CN112924888A - 一种直流电源在线监测系统 - Google Patents

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宋坤宇
王增彬
杨贤
吕鸿
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Abstract

本发明公开了一种直流电源在线监测系统，包括：监控中心、蓄电池组监测模块、充电机监测模块和火灾预警及灭火模块；监控中心用于读取蓄电池组监测模块、充电机监测模块和火灾预警及灭火模块实时运行的状态数据，并传送至远程监控系统；监控中心还用于实时监测合闸母线电压、控制母线电压；蓄电池组监测模块用于实时监测蓄电池的电量和温度的运行状态；充电机监测模块用于实时监测充电机的输出状态；火灾预警及灭火模块用于自动探测火灾前的隐患以及对带电电气设备的火灾进行灭火。本发明可有效预警直流系统运行中潜伏的人工难以发现的隐患，有效提升直流电源运行的可靠性，降低人力运维成本。

Description

一种直流电源在线监测系统
技术领域
本发明涉及直流电源安全技术领域，尤其涉及一种直流电源在线监测系统。
背景技术
直流电源系统是电力系统重要负载的不停电供电电源，作为继电保护、自动装置等正确启动的基本保证，其稳定性至关重要。近年来，由于直流电源系统运行维护管理不到位或设备质量缺陷等多方面原因，发生了多起因蓄电池爆炸、起火或充电装置、监控装置故障等直流电源系统故障失效引发的变电站一次、二次设备故障或事故，造成了较大的经济损失。传统的直流设备质量参差不齐，基于直流电源电压与漏电流进行监控装置设计，故障特征量较少，未能有效地对失效前期进行预警，智能化水平低导致事故时有发生。随着电力系统容量增加以及无人值班变电站建设加快，对直流电源的智能化系统的需求也越迫切。
发明内容
本发明目的在于，提供一种直流电源在线监测系统，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种直流电源在线监测系统，包括：监控中心、蓄电池组监测模块、充电机监测模块和火灾预警及灭火模块；
所述监控中心与所述蓄电池组监测模块、所述充电机监测模块和所述火灾预警及灭火模块通信连接；
所述监控中心用于读取所述蓄电池组监测模块、所述充电机监测模块和所述火灾预警及灭火模块实时运行的状态数据，并传送至远程监控系统；
所述监控中心还用于实时监测合闸母线电压和控制母线电压；
所述蓄电池组监测模块用于实时监测蓄电池的运行状态；
所述充电机监测模块用于实时监测充电机的输出状态；
所述火灾预警及灭火模块用于自动探测火灾前的隐患以及对带电电气设备的火灾进行灭火。
在某一个实施例中，所述监控中心还用于监测直流系统蓄电池的浮充模式和均充模式的转换是否成功，以及充电机浮充模式和均充模式的温度补偿是否成功。
在某一个实施例中，所述监控中心还用于当读取的所述状态数据异常时，启动报警功能。
在某一个实施例中，所述蓄电池组监测模块用于同时监测至多两组蓄电池组；其中，每个所述蓄电池组的蓄电池数量不大于120只，所述蓄电池组的蓄电池包括2V蓄电池、6V蓄电池或12V蓄电池。
在某一个实施例中，所述蓄电池组监测模块还包括软件分析单元，所述软件分析单元用于生成蓄电池电压曲线、柱状图或充放电表格。
在某一个实施例中，所述蓄电池组监测模块还用于保存所述蓄电池组监测模块的监测数据。
在某一个实施例中，所述蓄电池组监测模块还用于当检测到所述蓄电池异常时，启动报警功能。
在某一个实施例中，所述充电机监测模块用于根据所述充电机的输出状态，计算所述充电机的稳压精度、纹波系数和稳流精度，并监测所述稳压精度、所述纹波系数和所述稳流精度是否异常。
在某一个实施例中，所述充电机监测模块还用于当检测到所述充电机异常时，启动报警功能。
在某一个实施例中，所述火灾预警及灭火模块包括温度检测器、烟雾检测器、火焰辐射检测器和气体浓度检测器。
本发明实施例的一种直流电源在线监测系统，通过实时监测直流母线、充电机、蓄电池组等运行状态，可有效预警直流系统运行中潜伏的人工难以发现的隐患，有效提升直流电源运行的可靠性，降低人力运维成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明某一实施例提供的直流电源在线监测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1，本发明实施例提供一种直流电源在线监测系统，其特征在于，包括：监控中心、蓄电池组监测模块、充电机监测模块和火灾预警及灭火模块；
所述监控中心与所述蓄电池组监测模块、所述充电机监测模块和所述火灾预警及灭火模块通信连接；
所述监控中心用于读取所述蓄电池组监测模块、所述充电机监测模块和所述火灾预警及灭火模块实时运行的状态数据，并传送至远程监控系统；
所述监控中心还用于实时监测合闸母线电压和控制母线电压；
所述蓄电池组监测模块用于实时监测蓄电池的运行状态；
所述充电机监测模块用于实时监测充电机的输出状态；
所述火灾预警及灭火模块用于自动探测火灾前的隐患以及对带电电气设备的火灾进行灭火。
在本实施例中，监控中心是可作为实时直流电源在线监测系统的中枢系统，负责监测电力系统运行的数据包括合闸母线电压、控制母线电压等，同时也负责与所述充电机监测模块、所述蓄电池组监测模块以及所述火灾预警及灭火模块的联络，所述监控中心读取所述充电机监测模块、所述蓄电池组监测模块以及所述火灾预警及灭火模块的运行状态数据，并将所述运行状态数据传输至远程调控中心，在所述远程调控中心对所有变电站的监测系统数据进行汇总。所述蓄电池组监测模块用于实时监测蓄电池组充放电电流是否过大，以及蓄电池组电压是否过高或过低，能监测蓄电池组电压，充放电电流及环境温度。所述充电机监测模块用于实时监测充电机输出的电压、电流值。所述火灾预警及灭火模块用于自动探测火灾前的各种隐患，以及在带电电气设备发生火灾时进行及时灭火。
在某一个实施例中，所述监控中心还用于监测直流系统蓄电池的浮充模式和均充模式的转换是否成功，以及充电机浮充模式和均充模式的温度补偿是否成功。
在本实施例中，所述监控中心还用于监测直流系统蓄电池充电模式，蓄电池充电模式可分为浮充模式和均充模式。所述监控中心能根据蓄电池的电压(实测值)、蓄电池的温度来设置一个浮充电压值和均充电压值(温度补偿修正后的)，当电压达到某个数值，即可转换为某种充电模式。
在某一个实施例中，所述监控中心还用于当读取的所述状态数据异常时，启动报警功能。
在本实施例中，所述监控中心还用于读取的所述状态数据异常时，启动报警功能，用于当监测到的各类信息与监控模块传输的信息不符时报警，当监测到直流系统浮充电压值和均充电压值转换不成功报警；当监测到蓄电池充放电电流过大、蓄电池电压过高/过低报警；当监测到充电装置输出电压不符合温度补偿报警。
在某一个实施例中，所述蓄电池组监测模块用于同时监测至多两组蓄电池组；其中，每个所述蓄电池组的蓄电池数量不大于120只，所述蓄电池组的蓄电池包括2V蓄电池、6V蓄电池或12V蓄电池。
在本实施例中，所述蓄电池组监测模块中单模块可监测1-6只蓄电池，且能兼容2V、6V、12V电池检测，电压测量分辨率1mV，精度5mV，且能检测每只蓄电池温度，分辨率为0.5℃；蓄电池组中蓄电池数量最大数为120只；所述蓄电池组监测模块能同时检测2组蓄电池；所述蓄电池组监测模块具备无线/有线通讯方式与所述监控中心通信(也可与放电仪等仪器通信)。
在某一个实施例中，所述蓄电池组监测模块还包括软件分析单元，所述软件分析单元用于生成蓄电池电压曲线、柱状图或充放电表格。
在本实施例中，所述蓄电池组监测模块具备完善的后台分析软件，可用于生成蓄电池电压曲线、柱状图、充放电表格，且自带触摸屏显示。
在某一个实施例中，所述蓄电池组监测模块还用于保存所述蓄电池组监测模块的监测数据。
在本实施例中，所述蓄电池组自带数据保存功能，能保存1年以上数据，且自带USB接口，能拷贝数据至U盘；
在某一个实施例中，所述蓄电池组监测模块还用于当检测到所述蓄电池异常时，启动报警功能。
在本实施例中，当所述蓄电池组监测模块监测到单只蓄电池电压过高/过低时，所述蓄电池组监测模块启动报警功能；当所述蓄电池组监测模块监测到单只蓄电池温度过高/过低时，所述蓄电池组监测模块启动报警功能；当所述蓄电池组监测模块监测到整组蓄电池电压过高/过低时，所述蓄电池组监测模块启动报警功能；当所述蓄电池组监测模块监测到整组蓄电池环境温度过高/过低时，所述蓄电池组监测模块启动报警功能；当所述蓄电池组监测模块监测到蓄电池充/放电电流过大时，所述蓄电池组监测模块启动报警功能。
在某一个实施例中，所述充电机监测模块用于根据所述充电机的输出状态，计算所述充电机的稳压精度、纹波系数和稳流精度，并监测所述稳压精度、所述纹波系数和所述稳流精度是否异常。
在本实施例中，所述充电机监测模块根据监测到的充电机输出电压、电流值计算充电机稳压精度、纹波系数以及稳流精度，并监测这些数据是否异常。
在某一个实施例中，所述充电机监测模块还用于当检测到所述充电机异常时，启动报警功能。
在本实施例中，所述充电机监测模块监测到充电机输出电压过高/过低时，所述充电机监测模块启动报警功能；当所述充电机监测模块监测到充电机输出电流过大时，所述充电机监测模块启动报警功能；当所述充电机监测模块监测到充电机稳压精度、稳流精度、纹波系数超标时，所述充电机监测模块启动报警功能。
在某一个实施例中，所述火灾预警及灭火模块包括温度检测器、烟雾检测器、火焰辐射检测器和气体浓度检测器。
在本实施例中，所述火灾预警及灭火模块包括温度、烟、火焰辐射、气体浓度等检测器，能自动探测火灾前的各种隐患。
本发明实施例的一种直流电源在线监测系统，通过实时监测直流母线、充电机、蓄电池组等运行状态，可有效预警直流系统运行中潜伏的人工难以发现的隐患，有效提升直流电源运行的可靠性，降低人力运维成本。
以上所述是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种直流电源在线监测系统，其特征在于，包括：监控中心、蓄电池组监测模块、充电机监测模块和火灾预警及灭火模块；
所述监控中心与所述蓄电池组监测模块、所述充电机监测模块和所述火灾预警及灭火模块通信连接；
所述监控中心用于读取所述蓄电池组监测模块、所述充电机监测模块和所述火灾预警及灭火模块实时运行的状态数据，并传送至远程监控系统；
所述监控中心还用于实时监测合闸母线电压和控制母线电压；
所述蓄电池组监测模块用于实时监测蓄电池的运行状态；
所述充电机监测模块用于实时监测充电机的输出状态；
所述火灾预警及灭火模块用于自动探测火灾前的隐患以及对带电电气设备的火灾进行灭火。
2.根据权利要求1所述的直流电源在线监测系统，其特征在于，所述监控中心还用于监测直流系统蓄电池的浮充模式和均充模式的转换是否成功，以及充电机浮充模式和均充模式的温度补偿是否成功。
3.根据权利要求2所述的直流电源在线监测系统，其特征在于，所述监控中心还用于当读取的所述状态数据异常时，启动报警功能。
4.根据权利要求1所述的直流电源在线监测系统，其特征在于，所述蓄电池组监测模块用于同时监测至多两组蓄电池组；其中，每个所述蓄电池组的蓄电池数量不大于120只，所述蓄电池组的蓄电池包括2V蓄电池、6V蓄电池或12V蓄电池。
5.根据权利要求1所述的直流电源在线监测系统，其特征在于，所述蓄电池组监测模块还包括软件分析单元，所述软件分析单元用于生成蓄电池电压曲线、柱状图或充放电表格。
6.根据权利要求1所述的直流电源在线监测系统，其特征在于，所述蓄电池组监测模块还用于保存所述蓄电池组监测模块的监测数据。
7.根据权利要求1所述的直流电源在线监测系统，其特征在于，所述蓄电池组监测模块还用于当检测到所述蓄电池异常时，启动报警功能。
8.根据权利要求1所述的直流电源在线监测系统，其特征在于，所述充电机监测模块用于根据所述充电机的输出状态，计算所述充电机的稳压精度、纹波系数和稳流精度，并监测所述稳压精度、所述纹波系数和所述稳流精度是否异常。
9.根据权利要求8所述的直流电源在线监测系统，其特征在于，所述充电机监测模块还用于当检测到所述充电机异常时，启动报警功能。
10.根据权利要求1所述的直流电源在线监测系统，其特征在于，所述火灾预警及灭火模块包括温度检测器、烟雾检测器、火焰辐射检测器和气体浓度检测器。
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