CN103501039A - 一种核电站用充电监控系统及核电站用充电监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及核电站用充电监控领域，公开了一种核电站用充电监控系统及核电站用充电监控方法。本发明的核电站用充电监控系统包括充电机控制器，用于将充电参数锁定为预定的定值；直流监视器自动获取充电机装置的预定的定值并在微调范围内调节充电参数。本发明的核电站用充电监控方法包括：S1：通过充电机控制器调节充电机装置的充电参数，并将充电参数锁定为预定的定值；S2：直流监视器自动获取充电机装置的预定的定值并对预定的定值在微调范围内微调，其中微调范围是根据充电机装置内各充电机的实际输出差异值计算得出。本发明设置一充电机控制器，将充电参数调节为定值充电参数，使直流监视器仅可对充电参数进行微调，使充电安全、可靠、稳定。

Description

一种核电站用充电监控系统及核电站用充电监控方法

技术领域

本发明涉及核电站用充电监控领域，尤其涉及一种核电站用充电监控系统及核电站用充电监控方法。

背景技术

为了保障电力系统的安全运行，发电站、变电站等电站的电力控制及保护回路均为直流电源供电。目前的电站基本都采用可远程操作的充电监控系统，该充电监控系统通过用直流监视器远程控制充电机装置，对充电机装置的充电参数进行调节，实现对蓄电池组的充电控制，具有智能控制、快速发现故障及降低人力成本等优点。但对于核发电站，现有的充电监控系统中直流监视器对充电机装置充电参数的可调范围太大，存在充电不稳定的安全隐患，无法满足高安全级的1E级安全等级。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的核电站用充电监控系统及核电站用充电监控方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种核电站用充电监控系统，包括通过串行总线相连接的：

接收外部电网的总交流电、将总交流电转化成总直流电并向外部蓄电池组充电的充电机装置；

接收充电机装置的总直流电、将总直流电转换成分交流电并向外部的交流操作装置供电的供电装置，供电装置还用于检测总直流电和分交流电；

测量充电机装置输出电压的电压表；

测量充电机装置输出电流的电流表；

用于检测串行总线对地绝缘状态的绝缘测试仪；

用于依次对蓄电池组内的各蓄电池进行电压检测和/或温度检测的电池巡检仪；及

对充电机装置、供电装置、电压表、电流表、绝缘测试仪和电池巡检仪进行监视并调控的直流监视器；

还包括连接在直流监视器与充电机装置之间的充电机控制器，充电机控制器用于将充电机装置的充电参数锁定为预定的定值；充电机装置内还包括用于根据预定的定值计算微调范围的计算模块；直流监视器自动获取充电机装置的预定的定值并在微调范围内调节充电参数。

本发明的核电站用充电监控系统，充电参数为均充电压、浮充电压、充电电流和均充时间；充电机装置的充电参数锁定为预定的定值包括：将充电机装置的均充电压、浮充电压、充电电流和均充时间调节为定值均充电压、定值浮充电压、定值充电电流和定值均充时间。

本发明的核电站用充电监控系统，充电机控制器包括：

与充电机装置和直流监视器分别相连接、用于将充电机装置的均充电压、浮充电压和充电电流调节为定值均充电压、定值浮充电压和定值充电电流的操作控制模块；

用于将充电机装置的均充时间调节为定值均充时间的人机交互模块；

连接在人机交互模块与充电机装置之间、根据定值均充时间将充电机装置的充电状态由均充切换至浮充的控制芯片；及

对充电机控制器内各模块供电的供电模块。

本发明的核电站用充电监控系统，操作控制模块包括舱门和充电参数调整电路，舱门用于根据人工操作在开启状态和关闭状态之间切换；充电参数调整电路根据舱门的开启状态或关闭状态而处于均充电压、浮充电压和充电电流可调状态或锁定为定值均充电压、定值浮充电压和定值充电电流的状态。

本发明的核电站用充电监控系统，充电参数调整电路包括用于调节充电机装置的均充电压、浮充电压和充电电流的电位器。

本发明的核电站用充电监控系统，人机交互模块包括用于显示均充时间的显示单元和用于调节均充时间为定值均充时间的按键单元。

本发明的核电站用充电监控系统，微调范围为预定的定值的±0.5％范围内

还提供一种核电站用充电监控方法，包括如下步骤：

S1：通过充电机控制器调节充电机装置的充电参数，并将充电参数锁定为预定的定值；

S2：直流监视器自动获取充电机装置的预定的定值并对预定的定值在微调范围内微调，其中微调范围是根据充电机装置内各充电机的实际输出差异值计算得出。

本发明的核电站用充电监控方法，步骤S1中，包括如下步骤：

S1-1：通过调节充电机控制器上的操作控制模块来调节充电参数中的均充电压、浮充电压和充电电流；

S1-2：通过调节充电机控制器上的人机交互模块来调节充电参数中的均充时间。

本发明的核电站用充电监控方法，步骤S1-1中，包括如下步骤：

S1-1-1：开启充电机控制器的舱门，使充电机控制器内操作控制模块上的充电参数调整电路处于可调状态；

S1-1-2：通过调节充电参数调整电路对均充电压、浮充电压和充电电流进行调节；

S1-1-3：关闭充电机控制器的舱门，使充电参数调整电路处于锁定状态，将调节后的均充电压、浮充电压和充电电流锁定为定值均充电压、定值浮充电压和定值充电电流。

实施本发明的有益效果是：由于在直流监视器与充电机装置之间设置一充电机控制器，该充电机控制器将充电机装置的充电参数锁定为预定的定值，使直流监视器仅可对充电参数进行小范围的微调，使充电安全、可靠、稳定。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明核电站用充电监控系统的模块结构示意图；

图2是本发明核电站用充电监控系统中充电机控制器的模块结构示意图；

图3是本发明核电站用充电监控方法的流程示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明的核电站用充电监控系统中，包括直流监视器800及通过串行总线810与直流监视器800相连接的：电池巡检仪600、绝缘测试仪700、供电装置200、电压表300、电流表400和充电机装置100；还包括连接在直流监视器800与充电机装置100之间的充电机控制器500。

充电机装置100与外部电网120相连接并接收外部电网120的总交流电。充电机装置100将总交流电转化成总直流电并向外部蓄电池组110充电。充电机装置100内还包括用于将定值充电参数换算为微调充电参数的计算模块(未图示)，可以理解地，计算模块可为电路或者芯片。可以理解地，在特定系统中，尤其是安全等级是1E级的核电站系统中，由于蓄电池组110对自身的负载电压、负载电流等条件较为严格，故要求充电机装置100的充电参数数值稳定，不可大幅度变动。可以理解地，充电参数为均充电压、浮充电压、充电电流和均充时间。

供电装置200通过串行总线810与充电机装置100相连接，将接收到的充电机装置100的总直流电转换成分交流电。供电装置200还连接外部的交流操作装置210并向交流操作装置210供电。可以理解地，供电装置200还用于检测自身的输入电流和输出电流，即总直流电和分交流电，以供直流监视器800监控供电装置200的供电状况。

电压表300用于测量充电机装置100的输出电压。可以理解地，电压表300测量出的该输出电压用于供直流监视器800监控充电机装置100的电压输出情况，即蓄电池组110的充电电压情况。

电流表400用于测量充电机装置100的输出电流。可以理解地，电流表400测量出的该输出电流用于供直流监视器800监控充电机装置100的电流输出情况，即蓄电池组110的充电电流情况。

绝缘测试仪700用于检测串行总线810对地的绝缘状态，即对地的阻值情况，以供直流监视器800监控。

电池巡检仪600通过串行总线810及充电机装置100与蓄电池组110相连接。电池巡检仪600用于依次对蓄电池组110内的各蓄电池进行电压检测和/或温度检测。可以理解地，该检测出的各蓄电池的电压和/或温度数值用于供直流监视器800对蓄电池组110内的各蓄电池的电压和/或温度状态进行监控。

充电机控制器500用于将充电机装置100的充电参数锁定为预定的定值。充电机装置100的充电参数锁定为预定的定值包括：将充电机装置100的均充电压、浮充电压、充电电流和均充时间调节为定值均充电压、定值浮充电压、定值充电电流和定值均充时间。如图2所示，充电机控制器500包括操作控制模块530、人机交互模块520、控制芯片510及供电模块550。

操作控制模块530与充电机装置100和直流监视器800分别相连接，操作控制模块530用于将充电机装置100的均充电压、浮充电压和充电电流调节为定值均充电压、定值浮充电压和定值充电电流。

操作控制模块530包括舱门532和充电参数调整电路531。

其中，舱门532用于根据人工操作在开启状态和关闭状态之间切换。

充电参数调整电路531用于根据舱门532的开启状态或关闭状态而处于均充电压、浮充电压和充电电流可调状态或锁定为定值均充电压、定值浮充电压和定值充电电流的状态。充电参数调整电路531还包括一电位器(未图示)，电位器用于调节充电参数调整电路531内电阻值。充电参数调整电路531用于通过手动调节充电参数调整电路531内的电位器来控制充电机装置100的均充电压、浮充电压和充电电流。

可以理解地，当人工开启舱门532时，舱门532处于开启状态，操作者可在充电参数调整电路531上调节充电机装置100的均充电压、浮充电压和充电电流；当人工关闭舱门532时，舱门532处于关闭状态，将该调节后的均充电压、浮充电压和充电电流锁定为定值均充电压、定值浮充电压和定值充电电流，此时，操作者无法在充电参数调整电路531上做任何操作。

人机交互模块520用于将充电机装置100的均充时间调节为定值均充时间。人机交互模块520包括显示单元521和按键单元522。

其中，显示单元521用于显示充电机装置100的均充时间。可以理解地，显示单元521为常用显示屏。

按键单元522用于调节均充时间为定值均充时间。

控制芯片510连接在人机交互模块520与充电机装置100之间，用于根据人机交互模块520设定的定值均充时间将充电机装置100的充电状态由均充切换至浮充。供电模块550用于对充电机控制器500内各模块供电。

直流监视器800通过串行总线810对充电机装置100、供电装置200、电压表300、电流表400、绝缘测试仪700和电池巡检仪600进行监视并调控，直流监视器800自动获取充电机装置100的预定的定值并在微调范围内调节充电机装置100的充电参数。可以理解地，直流监视器800可直接对充电机装置100、供电装置200、电压表300、电流表400、绝缘测试仪700和电池巡检仪600进行遥测、遥控、遥调等操作，以实现对本发明的核电站用充电监控系统中各装置数据、信息的调用、调节和监控作用。可以理解地，充电机装置100的充电参数经过充电机控制器500调节为预定的定值，直流监视器800通过监视电压表300以自动获取该预定的定值；充电机装置100内的计算模块再将该定值充电参数换算为微调范围后，直流监视器800内控制充电机装置100的软件程序也发生相应变化，使直流监视器800可对该微调范围预定的定值的±0.5％范围内微调。作为选择，直流监视器800内的软件还具有防误判等功能。

可以理解地，串行总线810通过RS485接口与各装置相连接。

如图3示出了本发明的一种核电站用充电监控方法，包括步骤S1和步骤S2。

S1：通过充电机控制器500调节充电机装置100的充电参数，并将充电参数锁定为预定的定值。

其中，步骤S1还包括如下步骤：

S1-1：通过调节充电机控制器500上的操作控制模块530来调节充电参数中的均充电压、浮充电压和充电电流。

其中，步骤S1-1分为步骤S1-1-1、S1-1-2和S1-1-3。

S1-1-1：开启充电机控制器500的舱门532，使充电机控制器500内操作控制模块530上的充电参数调整电路531处于可调状态；

S1-1-2：通过调节充电参数调整电路531对均充电压、浮充电压和充电电流进行调节；

S1-1-3：关闭充电机控制器500的舱门532，使充电参数调整电路531处于锁定状态，将调节后的均充电压、浮充电压和充电电流锁定为定值均充电压、定值浮充电压和定值充电电流。

S1-2：通过调节充电机控制器500上的人机交互模块520来调节充电参数中的均充时间。其中，根据人机交互模块520中显示单元521显示出的均充时间，通过按键单元522调节均充时间至定值均充时间。

S2：直流监视器800自动获取充电机装置100的预定的定值并对预定的定值在微调范围内微调，其中微调范围是根据充电机装置100内各充电机的实际输出差异值计算得出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种核电站用充电监控系统，包括通过串行总线（810）相连接的：

接收外部电网（120）的总交流电、将所述总交流电转化成总直流电并向外部蓄电池组（110）充电的充电机装置（100）；

接收所述充电机装置（100）的总直流电、将所述总直流电转换成分交流电并向外部的交流操作装置（210）供电的供电装置（200），所述供电装置（200）还用于检测所述总直流电和所述分交流电；

测量所述充电机装置（100）输出电压的电压表（300）；

测量所述充电机装置（100）输出电流的电流表（400）；

用于检测所述串行总线（810）对地绝缘状态的绝缘测试仪（700）； 

用于依次对所述蓄电池组（110）内的各蓄电池进行电压检测和/或温度检测的电池巡检仪（600）；及

对所述充电机装置（100）、所述供电装置（200）、所述电压表（300）、所述电流表（400）、所述绝缘测试仪（700）和所述电池巡检仪（600）进行监视并调控的直流监视器（800）； 

其特征在于，还包括连接在所述直流监视器（800）与所述充电机装置（100）之间的充电机控制器（500），所述充电机控制器（500）用于将所述充电机装置（100）的充电参数锁定为预定的定值；所述充电机装置（100）内还包括用于根据所述预定的定值计算微调范围的计算模块；所述直流监视器（800）自动获取所述充电机装置（100）的所述预定的定值并在所述微调范围内调节所述充电参数。

2.根据权利要求1所述的核电站用充电监控系统，其特征在于，所述充电参数为均充电压、浮充电压、充电电流和均充时间；所述充电机装置（100）的充电参数锁定为所述预定的定值包括：将所述充电机装置（100）的所述均充电压、所述浮充电压、所述充电电流和所述均充时间调节为定值均充电压、定值浮充电压、定值充电电流和定值均充时间。

3.根据权利要求2所述的核电站用充电监控系统，其特征在于，所述充电机控制器（500）包括：

与所述充电机装置（100）和所述直流监视器（800）分别相连接、用于将所述充电机装置（100）的所述均充电压、所述浮充电压和所述充电电流调节为定值均充电压、定值浮充电压和定值充电电流的操作控制模块（530）；

用于将所述充电机装置（100）的所述均充时间调节为定值均充时间的人机交互模块（520）；

连接在所述人机交互模块（520）与所述充电机装置（100）之间、根据所述定值均充时间将所述充电机装置（100）的充电状态由均充切换至浮充的控制芯片（510）；及

对所述充电机控制器（500）内各模块供电的供电模块（550）。

4.根据权利要求3所述的核电站用充电监控系统，其特征在于，所述操作控制模块（530）包括舱门（532）和充电参数调整电路（531），所述舱门（532）用于根据人工操作在开启状态和关闭状态之间切换；所述充电参数调整电路（531）根据所述舱门（532）的开启状态或关闭状态而处于所述均充电压、所述浮充电压和所述充电电流可调状态或锁定为定值均充电压、定值浮充电压和定值充电电流的状态。

5.根据权利要求4所述的核电站用充电监控系统，其特征在于，所述充电参数调整电路（531）包括用于调节所述充电机装置（100）的所述均充电压、所述浮充电压和所述充电电流的电位器。

6.根据权利要求3所述的核电站用充电监控系统，其特征在于，所述人机交互模块（520）包括用于显示所述均充时间的显示单元（521）和用于调节所述均充时间为所述定值均充时间的按键单元（522）。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的核电站用充电监控系统，其特征在于，所述微调范围为所述预定的定值的±0.5%范围内。

8.一种核电站用充电监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：通过充电机控制器（500）调节充电机装置（100）的充电参数，并将所述充电参数锁定为预定的定值； 

S2：直流监视器（800）自动获取所述充电机装置（100）的所述预定的定值并对所述预定的定值在微调范围内微调，其中所述微调范围是根据所述充电机装置（100）内各充电机的实际输出差异值计算得出。

9.根据权利要求8所述的核电站用充电监控方法，其特征在于，所述步骤S1中，包括如下步骤：

S1-1：通过调节所述充电机控制器（500）上的操作控制模块（530）来调节所述充电参数中的均充电压、浮充电压和充电电流；

S1-2：通过调节所述充电机控制器（500）上的人机交互模块（520）来调节所述充电参数中的均充时间。

10.根据权利要求9所述的核电站用充电监控方法，其特征在于，所述步骤S1-1中，包括如下步骤：

S1-1-1：开启所述充电机控制器（500）的舱门（532），使所述充电机控制器（500）内操作控制模块（530）上的充电参数调整电路（531）处于可调状态；

S1-1-2：通过调节充电参数调整电路（531）对均充电压、浮充电压和充电电流进行调节；

S1-1-3：关闭所述充电机控制器（500）的舱门（532），使所述充电参数调整电路（531）处于锁定状态，将调节后的所述均充电压、所述浮充电压和所述充电电流锁定为定值均充电压、定值浮充电压和定值充电电流。

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