變電站蓄電池遠程充放電控制系統(tǒng)的研究

1、 變電站蓄電池遠程充放電控制系統(tǒng)的研究 摘要：目前，隨著社會的發(fā)展，我國的電力工程建設的發(fā)展也有了很大的進步。從變電站生產(chǎn)實際出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從原理、方法和設計等方面，對變電站蓄電池遠程充放電系統(tǒng)進行說明。本文研制一套變電站蓄電池遠程控制系統(tǒng)，可以遠程實現(xiàn)蓄電池靜態(tài)充放電測試及內(nèi)阻測試的定期切換相關(guān)工作，減少前往變電站進行蓄電池定期切換所花費的時間，實現(xiàn)了故障、煙感及溫度的告警，充放電監(jiān)視、電壓測量、單體內(nèi)阻測量、電池性能查驗、歷史數(shù)據(jù)核對等功能。在220千伏變電站全面應用以來，在保證變電站蓄電池運行維護安全的前提下，極大地提高運檢人員的工作效率。關(guān)鍵詞：變電站；蓄電池遠程充放電控制

2、系統(tǒng)；研究引言新型蓄電池遠程在線維護管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)技術(shù)手段下的維護系統(tǒng)具有不同特質(zhì)，如在新型蓄電池遠程在線維護管理系統(tǒng)中放電負載儀將不再適應，蓄電池組的主要維護方式將變?yōu)樵诰€測試、巡檢與維護，同時遠程均衡充電、遠程在線核對放電等也將成為可能，在很大程度上提高了變電站蓄電池狀態(tài)檢修的高效化、自動化、智能化程度，提高了運維管理的質(zhì)量與效率。1蓄電池在線維護管理現(xiàn)狀分析目前在變電站直流電源系統(tǒng)中，多會使用維護工作量比較小、可靠性較高的蓄電池，如閥控式鉛酸蓄電池。實際使用過程中也會受到充電不足、不及時放電等因素影響，導致蓄電池出現(xiàn)硫化情況。為避免這一問題發(fā)生，變電站也積極利用高頻脈沖、恒流充放電等方法

3、對蓄電池進行有效修復，但是這些修復方法均具有硫化后補救特性，實際操作時還需要退出運行，這就會威脅到電源系統(tǒng)正常運行。為妥善解決這一問題，提出了蓄電池在線修復技術(shù)，通過在線活化技術(shù)應用，可以提高蓄電池保有容量，再加上實時在線監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建，可對變電站中各種通信資源進行實時監(jiān)測、智能診斷和遠程維護，進而對電池性能趨勢進行準確把握，蓄電池在線維護水平也會得到顯著提高。2變電站蓄電池遠程在線維護技術(shù)分析2.1蓄電池內(nèi)阻在線測試其技術(shù)原理為：以測試模塊為單位對蓄電池組進行劃分，之后應用直流放電法按照一定順序在每個單元段內(nèi)進行測試并獲得數(shù)據(jù)。測試時主要接線方式仍為四線制接線，需采用多路轉(zhuǎn)換器進行測試，測試

4、時將放電電阻與多路轉(zhuǎn)換器進行連接，之后對單元段內(nèi)各節(jié)蓄電池都進行瞬間直流放電檢測，主要目的在于通過檢測、記錄蓄電池瞬時放電電流，明確蓄電池放電前與放電后的壓降變化，在此基礎上依據(jù)歐姆定理對各節(jié)蓄電池的等效內(nèi)阻進行計算。一般情況下，每個單元段內(nèi)蓄電池個數(shù)遠小于整組蓄電池個數(shù)，因此單元段內(nèi)各蓄電池放電的動作并不受充電裝置浮充電的影響，整套蓄電池內(nèi)阻測試工作得以順利進行。2.2蓄電池組在線放電原理在傳統(tǒng)技術(shù)模式下主要是采用放電負載儀對蓄電池組進行維護，但這種維護方式具有諸多弊端，如維護量大、維護花費時間長、維護精度低等，整體維護效果不是十分理想。針對以上問題提出采用dc/dc升壓的方式替代傳統(tǒng)維護方

5、式，對蓄電池進行在線核對性放電維護。其技術(shù)原理為：當蓄電池正常工作時，蓄電池組直流負荷工作電源以及浮充電均由充電裝置供給。當需用本裝置對蓄電池放電時，整個放電過程都由控制器進行控制：首先斷開直流接觸器常閉觸電，dc/dc升壓模塊輸入電壓和輸出電壓疊加；之后將直流負荷兩端電壓逐漸升高，待dc/dc模塊與蓄電池組端的輸出電壓之和超出充電裝置輸出電壓時，控制充電裝置停止電流輸出。在完成以上操作后，蓄電池將完全成為直流負載的電流來源，而控制器則會自動完成放電電流的采集工作。此時，控制蓄電池呈現(xiàn)出來的狀態(tài)是恒流放電狀態(tài)，在這一狀態(tài)下，工作人員將經(jīng)過計算得到蓄電池的安時數(shù)與放電時間。而放電電流則由控制器負

6、責采集，此時控制蓄電池處于恒流放電狀態(tài)，同時具體放電時間與安時數(shù)將被計算出來。在蓄電池在線放電過程中，控制器將時刻發(fā)揮作用確保直流母線電壓永遠保持可靠穩(wěn)定。2.3系統(tǒng)開發(fā)蓄電池智能在線維護監(jiān)控管理系統(tǒng)開展的功能主要表現(xiàn)為：對脈沖除硫、均衡維護、監(jiān)測保護等蓄電池維護技術(shù)進行應用，可確保蓄電池各節(jié)電池充電更加均衡，蓄電池使用壽命也會得到延長，同時整組電池供電能力也會得到顯著提高；在工作機制方面采用多路輸出方法，既能夠避免對站點其他設備正常運行構(gòu)成威脅，又能夠確保蓄電池維護效率和效果；對蓄電池網(wǎng)絡監(jiān)控功能和在線維護功能有效結(jié)合起來，達到網(wǎng)絡監(jiān)控維護一體化效果；對蓄電池智能維護監(jiān)控平臺進行開發(fā)和建立，

7、不但對蓄電池信息進行網(wǎng)絡化管理，還能夠?qū)π铍姵卦诰€維護情況和效果進行詳細分析，針對存在的問題也能夠及時發(fā)現(xiàn)和快速處理。3效果檢查1）在安全方面。為保證成果安全、可靠投入使用，對各裝置的各項數(shù)據(jù)進行檢測，各項數(shù)據(jù)合格100%。本成果在多處現(xiàn)場實踐應用的過程中，效果良好，經(jīng)公司相關(guān)部門認證，本成果設備在安全、質(zhì)量、管理、成本等方面均無負面影響。2）在經(jīng)濟方面。成果從2019年8月1日投入使用，截止至2019年8月31日一個月內(nèi)，直接降成本46.2萬元。一方面解放了人力勞動，使廣大工人們從前往變電站較遠的車程解脫出來，另一方面，降低了等待時間，減少了人力成本于車輛根本，帶來的經(jīng)濟效益不可估量。傳統(tǒng)靜

8、態(tài)放電工作路程遠且流程復雜，會造成施工進度緩慢，遠方進行靜態(tài)放電工作，保證了運維人員工作中設備及人員的安全性，節(jié)省了車輛、人員時間，提質(zhì)增效，一個月內(nèi)共節(jié)省了人員時間約141.33*196/60=461.68小時，大大提高了工作效率，帶來的間接經(jīng)濟效益和社會效益不可估量。3）推廣性方面。因為基于物聯(lián)網(wǎng)的蓄電池遠程充放電系統(tǒng)在蓄電池靜態(tài)放電工作上的提升，以及施工現(xiàn)場安裝的便利性，可以在較大范圍內(nèi)代替?zhèn)鞣椒ā６一谖锫?lián)網(wǎng)的蓄電池遠程充放電系統(tǒng)可以實現(xiàn)前端感知，不僅僅可以實現(xiàn)靜態(tài)放電工作這一個功能，且小巧方便，可以安裝至各類變電站。因此，基于物聯(lián)網(wǎng)的蓄電池遠程充放電系統(tǒng)能夠適應更多變電站建設工程的

9、需要，應用范圍非常廣泛。4）在功能性方面。及時掌握各變電站蓄電池的實時運行狀況及其性能變化趨勢，快速、準確、有效地檢測蓄電池的性能并實時掌握蓄電池的運行情況，使其運行在良好狀態(tài)，使蓄電池得到及時的維護和處理。既減輕了運行維護人員的勞動強度，又提高了對蓄電池性能判斷的準確性，確保了系統(tǒng)的安全性和可靠性。運行維護人員可以通過本系統(tǒng)實時管控直流系統(tǒng)各設備運行情況，及時得到設備報警信息，確保了系統(tǒng)的安全性和可靠性。結(jié)語在對蓄電池智能維護管理系統(tǒng)開發(fā)、硬軟件及功能了解以后，將其應用到變電站蓄電池維護管理中可充分發(fā)揮電池性能有效甄別、網(wǎng)絡化管理等作用，變電站運行效果也能得到充分保障。隨著該項系統(tǒng)應用不斷成熟，合閘電流、ups供電系統(tǒng)蓄電池也能夠利用這項系統(tǒng)開展維護管理工作，不僅可以提高電池使用壽命，還能夠提高電池維護效率和管理水平。參考文獻1劉玉婷.變電站蓄電池在線維護系統(tǒng)的設計與應用d.江蘇大學,2014.2王天宇.智能變電站蓄電池組綜合管理系統(tǒng)探究j.數(shù)字化用戶,2018,24(47):213.3蔡明,伍太萍,姚文昊,等.變電站蓄電池遠程在線維護管理系統(tǒng)研究及應用j.