CN203135572U - 变电站直流装置状态监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种变电站直流装置状态监测系统，包括诊断分析应用模块、网络传输模块以及直流在线监测模块；诊断分析应用模块与网络传输模块通过光纤环网进行连接，网络传输模块与直流在线监测模块通过LAN总线连接；其中所述的直流在线监测模块包括充电机在线监测单元、开关量采集单元、开关量控制单元、交流监测单元、直流母线故障监测单元、直流屏集中控制单元、绝缘监测单元、智能放电单元和蓄电池巡检单元。本实用新型所提供的变电站直流装置状态监测系统将直流专业工作从传统的日常维护，转变为对直流设备的分析评估，实现状态监测的生产管理模式。
Description
技术领域
本实用新型涉及系统状态监测的技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种变电站直流装置状态在线监测系统。
背景技术
目前，我国电力系统大部分用户都已使用安装有电压型巡检装置的直流电源。该装置是以电池组中单电池电压为监测核心，辅以电池浮充电流、电池环境温度等，使这些参数始终保持在正常的数值范围内，一旦出现异常，巡检装置就会报警。但是该装置仅仅是从单一方面监测蓄电池——即只能监测蓄电池的运行参数，对于用户十分关心的蓄电池健康度问题没有很好的解决。在传统的输变电设备检修模式下，将需要更多的人力、物力和财力。因此，在保证供电可靠性的前提下，探索先进的检修管理模式，减少过度检修，有效降低生产运营成本，是电网公司面临的重大课题。目前的监控设备都无法在线监测蓄电池组的实际运行状态，很难确认蓄电池的好坏。一旦发生突发事故，作为备用电源的蓄电池组又不能正常供电，后果将会非常严重。作为备用电源的蓄电池组是直流系统的最后一道保护，重要性不言而喻。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种变电站直流装置状态监测系统，是基于对蓄电池组、绝缘监察、馈线开关、智能放电负载、充电机等设备信息的采集、传输和控制而开发的平台系统，能够实现对直流装置的全面监测和维护。所述的状态监测系统能够实现对变电站内直流装置电压与内阻、组电压、组电流、控制母线电压、控制母线电流、电池组环境温度，充电机纹波系数等进行全面监测，对各个状态信息进行分析，以及对开关量进行实时监控，实现设备的远程实时监测、远程控制；并且能够实时了解直流设备安全生产的情况，实现对直流设备的智能充放电，进而能够大大提高变电站的实时监控能力和生产管理模式、提高运行维护的效率和大大降低成本。
为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种变电站直流装置状态监测系统，包括诊断分析应用模块、网络传输模块以及直流在线监测模块；诊断分析应用模块与网络传输模块通过光纤环网进行连接，网络传输模块与直流在线监测模块通过LAN总线连接；其中所述的直流在线监测模块包括充电机在线监测单元、开关量采集单元、开关量控制单元、交流监测单元、直流母线故障监测单元、直流屏集中控制单元、绝缘监测单元、智能放电单元和蓄电池巡检单元。
其中，充电机在线监测单元包括对电池组电流、电流控制母线电流、电合闸母线电流、直流控制母线电压、电池组电压的在线监测。
其中，开关量采集单元包括电压过高、电合闸母线电流、直流接地、等无源接点的在线监测。
其中，开关量控制单元包括母联开关、蓄电池开关、充电机开关、放电仪开关的控制。
其中，直流屏集中控制单元以及绝缘监测单元使用的芯片为RS485。
其中，蓄电池巡检单元包括单电池电压、单电池内阻、蓄电池环境温度的在线监测。
在线监测功能
通过现场设备实现对电池电压、电流、温度、内阻等数据的采集、显示、超标报警、存贮及通讯。实现在线自动监测每节电池电压，电池组端电压、充放电电流、温度等各项参数，实时显示数据并存贮。
蓄电池内阻测试功能
统通过现场配置的专用放电模块，对电池组进行短时间大电流放电，再通过继承在主机的蓄电池内阻计算软件，计算出每节电池的内阻。该功能同时还可以测试电池组的负载能力，瞬间判断电池特性。
蓄电池组容量测试功能
通过现场配置的专用放电模块，采用行业标准，对蓄电池进行核对性放电，测试电池组的实际容量。在用集成的设备实现对电池电压动态放电测量每节电池内阻及负载能力，瞬间判断电池特性。
蓄电池失效判断
通过监控该电池相对于自身的电池电压离散度的变化、该电池相对于整组电池的电池电压离散的变化以及该电池相对于自身的内阻值的变化等，来综合判断电池的性能变化趋势，估算电池的容量。
多种故障报警功能
电压超限、温度超限、电压均差值超限等，报警阀值自由设定；系统支持声光报警，故障报警可采用短信息提示提示用户等功能。实现支持具有不同通讯接口的各类智能设备的接入，集中采集各设备运行信息，采用局域网传输手段，将数据信息送入远程服务器的数据库中。
直流屏、绝缘监测等设备运行状态在线监测
直流屏监测信息和实现功能包括：实时数据信息，三项交流输入电压/电流，充电装置工作状态，各合闸开关状态，以及电池组电压过压、充电机故障、硅链开路等告警信息，以上信息分别以实时数据表格显示的同时，以形象的图标的方式显示各遥信量的状态。绝缘监测装置实现的功能主要为正、负母线对地绝缘电阻值、各支路对地绝缘电阻值的实时显示，并通过软件的分析，提供各类报表。
本实用新型所提供的变电站直流装置状态监测系统将直流专业工作从传统的日常维护，转变为对直流设备的分析评估，实现状态监测的生产管理模式：通过监测模块、控制模块、数据分析模块组成的在线监测系统，实时监控直流设备的各种状态量；全面完成直流专业智能巡检作业；全面完成蓄电池智能充放电作业；发现异常快速反应及时处理；通过数据分析系统形成直流系统月度、季度、年度分析报表，为状态检修提供全面数据支持。
附图说明
图1：实施例1所述变电站直流装置状态监测系统的结构框架图。
具体实施方式
实施例1
一种变电站直流装置状态监测系统，包括诊断分析应用模块、网络传输模块以及直流在线监测模块；诊断分析应用模块与网络传输模块通过光纤环网进行连接，网络传输模块与直流在线监测模块通过LAN总线连接；其中所述的直流在线监测模块包括充电机在线监测单元、开关量采集单元、开关量控制单元、交流监测单元、直流母线故障监测单元、直流屏集中控制单元、绝缘监测单元、智能放电单元和蓄电池巡检单元。所述的充电机在线监测单元包括对电池组电流、电流控制母线电流、电合闸母线电流、直流控制母线电压、电池组电压的在线监测。所述的开关量采集单元包括电压过高、电合闸母线电流、直流接地、等无源接点的在线监测。所述的开关量控制单元包括母联开关、蓄电池开关、充电机开关、放电仪开关的控制。所述的蓄电池巡检单元包括单电池电压、单电池内阻、蓄电池环境温度的在线监测。
智能蓄电池组在线监测
在线监测功能
通过现场设备实现对电池电压、电流、温度、内阻等数据的采集、显示、超标报警、存贮及通讯。实现在线自动监测每节电池电压，电池组端电压、充放电电流、温度等各项参数，实时显示数据并存贮。
蓄电池内阻测试功能
统通过现场配置的专用放电模块，对电池组进行短时间大电流放电，再通过继承在主机的蓄电池内阻计算软件，计算出每节电池的内阻。该功能同时还可以测试电池组的负载能力，瞬间判断电池特性。
蓄电池组容量测试功能
通过现场配置的专用放电模块，采用行业标准，对蓄电池进行核对性放电，测试电池组的实际容量。在用集成的设备实现对电池电压动态放电测量每节电池内阻及负载能力，瞬间判断电池特性。
蓄电池失效判断
通过监控该电池相对于自身的电池电压离散度的变化、该电池相对于整组电池的电池电压离散的变化以及该电池相对于自身的内阻值的变化等，来综合判断电池的性能变化趋势，估算电池的容量。
多种故障报警功能
电压超限、温度超限、电压均差值超限等，报警阀值自由设定；系统支持声光报警，故障报警可采用短信息提示提示用户等功能。实现支持具有不同通讯接口的各类智能设备的接入，集中采集各设备运行信息，采用局域网传输手段，将数据信息送入远程服务器的数据库中。
直流屏、绝缘监测等设备运行状态在线监测
直流屏监测信息和实现功能包括：实时数据信息，三项交流输入电压/电流，充电装置工作状态，各合闸开关状态，以及电池组电压过压、充电机故障、硅链开路等告警信息，以上信息分别以实时数据表格显示的同时，以形象的图标的方式显示各遥信量的状态。绝缘监测装置实现的功能主要为正、负母线对地绝缘电阻值、各支路对地绝缘电阻值的实时显示，并通过软件的分析，提供各类报表。
变电站直流装置状态监测系统，是基于直流屏、蓄电池组、绝缘监测、等设备信息的采集、传输和控制而开发的硬件/软件平台，是全面监测、维护直流系统及蓄电池的智能系统。系统实现直流系统各设备信息的实时采集与管理的同时，可在线监测单体电池电压、大电流直流内阻测试、核对性容量测试；也可实时在线监测直流屏稳压、稳流、纹波系数监测等，系统软件采用先进的蓄电池失效判断模型综合测量判定电池性能，并对浮充运行状态下的失效电池予以显示及预警，也可对电池进行有效的活化维护。系统更具有远端网络通讯功能， 可实现遥测、遥信、遥控功能，可远程对各直流设备进行实时的监控与数据管理。该系统可保证供电可靠性，是先进的检修管理模式，能减少过度检修，有效降低生产运营成本。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形式的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种变电站直流装置状态监测系统，包括诊断分析应用模块、网络传输模块以及直流在线监测模块；诊断分析应用模块与网络传输模块通过光纤环网进行连接，网络传输模块与直流在线监测模块通过LAN总线连接；其特征在于：所述的直流在线监测模块包括充电机在线监测单元、开关量采集单元、开关量控制单元、交流监测单元、直流母线故障监测单元、直流屏集中控制单元、绝缘监测单元、智能放电单元和蓄电池巡检单元。
2.权利要求1所述的状态监测系统，其特征在于，所述的充电机在线监测单元包括对电池组电流、电流控制母线电流、电合闸母线电流、直流控制母线电压、电池组电压的在线监测。
3.权利要求1所述的状态监测系统，其特征在于，所述的开关量采集单元包括电压过高、电合闸母线电流、直流接地、等无源接点的在线监测。
4.权利要求1所述的状态监测系统，其特征在于，所述的开关量控制单元包括母联开关、蓄电池开关、充电机开关、放电仪开关的控制。
5.权利要求1所述的状态监测系统，其特征在于，所述的直流屏集中控制单元以及绝缘监测单元使用的芯片为RS485。
6.权利要求1所述的状态监测系统，其特征在于，所述的蓄电池巡检单元包括单电池电压、单电池内阻、蓄电池环境温度的在线监测。
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