单元100发出声光报警，并向配电控制单元106发送切除指令，由配电控制单元106驱动蓄电池开关201分励脱扣器动作，将蓄电池脱离系统，并把报警信息传给变电站后台。运维人员能够第一时间得知通信电源屏内的情况，迅速做出响应，能够迅速的扑灭火灾的发生，防止火灾事故扩大，危及全站。

通信单元101：安装于通信电源屏内的61850规约转换器，接收监控单元100的各运行参数、状态和报警信息。并把这些信息通过61850规约转换器，将MODBUS-RTU协议数据转换为IEC61850协议，传送给变电站监控后台。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。