陳殿欣++郭闖++陳抒珉
摘 要針對蓄電池維護(hù)管理的遠(yuǎn)程控制需求,本文對能夠采用智能并網(wǎng)逆變方式對蓄電池進(jìn)行核對性放電管理的系統(tǒng)進(jìn)行了研究,對系統(tǒng)的應(yīng)用需求、架構(gòu)組成和功能展開了分析,發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對蓄電池的在線監(jiān)測、內(nèi)阻測試、遠(yuǎn)程核對性放電管理和主動均衡維護(hù),能夠滿足蓄電池的管理需求。
【關(guān)鍵詞】智能并網(wǎng) 遠(yuǎn)程控制充放電技術(shù) 蓄電池 在線維護(hù)管理系統(tǒng)
在電力通信系統(tǒng)中,蓄電池為重要的設(shè)備之一。所以,能否加強(qiáng)蓄電池的維護(hù)管理,將直接關(guān)系到系統(tǒng)運行質(zhì)量。在過去,采用傳統(tǒng)蓄電池在線維護(hù)管理方式難以確定電池組的實際容量,所以會導(dǎo)致蓄電池出現(xiàn)未能及時充電或過充的問題,繼而影響到蓄電池的使用壽命。而采用基于智能并網(wǎng)遠(yuǎn)程控制充放電技術(shù)的蓄電池在線維護(hù)管理系統(tǒng),則能實現(xiàn)對蓄電池的遠(yuǎn)程在線維護(hù)管理。因此,還應(yīng)加強(qiáng)對該系統(tǒng)的研究,以便更好的進(jìn)行系統(tǒng)的應(yīng)用推廣。
1 智能并網(wǎng)遠(yuǎn)程控制充放電技術(shù)概述
在電力通信系統(tǒng)中,還要對蓄電池組可備用時間和容量進(jìn)行檢驗,并定期對蓄電池開展充放電測試,以確保系統(tǒng)運行的可靠性。而在蓄電池在線維護(hù)管理過程中,利用智能并網(wǎng)遠(yuǎn)程控制充放電技術(shù),能夠使以往采用電阻箱進(jìn)行蓄電池組核對性放電維護(hù)出現(xiàn)的電池過充或充電不及時的問題得到解決,繼而實現(xiàn)對蓄電池高效化和智能化管理。因此在進(jìn)行蓄電池在線維護(hù)管理系統(tǒng)的設(shè)計時,還要在系統(tǒng)核對性放電單元中引入并網(wǎng)逆變器,以便同時采用先進(jìn)方法和傳統(tǒng)方法進(jìn)行蓄電池組的維護(hù),繼而使蓄電池充放電控制變得更加可靠,并且逐漸向智能化和高效化的方向發(fā)展。
2 基于智能并網(wǎng)遠(yuǎn)程控制充放電技術(shù)的蓄電池在線維護(hù)管理系統(tǒng)
2.1 系統(tǒng)應(yīng)用需求
研究基于智能并網(wǎng)遠(yuǎn)程控制充放電技術(shù)的蓄電池在線維護(hù)管理系統(tǒng),其實是為了使以往采用電阻箱進(jìn)行蓄電池組核對性放電維護(hù)出現(xiàn)的電池過充或充電不及時的問題得到解決。具體來講,就是采用智能在線維護(hù)管理系統(tǒng)完成蓄電池運行情況的實時監(jiān)測,從而及時發(fā)現(xiàn)性能不佳的單節(jié)電池,然后通過遠(yuǎn)程充放電測試確定電池組實際容量,并對其可備用時間進(jìn)行確認(rèn),進(jìn)而使系統(tǒng)運行更加可靠。為滿足這一需求,還要通過模塊化的設(shè)計完成系統(tǒng)構(gòu)建,以確保系統(tǒng)擁有完善的功能,能夠?qū)崿F(xiàn)對蓄電池的遠(yuǎn)程在線維護(hù)管理。
2.2 系統(tǒng)組成分析
分析系統(tǒng)組成可以發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)由主站和分站構(gòu)成,主站負(fù)責(zé)進(jìn)行各分站系統(tǒng)的統(tǒng)一管理,由監(jiān)控工作站及系統(tǒng)服務(wù)器構(gòu)成。通過系統(tǒng)主站平臺,操作人員則可以對系統(tǒng)各項蓄電池核對性放電過程進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,從而為系統(tǒng)檢修維護(hù)提供便利。在服務(wù)器上,需完成基于智能并網(wǎng)遠(yuǎn)程控制充放電技術(shù)的蓄電池在線維護(hù)管理系統(tǒng)的安裝,監(jiān)控站需完成系統(tǒng)客戶端軟件的安裝,從而對系統(tǒng)的運行進(jìn)行監(jiān)控。分站系統(tǒng)由在線監(jiān)測單元、邏輯控制單元、集控單元、在線維護(hù)單元、智能并網(wǎng)放電單元構(gòu)成,能夠?qū)π铍姵氐倪\行展開實時監(jiān)控,并完成核對性放電過程的控制管理。在分站系統(tǒng)中,監(jiān)測單元能夠進(jìn)行蓄電池運行參數(shù)的實時采集,并對在線內(nèi)阻進(jìn)行功能測試,并完成蓄電池的主動均衡維護(hù);集控單元負(fù)責(zé)進(jìn)行各分站數(shù)據(jù)的處理、傳輸和管理;并網(wǎng)放電單元能夠?qū)崿F(xiàn)核對性放電;邏輯單元能夠進(jìn)行放電維護(hù)管理。從系統(tǒng)硬件構(gòu)成上來看,主要采用插板式結(jié)構(gòu)進(jìn)行硬件設(shè)備采用,以滿足系統(tǒng)簡單維護(hù)需求。在軟件應(yīng)用方面,為滿足系統(tǒng)交互友好性需求,采用了圖形化顯示操作界面。在組網(wǎng)方面,系統(tǒng)采用IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)主站與分站的連接,并采用RS232/485/TCP通信方式進(jìn)行分站各單元連接,從而利用動態(tài)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)系統(tǒng)擴(kuò)展性和兼容性。
2.3 系統(tǒng)功能分析
2.3.1 在線監(jiān)測功能
對系統(tǒng)功能進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn),利用系統(tǒng)在線監(jiān)測軟件和設(shè)備,能夠?qū)π铍姵亟M充放電情況、電壓、溫度和單體電池電壓等參數(shù)進(jìn)行采集,從而對蓄電池狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測。利用信號變換傳感器,系統(tǒng)就能完成蓄電池運行物理量的采集,并將得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號,然后傳輸給集控單元進(jìn)行處理。
2.3.2 在線內(nèi)阻測試功能
采用以往的在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行蓄電池電壓等參數(shù)的測量,電池組連接容易出現(xiàn)壓降,從而導(dǎo)致測量誤差增加。而采用在線維護(hù)管理系統(tǒng),能夠利用在線內(nèi)組測試的方法對各節(jié)電池的電壓、內(nèi)阻、性能、溫度、組端電壓和充放電等數(shù)據(jù)進(jìn)行測試,并且模塊能夠利用RS485與各傳感器和監(jiān)控主機(jī)連接,所以能夠?qū)⑿畔⒓皶r反饋給主機(jī),進(jìn)而對蓄電池運行狀態(tài)作出準(zhǔn)確判斷。
2.3.3 遠(yuǎn)程核對性放電功能
利用科學(xué)的蓄電池剩余容量模型,系統(tǒng)則能完成電池組容量的實時監(jiān)測。而在對系統(tǒng)的遠(yuǎn)程核對性放電功能進(jìn)行運用時,還要完成總電壓、放電時間、單體電壓和放電容量這四個放電終止條件的設(shè)定。一旦達(dá)到其中任一條件,系統(tǒng)會終止電池組放電。而在對蓄電池進(jìn)行核對性放電時,系統(tǒng)邏輯控制單元可以通過將電池組與智能并網(wǎng)放電裝置間的直流接觸器閉合,將蓄電池組直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并輸出到電網(wǎng)以實現(xiàn)放電。如果交流電網(wǎng)出現(xiàn)異?;蚬收希烹娧b置也能借助保護(hù)電路將交流輸出切斷,從而使放電過程得到及時終止,繼而使設(shè)備得以安全運行。
2.3.4 主動均衡維護(hù)功能
系統(tǒng)在對蓄電池進(jìn)行在線維護(hù)管理時,會根據(jù)蓄電池狀態(tài)進(jìn)行主動均衡維護(hù)。具體來講,就是在蓄電池處于浮沖狀態(tài)的條件下,系統(tǒng)會主動進(jìn)行各單體電池電壓的巡檢,然后對電壓值低于設(shè)定值的電池進(jìn)行脈沖式充電。針對存在過充問題的電池,系統(tǒng)則會進(jìn)行放電,從而使電池組保持電壓均衡。而通過均衡維護(hù),則能使每節(jié)電池保持較好的活性狀態(tài)。
3 結(jié)論
通過研究可以發(fā)現(xiàn),采用基于智能電網(wǎng)遠(yuǎn)程控制充放電技術(shù)的蓄電池在線維護(hù)管理系統(tǒng),不僅能夠滿足電力通信的蓄電池管理需求,同時也能更好的實現(xiàn)蓄電池的維護(hù)管理。利用該系統(tǒng),能夠?qū)π铍姵氐臓顟B(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測,并通過在線內(nèi)阻測試、遠(yuǎn)程核對性放電和主動均衡維護(hù)實現(xiàn)蓄電池的智能化維護(hù)和管理,進(jìn)而使蓄電池管理存在的問題得到解決。
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作者單位
1.國網(wǎng)江蘇省電力公司南京供電公司 江蘇省南京市 210019
2.南京工程學(xué)院 江蘇省南京市 211167