变电站蓄电池组在线核对放电系统设计.pdf

第18卷(2016年第9期)
电カ安全技术
研究与开发
anjiuyukaifa
变电站蓄电池组在线核对放电系统设计
吴侗,王磊
(广东电网茂名信宜供电局,广东茂名525300)
〔摘要〕针对当前蓄电池组人エ放电工作量大的问题,提出了一种远程在线对变电站蓄电池
组进行桉对性放电的方法,阑述了蓄电池组在线核对放电系统的工作原理及其通信模型设计,分析
了蓄电池核对性放电试验的周期及放电容量的计算方法,并通过实际应用验证了该系统可提高系统
综合自动化水平及人员工作效率。
〔关键词〕蓄电池组;在线控制;核对性放电;通信模型
0引言
报至主监控单元;主隘控单元通过以太网将监测的
数据上传到计算机网络系统中,使得维护人员可以
长期以来,对变电站的蓄电池组进行定检的核通过网络工作站远程对蓄电池组进行核对性容量试
对性放电时,一般采用电阻放电监测仪作为放电单验。在线核容放电控制器设置放电限流值、终止电
元,能耗大,发热较严重。尤其在35k变电站,压、放电容量、放电时间等参数指令,控制有源逆
蓄电池组仅有1组,使用后备蓄电池组时,需将被变器的工作状态,实现对蓄电池组的充放电转换
维护的蓄电池组从系统中拆卸下来后,オ能进行核有源逆変器的接入和断开。
对性放电试验,劳动强度极大,增加了维护人员工
RS485
作量。
主监控单元
蓄电池组
在线监测单元
在目前电力行业智能化、自动化、网络化、系
统化的通信系统的改进升级发展中,实现蓄电池组
RS485
RS485
的远程在线核对性放电是必然发展趋势。针对上述
线核容
RS485
实际问题,提出了一种采用单片机作为微处理器,
放电控制器
蓄电池组
利用电力系统数据通信网为通道,通过集控站与控
RS485
制单元进行数据交换,进而控制有源逆变模块作为
AC220V输出
放电单元进行核对性放电,实现了远程控制对蓄电
有源逆变器
池组的核对性放电试验。
模块
图1莕电池组在线核对放电通信系统组成结构
替电池组在线核对放电系统工作原理
1.1在线核容放电控制器工作原理
蓄电池组在线核对放电系统主要由主监控单
在线核容放电控制器采用单片机为微处理器,
元、蓄电池组在线监测单元、在线核容放电控制器、同时用到RS485通信接口和若干/O端口,以完
有源逆变器模块、计算机通信网络等部分组成,具成该系统的设计和实现。
体如图1所示。
RS485通信接口与有源逆变器模块、蓄电池组
主监控单元与蓄电池组在线监测单元和在线核在线监测单元之间进行通信,利用主监控单元预设
容放电控制器进行通信,实现在线监测和控制等功置的放电时间、放电电流、放电容量,以及单个电
能。蓄电池组在线监测单元嗌测蓄电池组的电压、池终止电压等参数向在线核容放电控制器发放电指
电流及各个单体电池的电压、温度等,并将数据上令。在线核容放电控制器收到放电指令后,启动有
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电力安全技术
第18卷(2016年第9期)
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源逆变器模块,进行在线放电。在蓄电池组放电过蓄电池组的容量,确保变电站安全运行
程中,在线核容放电控制器会根据主隘控单元设置1.2在线核对放电系统通信模型设计
的条件随时终止放电。在线核容放电控制器工作原
结合某变电站通信状况分析,在线核对放电系
理如图2所示。
统中的主监控单元与集控站之间较为常见的通信模
般情况下,变电站直流系统中的K1,K2是型主要有以下2个。
闭合的,UPS主要靠站用变的交流电供给变电站
(1)常见的变电站与集控站之间存在计算机网
所有交流负载;而蓄电池组则为UPS后备电源且络环境,并且变电站内有后台计算机或者其他设备
其一直处于浮充电状疮,并供给直流负荷。当维护正在使用的前置计算机。可以利用这些计算机的串
人员对站内蓄电池组进行核对性放电时,通过在行通信接口连接在线放电系统的控制单元,并结合
线核容放电控制器断开UPS与蓄电池组的连接线,在线监测系统发来的数据分析对控制单元进行操
将蓄电池组与有源逆变器连接,同时通过主监控单作,进而对蓄电池组进行远程放电核对。实际应用
元发来的放电指令,启动有源逆变器,使其进行蓄中,前置计算机若没有空余的串口资源,只需在前
电池的在线核对性放电。此时直流负荷仍由UPS置计算机的PCI插槽中扩展1片 PCI RS-232转
中的整流器供电。
换卡即可。集控站与变电站间的通信模型1具体如
在放电过程中,如果遇到蓄电池组总电压最低图3所示
限值、单个蓄电池终止电压、终止设置时间、终止
(2)对于一些既没有TCP/IP环境,也没有远
放电容量、交流输入故障、蓄电池温度异常等情况动装置的旧变电站,可以选择为在线放电系统和集
时,在线核容放电控制器自动对有源逆变器发出停控站(中心)配备无线通信模块,使用成熟的移动
止工作指令,并将蓄电池组自动接入UPS系统进通信网络来传輸数据,尤其是GPRS数字业务,可
行充电。然后再通过在线核容放电控制器,按照恒以提供较稳定的无线信息通道。这种利用无线信息
流充电一恒压充电一浮充电的方式对蓄电池组进行通道达到在线远程对其进行放电维护的方式如图4
充电,保证放电后的蓄电池组充电效果理想,恢复所示。
输人隔离
ZKI
AC220V输出1
变压器整流器
输出隔离静态开关
AC220V输入
变压器
KルAc20输出2
控制总线
x31AC20v输出3
电池し轻制总线?我制器
在线核容
监测单
7K4
AC220V输出4
控制总线
有源
逆变器
蓄电池组
图2在线核容放电控制器工作原理
集控站R45」TCP/mP1R4S」变电站站RS-23?」主监控
服务器
网络
内前置机
单元
图3集控站与变电站间的通信模型
集抡站RS-23无线通信设备
公共通信移动网络
无线通信设备RSs-23?主监控
服务器
(TC35]等
(GSM,3G等)
(丁C351等)
图4·集控站与变电站闯的通信模型2