一种基于光纤的变电站蓄电池在线养护系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种基于光纤的变电站蓄电池在线养护系统，该系统包括蓄电池组

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤的变电站蓄电池在线养护系统


[0001]本专利技术实施例涉及变电站设备在线监测
，尤其涉及一种基于光纤的变电站蓄电池在线养护系统
。

技术介绍

[0002]随着变电站智能化的进一步提升，直流系统是变电站继电保护装置
、
开关操作
、
自动化和智能化等设备的供电电源，是保障电力系统安全稳定运行的关键设备
。
在直流电源系统中，蓄电池是重要的组成部分之一
。
目前使用的蓄电池主要有铅酸蓄电池，锡镍蓄电池和阀控密封式铅酸蓄电池等，其中阀控密封式铅酸蓄电池
(
简称阀控式蓄电池
)
由于体积小
、
放电性能好等优点，在电力系统得到了广泛的使用
。
[0003]在变电站直流系统中，铅酸蓄电池组扮演着不可或缺的作用
。
直流充电装置除向直流负荷供电之外，还对蓄电池组进行浮充电，蓄电池组处于浮充电备用状态
。
当交流失电
、
直流充电装置故障或事故状态时，蓄电池组必须向直流系统提供电力，是直流负荷的唯一电源供给者
。
因此，一旦蓄电池组出现故障，电力系统将面临发生重大事故甚至是瘫痪的风险
。
[0004]变电站铅酸蓄电池的运维面临严峻考验
。
由于铅酸蓄电池长期处于浮充状态下，正极极板上容易发生不良结晶，使蓄电池内阻增大，容量下降，从而造成蓄电池使用寿命缩短，电力部门采取定期跟换蓄电池的办法解决电池失效的问题；然而，退运的铅酸蓄电池极易造成环境污染，蓄电池的更换成本较高，且整个更换项目计划
、
审批
、
招标
、
采购流程较长，给运维工作带来隐患
。
此外，对蓄电池一年一次的核容测试工作不仅费时费力，而且执行效率差
。
对蓄电池按照正常的运行维护，需要大量的人力物力
。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种基于光纤的变电站蓄电池在线养护系统，以解决现有技术中蓄电池维护费时费力，而且执行效率差的问题
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种基于光纤的变电站蓄电池在线养护系统，包括蓄电池组
、
巡检单元
、
修复单元和在线监测装置；所述巡检单元
、
所述修复单元
、
所述在线监测装置与所述蓄电池通过二次回路连接，所述在线监测装置
、
所述巡检单元
、
所述修复单元通讯连接；
[0007]所述蓄电池组包括多节蓄电池；
[0008]所述巡检单元用于检测蓄电池组的状态参数，所述状态参数包括每节蓄电池的电压
、
内阻
、
脊柱温度，以及蓄电池组的端电压
、
充放电电流
、
浮充电流；
[0009]所述在线监测装置用于基于所述状态参数确定每个蓄电池的剩余容量
、
寿命预估值，以判别电池性能，基于所述电池性能匹配修复建议，所述修复建议包括对电池性能为劣化的蓄电池的有机高分子聚合物添加剂的添加剂量；
[0010]所述修复单元内存储有有机高分子聚合物添加剂，所述修复单元用于接收所述修
复建议，基于所述修复建议移动至劣化的蓄电池，并通过蓄电池顶端的安全气阀孔向劣化的蓄电池添加有机高分子聚合物添加剂
。
[0011]作为优选的，还包括充放电切换装置，所述充放电切换装置串联接入蓄电池组与直流母线之间；所述充放电切换装置用于对蓄电池组进行充电
、
放电；
[0012]所述充放电切换装置包括肖特基二极管和直流接触器，所述直流接触器连接直流母线和蓄电池组，所述肖特基二极管用于在蓄电池组放电时，反向隔离直流母线，在直流系统失电时，正向向直流母线供电
。
[0013]作为优选的，还包括在线核容装置，所述在线核容装置包括通讯接口
、 MCU
主控模块
、
恒流控制模块和放电负载；
[0014]所述通讯接口用于接收在线监测装置采集的状态参数，并发送至
MCU 主控模块；
[0015]所述
MCU
主控模块用于基于所述状态参数计算所述蓄电池组的放电信息
、
剩余容量；并记录蓄电池组在放电过程中的电压曲线
、
电流曲线，调整放电电流，通过自检切断放电回路；
[0016]所述恒流控制模块用于提供放电回路，调节放电负载保持放电电流恒定
。
[0017]作为优选的，还包括基站
、
服务器和主站；所述在线监测装置通过局域网与所述基站
、
服务器通讯，所述服务器通过光纤与所述主站通讯
。
[0018]作为优选的，所述巡检单元包括传感器和单片机；
[0019]所述传感器包括霍尔式电流传感器
、
温度探头和灵敏型电压互感器；
[0020]所述单片机包括运放模块
、AD
转换模块
、CPU
模块和通讯模块；所述运放模块用于将传感器采集的模拟量放大，
AD
转换模块用于将放大后的模拟量转化为数字量，
CPU
模块用于读取数字量并运算出电压
、
电流
、
温度信息，通讯模块用于和在线监测装置通讯
。
[0021]作为优选的，所述在线监测装置包括站端终端
、
监控中心终端和管理终端；
[0022]所述站端终端用于对监测得到蓄电池组的状态参数进行初步分析与数据整合之后发送至监控中心处终端；
[0023]所述监控中心终端用于对蓄电池组的状态参数进行分析识别，并且将分析识别结果与站端终端数据调取指令发送到管理终端；
[0024]所述管理终端用于以至少图形
、
表格
、
文字的形式进行数据存储与显示
。
[0025]作为优选的，所述站端单元包括站端终端计算机
、
站端处理主机
、
测量模块
、
第一读取模块
、
检测模块
、
第一数据发送模块；
[0026]所述测量模块，用于检测蓄电池组的状态参数；
[0027]所述第一读取模块，用于读取直流充电屏，直流馈线屏与直流联络屏的监测数据以及设定时间内蓄电池组相关的工作数据；
[0028]所述检测模块，用于实时将所述测量模块和所述读取模块的数据发送至站端处理主机；
[0029]所述站端处理主机，用于对监控模块发送的数据进行初步分析与数据整合之后；通过第一数据发送模块发送至监控中心终端；
[0030]所述站端终端计算机，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于光纤的变电站蓄电池在线养护系统，其特征在于，包括蓄电池组
、
巡检单元
、
修复单元和在线监测装置；所述巡检单元
、
所述修复单元
、
所述在线监测装置与所述蓄电池通过二次回路连接，所述在线监测装置
、
所述巡检单元
、
所述修复单元通讯连接；所述蓄电池组包括多节蓄电池；所述巡检单元用于检测蓄电池组的状态参数，所述状态参数包括每节蓄电池的电压
、
内阻
、
脊柱温度，以及蓄电池组的端电压
、
充放电电流
、
浮充电流；所述在线监测装置用于基于所述状态参数确定每个蓄电池的剩余容量
、
寿命预估值，以判别电池性能，基于所述电池性能匹配修复建议，所述修复建议包括对电池性能为劣化的蓄电池的有机高分子聚合物添加剂的添加剂量；所述修复单元内存储有有机高分子聚合物添加剂，所述修复单元用于接收所述修复建议，基于所述修复建议移动至劣化的蓄电池，并通过蓄电池顶端的安全气阀孔向劣化的蓄电池添加有机高分子聚合物添加剂
。2.
根据权利要求1所述的基于光纤的变电站蓄电池在线养护系统，其特征在于，还包括充放电切换装置，所述充放电切换装置串联接入蓄电池组与直流母线之间；所述充放电切换装置用于对蓄电池组进行充电
、
放电；所述充放电切换装置包括肖特基二极管和直流接触器，所述直流接触器连接直流母线和蓄电池组，所述肖特基二极管用于在蓄电池组放电时，反向隔离直流母线，在直流系统失电时，正向向直流母线供电
。3.
根据权利要求2所述的基于光纤的变电站蓄电池在线养护系统，其特征在于，还包括在线核容装置，所述在线核容装置包括通讯接口
、MCU
主控模块
、
恒流控制模块和放电负载；所述通讯接口用于接收在线监测装置采集的状态参数，并发送至
MCU
主控模块；所述
MCU
主控模块用于基于所述状态参数计算所述蓄电池组的放电信息
、
剩余容量；并记录蓄电池组在放电过程中的电压曲线
、
电流曲线，调整放电电流，通过自检切断放电回路；所述恒流控制模块用于提供放电回路，调节放电负载保持放电电流恒定
。4.
根据权利要求3所述的基于光纤的变电站蓄电池在线养护系统，其特征在于，还包括基站
、
服务器和主站；所述在线监测装置通过局域网与所述基站
、
服务器通讯，所述服务器通过光纤与所述主站通讯
。5.
根据权利要求1所述的基于光纤的变电站蓄电池在线养护系统，其特征在于，所述巡检单元包括传感器和单片机；所述传感器包括霍尔式电流传感器
、
温度探头和灵敏型电压互感器；所述单片机包括运放模块
、AD
转换模块
、CPU
模块和通讯模块；所述运放模块用于将传感器采集的模拟量放大，
AD
转换模块用于将放大后的模拟量转化为数字量，
CPU
模块用于读取数字量并运算出电压
、
电流
、
温度信息，通讯模块用于和在线监测装置通讯
。6.

【专利技术属性】
技术研发人员：曾林龙，吴波，杨莹莹，杨东，黄聿琛，靳静，李傲，尹锋，夏帮强，王志伟，郑雪阳，杨印芃，吴琴，洪浪，赵雅丽，李雪洋，张鹏超，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司襄阳供电公司，
类型：发明
国别省市：