配电设备蓄电池远程集中在线监控系统及方法技术方案

一种配电设备蓄电池远程集中在线监控系统，包括：FTU测控终端、蓄电池活化仪、主站在线监控单元、通信单元和无线维护显示终端，FTU测控终端用于采集的蓄电池的遥信信号和遥测信号，并将采集的信号上传至主站在线监控单元；主站在线监控单元对FTU测控终端的实时数据进行计算分析、综合管理及通讯；无线维护显示终端与主站在线监控单元通信连接。在该系统的支持下，本发明专利技术还提出了一种在线监控方法。本发明专利技术对配电网设备的蓄电池进行在线监测，对蓄电池进行定期和遥控活化，并分析蓄电池相关数据，将蓄电池的健康状态进行实时报送，并根据蓄电池状态恶劣的紧急程度、蓄电池所属配电设备的重要性进行排序。

【技术实现步骤摘要】
配电设备蓄电池远程集中在线监控系统及方法
本专利技术涉及配电网设备监控领域，具体的说是一种配电设备蓄电池远程集中在线监控系统及方法。
技术介绍
配电自动化设备分为集中型(电流型)和电压型两种。电压型设备无蓄电池，停电时自动分闸。电流型设备不具备自动分闸的特性，在线路停电时要依靠调度员或主站系统遥控分闸。蓄电池是电流型设备交流失电或事故时设备唯一的能源供给，是线路正常运行或事故时遥控开关的唯一电源，是保证设备正常通信的关键设备。若蓄电池健康状态不足，在配电网运行监控过程中，容易造成以下问题：(1)若蓄电池欠压，在线路故障停电时，无法成功遥控分闸开关，需要人工赶赴现场手动分闸，严重影响故障处理效率，造成事故区间隔离慢，严重影响非故障区域恢复送电效率，制约着供电服务水平的提高；(2)若蓄电池容量不足，在线路停电或线路检修过程中容量耗尽，则会造成设备通信中断，调度员无法实时监视设备电流、电压、设备健康状况等信息，设备处于“盲调”状态，同时导致蓄电池使用寿命减少。目前，配电网蓄电池基本采用离线数据分析方法，这种分析方法实时性差，无法满足配电网络实时检测的要求。由于不能在线监测蓄电池容量、个别落后蓄电池无法活化，为配电网运行监控和及时恢复供电带来了不便。部分蓄电池因过度放电提前报废，造成了巨大的资源浪费、成本损耗、环境污染。因此，维持蓄电池的健康状态，准确掌握蓄电池实际容量和端电压，及时活化个别落后电池，提高在线运行蓄电池的可靠性，才能在突发事故时，及时获得应急用电，确保设备与网络的安全运行。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的缺点，本专利技术的目的在于提供一种配电设备蓄电池远程集中在线监控系统及方法，它对配电网设备的蓄电池进行在线监测，对蓄电池进行活化，并分析蓄电池相关数据，将蓄电池的健康状态进行实时报送。为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种配电设备蓄电池远程集中在线监控系统，其特征在于，包括：FTU测控终端、蓄电池活化仪、主站在线监控单元、通信单元和无线维护显示终端，所述FTU测控终端用于采集的蓄电池的遥信信号和遥测信号，并将采集的信号通过所述通信单元上传至所述主站在线监控单元；所述遥信信号包括蓄电池欠压信号、蓄电池活化动作信号、蓄电池活化复归信号，所述遥测信号包括蓄电池端电压；所述主站在线监控单元对所述FTU测控终端的实时数据进行计算分析、综合管理及通讯，并控制所述蓄电池活化仪对蓄电池进行遥控活化；所述蓄电池活化仪包括活化自启动模块，活化自启动模块根据写入的定期活化指令，对蓄电池定期活化；所述无线维护显示终端通过所述通信单元与主站在线监控单元通信连接，通过用户名密码验证或域认证可查询和显示蓄电池相关数据。进一步的，所述通信单元包括光纤通信网络或GPRS无线通信。进一步的，所述主站在线监控单元包括数据分析处理模块、显示模块、打印机和报警装置。一种配电设备蓄电池远程集中在线监控方法，其特征在于，包括以下步骤：a、FTU测控终端将采集的蓄电池的遥信信号和遥测信号适时发送给主站在线监控单元，蓄电池活化仪将活化动作信号和活化复归信号发送给主站在线监控单元；b、主站在线监控单元自动记录第n部蓄电池第一次活化动作信号发生时刻tna，和第一次活化复归信号发生时刻tnb，计算出n部蓄电池单次放电时间，取平均值T＝AVA[(t1b-t1a)+…+(tnb-tna)]/n；c、求出蓄电池每小时放电容量Q2＝Q1/T，式中，Q1为蓄电池额定容量；d、在下一次蓄电池活化动作过程中，主站在线监控单元根据本次活化动作时刻t3，当前时刻t，计算出蓄电池当前容量Q＝Q1-(t-t3)*Q2；e、设定基准值22V，根据FTU测控终端采集的每个蓄电池端电压u判断，若u<22，则计算A＝22-u，按照A从小到大排序；若u<12，且该部分包含重要设备的，将重要设备的蓄电池依次优先置顶；并将FTU测控终端采集的每个蓄电池端电压u形成时间-电压关系曲线；f、取蓄电池剩余容量系数k＝Q/Q1,对该系数k取平均值，首先按照系数k从低到高的排序，若重要设备的蓄电池的k值小于k的平均值，则优先将其置顶；g、主站在线监控单元根据上述步骤中的数据，将蓄电池端电压u、蓄电池剩余容量系数k、蓄电池活化状态以及与蓄电池对应的配电设备定期自动生成报表。进一步的，在所述步骤g中的报表还可根据用户查询的设备类型，自动生成所查询的设备的报表。本专利技术的有益效果是：1、对蓄电池的健康状态进行分析，实时对配电网各个设备上的蓄电池健康状态进行排序，使工作人员一目了然，并可对紧急的配电网设备的蓄电池状态进行报警。2、可以查看蓄电池电压和容量的历史曲线，以便进行蓄电池健康状态的深度分析和运维。3、改变只能分析单台蓄电池设备运行状况的弊端，能够集中监视数千台配电设备蓄电池容量及端电压情况，并根据蓄电池状态恶劣的紧急程度、蓄电池所属配电设备的重要性进行消缺。4、不仅可定期自动对蓄电池进行活化，工作人员还可以根据主站的数据信息遥控进行蓄电池活化。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明：图1为本专利技术的系统结构示意图；图2为本专利技术的蓄电池活化原理图；图3为本专利技术的方法流程图；图4为本专利技术生成的关于蓄电池剩余容量系数k报表的一个实施例；图5为本专利技术生成的关于蓄电池端电压u报表的一个实施例。具体实施方式如图1所示，本专利技术配电设备蓄电池远程集中在线监控系统的具体实施例包括：FTU测控终端、蓄电池活化仪、主站在线监控单元、通信单元和无线维护显示终端，每块蓄电池对应一个FTU测控终端，在测量时只需额外多采集一些信号，利用主站自有的对时功能，记录信号上送的时间。采集的遥信信号有：蓄电池欠压信号、蓄电池活化动作信号、蓄电池活化复归信号；采集的遥测信号有：蓄电池端电压；采集的信号通过所述通信单元上传至所述主站在线监控单元；通信单元可以通过电力数据网光纤通信网络(包括光网络通信单元、分光器、光线路终端)或GPRS无线通信(包括GPRS或CDMA调制解调器、基站等无线通信设备，须经安全隔离及防护装置)传送至主站在线监控单元。在本实施例中，为了节省费用，FTU测控终端沿用目前的光缆通信，蓄电池活化仪则采用GPRS无线通信进行通信，蓄电池活化仪上的GPRS模块通过经过GPRS调制调节器与基站连接，再经防火墙、局域网或INTERNET与主站在线监控单元通信连接。所述主站在线监控单元对所述FTU测控终端的实时数据根据下述的方法进行计算分析、综合管理及通讯，所述主站在线监控单元包括数据分析处理模块、显示模块、打印机和报警装置，显示模块用于显示分析处理后的数据，如报表及蓄电池的其他状态量，打印装置用于打印主站生成的报表及曲线等数据，在蓄电池有重要缺陷时可通过报警装置报警。工作人员根据主站在线监控单元的信息，通过主站在线监控单元控制所述蓄电池活化仪对蓄电池进行遥控活化。所述蓄电池活化仪还包括活化自启动模块，活化自启动模块根据写入的定期活化指令，对蓄电池定期活化，如每月进行一次活化。蓄电池的定期活化和遥控活化原理图如图2所示。所述无线维护显示终端可以采用笔记本电脑，在设备检修运维期间，可通过所述通信单元与主站在线监控单元通信连接，通过用户名密码验证或域认证可查询本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电设备蓄电池远程集中在线监控系统，其特征在于，包括：FTU测控终端、蓄电池活化仪、主站在线监控单元、通信单元和无线维护显示终端，所述FTU测控终端用于采集的蓄电池的遥信信号和遥测信号，并将采集的信号通过所述通信单元上传至所述主站在线监控单元，所述遥信信号包括蓄电池欠压信号、蓄电池活化动作信号、蓄电池活化复归信号，所述遥测信号包括蓄电池端电压；所述主站在线监控单元对所述FTU测控终端的实时数据进行计算分析、综合管理及通讯，并控制所述蓄电池活化仪对蓄电池进行遥控活化；所述蓄电池活化仪包括活化自启动模块，活化自启动模块根据写入的定期活化指令，对蓄电池定期活化；所述无线维护显示终端通过所述通信单元与主站在线监控单元通信连接，通过用户名密码验证或域认证可查询和显示蓄电池相关数据。

【技术特征摘要】
1.一种配电设备蓄电池远程集中在线监控方法，其特征在于，包括以下步骤：a、FTU测控终端将采集的蓄电池的遥信信号和遥测信号适时发送给主站在线监控单元，蓄电池活化仪将活化动作信号和活化复归信号发送给主站在线监控单元；b、主站在线监控单元自动记录某个蓄电池第一次活化动作信号发生时刻tna，和第一次活化复归信号发生时刻tnb，计算出n部蓄电池单次放电时间，取平均值T＝AVA[(t1b-t1a)+…+(tnb-tna)]/n；c、求出蓄电池每小时放电容量Q2＝Q1/T，式中，Q1为蓄电池额定容量；d、在下一次蓄电池活化动作过程中，主站在线监控单元根据本次活化动作时刻t3，当前时刻t，计算出蓄电池当前容量Q＝Q1-(t-t3)*Q2；e、设定基准值22V，根据FTU...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红霞，林祺蓉，王俏俏，董晨晖，林琳，齐臣祥，王景川，王晓军，于光远，邵传军，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东省电力公司济南供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11