一种变电站操作电源在线监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种变电站操作电源在线监控系统，其中，变电站操作电源在线监控系统，包括：功率节点、数据采集单元、通信单元、功率控制单元和显控单元、均衡模块、变换模块、电池测量单元；所述均衡模块与数据采集单元、功率控制单元、变换模块、电池测量单元连接；所述功率节点与蓄电池组中的单体蓄电池为一一对应关系；功率节点采用隔离式DC/DC变换电路，从蓄电池组母线获取能量，功率变换至单体蓄电池正极两端输出。以解决现有技术中的电源在线监控系统无法做到在线解决蓄电池长期处于浮充状态的问题，进而存在的各个单节电池端电压不均衡，个别单体长期处于浮充状态，易出现故障，进而影响整个蓄电池组使用寿命的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站操作电源在线监控系统
本技术涉及电力设备
，具体为一种变电站操作电源在线监控系统。
技术介绍
蓄电池是变电站直流系统的备用电源，当直流电源的充电装备不能供电时，变电站直流电源就需要蓄电池来供电，因此，蓄电池是变电站直流供电系统的重要组成部分。但由于蓄电池的技术性和结构性决定平时需要对它进行大量的巡视和维护工作，进而产生蓄电池管理技术。现有技术中通过先进的微机控制技术和电力技术采用智能检测技术，实时跟踪电池组的当前状态，通过其系统的告警功能，及时发现某个电池出现故障，并通过显示屏和PC机将显示故障电池的编号，方便用户更换。通过其系统的保护功能，使系统带有输出短路保护、电池过压欠压保护、过温保护、电池反接保护等保护功能。通过其系统的实时显示功能，具备蓄电池实时数据显示功能。但在实际应用中发现，当发现蓄电池组出现问题时，只能通过显示屏来显示告知；最后还需要人工去解决。其中更换失效电池时又需要切断后备电源，尤其是单体蓄电池之间的电压不均衡（由于蓄电池组长期处于浮充状态，各单节电池端电压不均衡，这样就造成了个别单体电池长期过充、老化速度加快，蓄电池单体的故障率大大增加）而影响系统供电的难题，更是无法解决。
技术实现思路
（一）要解决的技术问题本技术提供了一种具有均衡模块的变电站操作电源在线监控系统，以克服现有技术中的电源在线监控系统无法做到在线解决蓄电池长期处于浮充状态的问题，进而存在的各个单节电池端电压不均衡，个别单体长期处于浮充状态，易出现故障，进而影响整个蓄电池组使用寿命的问题。（二）技术方案为解决上述问题，本技术提供一种具有均衡模块的变电站操作电源在线监控系统，包括：功率节点、数据采集单元、通信单元、功率控制单元和显控单元、均衡模块、变换模块、电池测量单元；所述均衡模块与数据采集单元、功率控制单元、变换模块、电池测量单元连接；所述功率节点与蓄电池组中的单体蓄电池为一一对应关系；功率节点采用隔离式DC/DC变换电路，从蓄电池组母线获取能量，功率变换至单体蓄电池正极两端输出；所述数据采集单元与功率节点连接，采用多通道精密A/D变换器，实时采集蓄电池组的总线电压、总线电流和单体蓄电池的端电压与温度；所述通信单元，用于功率控制单元与显控单元之间的数据命令交换；所述功率控制单元，完成总线电压电流、变换模块电压电流、电池电压参数采样、对电池均衡度的计算、对变换模块电压电流输出控制，以及接收显控单元进行通信数据请求，响应显控单元的遥控命令；显控单元，用于蓄电池组状态以及系统电源状态的显示；所述电池测量单元用于采集当前t时刻蓄电池组的电池电压值，并将所述电池电压值反馈至均衡模块，所述功率控制单元计算出当前t时刻蓄电池组的电压平均值，并反馈至所述均衡模块，均衡模块单独对蓄电池组中的每个单体蓄电池进行第一次均衡处理，具体包括将电压平均值和预先阈值进行比较，当所述某一个单体蓄电池的电压平均值小于预先阈值时，均衡模块控制变换模块对所述单体蓄电池进行充电均衡处理，直至所述单体蓄电池值达到第一次均衡处理后的设定值；当所述某一个单体蓄电池的电压平均值大于预先阈值时，均衡模块控制变换模块对所述单体蓄电池进行放电均衡处理，直至所述单体蓄电池达到第一次均衡处理后的设定值；所述电池测量单元继续采集当前t+1时刻蓄电池组的电池电压值，功率控制单元计算出当前t+1时刻蓄电池组的电压平均值，并反馈至所述均衡模块，均衡模块单独对蓄电池组中的每个单体蓄电池进行第二次均衡处理，具体包括将电压平均值和预先阈值进行比较，当所述某一个单体蓄电池的电压平均值小于第一次均衡处理后的设定值时，均衡模块控制变换模块对所述单体蓄电池进行充电均衡处理，直至所述单体蓄电池值达到第二次均衡处理后的设定值；当所述某一个单体蓄电池的电压平均值大于预先阈值时，均衡模块控制变换模块对所述单体蓄电池进行放电均衡处理，直至所述单体蓄电池值达到第二次均衡处理后的设定值。优选地，所述通信单元采用CAN通信和扩展的主备式MODBUS通信协议。优选地，所述显控单元采用基于ARMCortex-A8的嵌入式硬件平台和基于Linux的开源操作系统系统。（三）有益效果本技术提供的变电站操作电源在线监控系统，通过加入智能化均衡模块能够实现实时跟踪电池的当前状态，并根据每个单体蓄电池的电压值及其变化量自动管理蓄电池充电与放电，保证蓄电池在任何情况下都能够彻底充足并防止过充，最大限度的保证蓄电池组运行的稳定性及可靠性，防止电池出现硫化，从而延长蓄电池的使用寿命。附图说明图1为本技术实施例变电站操作电源在线监控系统示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术进行详细说明如下。如图1所示，本技术提供一种具有均衡模块的变电站操作电源在线监控系统包括：蓄电池组、功率节点、数据采集单元、通信单元、功率控制单元和显控单元、均衡模块、变换模块、电池测量单元；所述均衡模块与数据采集单元、功率控制单元、变换模块、电池测量单元连接；所述功率节点与蓄电池组中的单体蓄电池为一一对应关系；功率节点采用隔离式DC/DC变换电路，从蓄电池组母线获取能量，功率变换至单体蓄电池正极两端输出；蓄电池组通过功率节点，变换成多个变换模块，例如包括变换模块1、变换模块2、变换模块3…所述数据采集单元与功率节点连接，采用多通道精密A/D变换器，实时采集蓄电池组的总线电压、总线电流和单体蓄电池的端电压与温度；所述通信单元，用于功率控制单元与显控单元之间的数据命令交换；所述功率控制单元，完成总线电压电流、变换模块电压电流、电池电压参数采样、对电池均衡度的计算、对变换模块电压电流输出控制，以及接收显控单元进行通信数据请求，响应显控单元的遥控命令；显控单元，用于蓄电池组状态以及系统电源状态的显示；所述电池测量单元用于采集当前t时刻蓄电池组的电池电压值，并将所述电池电压值反馈至均衡模块，所述功率控制单元计算出当前t时刻蓄电池组的电压平均值，并反馈至所述均衡模块，均衡模块单独对蓄电池组中的每个单体蓄电池进行第一次均衡处理，具体包括将电压平均值和预先阈值进行比较，当所述某一个单体蓄电池的电压平均值小于预先阈值时，均衡模块控制变换模块对所述单体蓄电池进行充电均衡处理，直至所述单体蓄电池值达到第一次均衡处理后的设定值；当所述某一个单体蓄电池的电压平均值大于预先阈值时，均衡模块控制变换模块对所述单体蓄电池进行放电均衡处理，直至所述单体蓄电池达到第一次均衡处理后的设定值；本实施例中的预先阈值可根据蓄电池出厂参数进行设定。该第一次均衡处理后的设定值可根据当前蓄电池的使用寿命以及蓄电池的工作状态而设定。所述电池测量单元继续采集当前t+1时刻蓄电池组的电池电压值，功率控制单元计算出当前t+1时刻蓄电池组的电压平均值，并反馈至所述均衡模块，均衡模块单独对蓄电池组中的每个单体蓄电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站操作电源在线监控系统，其特征在于，包括：功率节点、数据采集单元、通信单元、功率控制单元和显控单元、均衡模块、变换模块、电池测量单元；/n所述均衡模块与数据采集单元、功率控制单元、变换模块、电池测量单元连接；/n所述功率节点与蓄电池组中的单体蓄电池为一一对应关系；功率节点采用隔离式DC/DC变换电路，从蓄电池组母线获取能量，功率变换至单体蓄电池正极两端输出；/n所述数据采集单元与功率节点连接，采用多通道精密A/D变换器，实时采集蓄电池组的总线电压、总线电流和单体蓄电池的端电压与温度；/n所述通信单元，用于功率控制单元与显控单元之间的数据命令交换；/n所述功率控制单元，完成总线电压电流、变换模块电压电流、电池电压参数采样、对电池均衡度的计算、对变换模块电压电流输出控制，以及接收显控单元进行通信数据请求，响应显控单元的遥控命令；/n显控单元，用于蓄电池组状态以及系统电源状态的显示；/n所述电池测量单元用于采集当前t时刻蓄电池组的电池电压值，并将所述电池电压值反馈至均衡模块，所述功率控制单元计算出当前t时刻蓄电池组的电压平均值，并反馈至所述均衡模块，均衡模块单独对蓄电池组中的每个单体蓄电池进行第一次均衡处理，具体包括将电压平均值和预先阈值进行比较，当所述某一个单体蓄电池的电压平均值小于预先阈值时，均衡模块控制变换模块对所述单体蓄电池进行充电均衡处理，直至所述单体蓄电池值达到第一次均衡处理后的设定值；/n当所述某一个单体蓄电池的电压平均值大于预先阈值时，均衡模块控制变换模块对所述单体蓄电池进行放电均衡处理，直至所述单体蓄电池达到第一次均衡处理后的设定值；/n所述电池测量单元继续采集当前t+1时刻蓄电池组的电池电压值，功率控制单元计算出当前t+1时刻蓄电池组的电压平均值，并反馈至所述均衡模块，均衡模块单独对蓄电池组中的每个单体蓄电池进行第二次均衡处理，具体包括将电压平均值和预先阈值进行比较，当所述某一个单体蓄电池的电压平均值小于第一次均衡处理后的设定值时，均衡模块控制变换模块对所述单体蓄电池进行充电均衡处理，直至所述单体蓄电池值达到第二次均衡处理后的设定值；/n当所述某一个单体蓄电池的电压平均值大于预先阈值时，均衡模块控制变换模块对所述单体蓄电池进行放电均衡处理，直至所述单体蓄电池值达到第二次均衡处理后的设定值。/n...

【技术特征摘要】
1.一种变电站操作电源在线监控系统，其特征在于，包括：功率节点、数据采集单元、通信单元、功率控制单元和显控单元、均衡模块、变换模块、电池测量单元；
所述均衡模块与数据采集单元、功率控制单元、变换模块、电池测量单元连接；
所述功率节点与蓄电池组中的单体蓄电池为一一对应关系；功率节点采用隔离式DC/DC变换电路，从蓄电池组母线获取能量，功率变换至单体蓄电池正极两端输出；
所述数据采集单元与功率节点连接，采用多通道精密A/D变换器，实时采集蓄电池组的总线电压、总线电流和单体蓄电池的端电压与温度；
所述通信单元，用于功率控制单元与显控单元之间的数据命令交换；
所述功率控制单元，完成总线电压电流、变换模块电压电流、电池电压参数采样、对电池均衡度的计算、对变换模块电压电流输出控制，以及接收显控单元进行通信数据请求，响应显控单元的遥控命令；
显控单元，用于蓄电池组状态以及系统电源状态的显示；
所述电池测量单元用于采集当前t时刻蓄电池组的电池电压值，并将所述电池电压值反馈至均衡模块，所述功率控制单元计算出当前t时刻蓄电池组的电压平均值，并反馈至所述均衡模块，均衡模块单独对蓄电池组中的每个单体蓄电池进行第一次均衡处理，具体包括将电压平均值和预先阈值进行比较，当所述某一个单体蓄电池的电压平均值小于预先阈值时，均衡模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，杨向君，
申请(专利权)人：杨波，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23