專利名稱：變電站直流裝置狀態監測系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及系統狀態監測的技術領域，更具體地說，本實用新型涉及一種變電站直流裝置狀態在線監測系統。
背景技術：
目前，我國電力系統大部分用戶都已使用安裝有電壓型巡檢裝置的直流電源。該裝置是以電池組中單電池電壓為監測核心，輔以電池浮充電流、電池環境溫度等，使這些參數始終保持在正常的數值范圍內，一旦出現異常，巡檢裝置就會報警。但是該裝置僅僅是從單一方面監測蓄電池——即只能監測蓄電池的運行參數，對于用戶十分關心的蓄電池健康度問題沒有很好的解決。在傳統的輸變電設備檢修模式下，將需要更多的人力、物力和財力。因此 ，在保證供電可靠性的前提下，探索先進的檢修管理模式，減少過度檢修，有效降低生產運營成本，是電網公司面臨的重大課題。目前的監控設備都無法在線監測蓄電池組的實際運行狀態，很難確認蓄電池的好壞。一旦發生突發事故，作為備用電源的蓄電池組又不能正常供電，后果將會非常嚴重。作為備用電源的蓄電池組是直流系統的最后一道保護，重要性不言而喻。
實用新型內容為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種變電站直流裝置狀態監測系統，是基于對蓄電池組、絕緣監察、饋線開關、智能放電負載、充電機等設備信息的采集、傳輸和控制而開發的平臺系統，能夠實現對直流裝置的全面監測和維護。所述的狀態監測系統能夠實現對變電站內直流裝置電壓與內阻、組電壓、組電流、控制母線電壓、控制母線電流、電池組環境溫度，充電機紋波系數等進行全面監測，對各個狀態信息進行分析，以及對開關量進行實時監控，實現設備的遠程實時監測、遠程控制；并且能夠實時了解直流設備安全生產的情況，實現對直流設備的智能充放電，進而能夠大大提高變電站的實時監控能力和生產管理模式、提高運行維護的效率和大大降低成本。為了實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:一種變電站直流裝置狀態監測系統，包括診斷分析應用模塊、網絡傳輸模塊以及直流在線監測模塊；診斷分析應用模塊與網絡傳輸模塊通過光纖環網進行連接，網絡傳輸模塊與直流在線監測模塊通過LAN總線連接；其中所述的直流在線監測模塊包括充電機在線監測單元、開關量采集單元、開關量控制單元、交流監測單元、直流母線故障監測單元、直流屏集中控制單元、絕緣監測單元、智能放電單元和蓄電池巡檢單元。其中，充電機在線監測單元包括對電池組電流、電流控制母線電流、電合閘母線電流、直流控制母線電壓、電池組電壓的在線監測。其中，開關量采集單元包括電壓過高、電合閘母線電流、直流接地、等無源接點的在線監測。其中，開關量控制單元包括母聯開關、蓄電池開關、充電機開關、放電儀開關的控制。其中，直流屏集中控制單元以及絕緣監測單元使用的芯片為RS485。其中，蓄電池巡檢單元包括單電池電壓、單電池內阻、蓄電池環境溫度的在線監測。在線監測功能通過現場設備實現對電池電壓、電流、溫度、內阻等數據的采集、顯示、超標報警、存貯及通訊。實現在線自動監測每節電池電壓，電池組端電壓、充放電電流、溫度等各項參數，實時顯示數據并存貯。蓄電池內阻測試功能統通過現場配置的專用放電模塊，對電池組進行短時間大電流放電，再通過繼承在主機的蓄電池內阻計算軟件，計算出每節電池的內阻。該功能同時還可以測試電池組的負載能力，瞬間判斷電池特性。蓄電池組容量測試功能通過現場配置的專用放電模塊，采用行業標準，對蓄電池進行核對性放電，測試電池組的實際容量。在用集成的設備實現對電池電壓動態放電測量每節電池內阻及負載能力，瞬間判斷電池特性。蓄電池失效判斷通過監控該電池相對于自身的電池電壓離散度的變化、該電池相對于整組電池的電池電壓離散的變化以及該電池相對于自身的內阻值的變化等，來綜合判斷電池的性能變化趨勢，估算電池的容量。多種故障報警功能電壓超限、溫度超限、電壓均差值超限等，報警閥值自由設定；系統支持聲光報警，故障報警可采用短信息提示提示用戶等功能。實現支持具有不同通訊接口的各類智能設備的接入，集中采集各設備運行信息，采用局域網傳輸手段，將數據信息送入遠程服務器的數據庫中。 直流屏、絕緣監測等設備運行狀態在線監測直流屏監測信息和實現功能包括:實時數據信息，三項交流輸入電壓/電流，充電裝置工作狀態，各合閘開關狀態，以及電池組電壓過壓、充電機故障、硅鏈開路等告警信息，以上信息分別以實時數據表格顯示的同時，以形象的圖標的方式顯示各遙信量的狀態。絕緣監測裝置實現的功能主要為正、負母線對地絕緣電阻值、各支路對地絕緣電阻值的實時顯示，并通過軟件的分析，提供各類報表。本實用新型所提供的變電站直流裝置狀態監測系統將直流專業工作從傳統的日常維護，轉變為對直流設備的分析評估，實現狀態監測的生產管理模式:通過監測模塊、控制模塊、數據分析模塊組成的在線監測系統，實時監控直流設備的各種狀態量；全面完成直流專業智能巡檢作業；全面完成蓄電池智能充放電作業；發現異常快速反應及時處理；通過數據分析系統形成直流系統月度、季度、年度分析報表，為狀態檢修提供全面數據支持。
圖 1:實施例1所述變電站直流裝置狀態監測系統的結構框架圖。
具體實施方式
實施例1一種變電站直流裝置狀態監測系統，包括診斷分析應用模塊、網絡傳輸模塊以及直流在線監測模塊；診斷分析應用模塊與網絡傳輸模塊通過光纖環網進行連接，網絡傳輸模塊與直流在線監測模塊通過LAN總線連接；其中所述的直流在線監測模塊包括充電機在線監測單元、開關量采集單元、開關量控制單元、交流監測單元、直流母線故障監測單元、直流屏集中控制單元、絕緣監測單元、智能放電單元和蓄電池巡檢單元。所述的充電機在線監測單元包括對電池組電流、電流控制母線電流、電合閘母線電流、直流控制母線電壓、電池組電壓的在線監測。所述的開關量采集單元包括電壓過高、電合閘母線電流、直流接地、等無源接點的在線監測。所述的開關量控制單元包括母聯開關、蓄電池開關、充電機開關、放電儀開關的控制。所述的蓄電池巡檢單元包括單電池電壓、單電池內阻、蓄電池環境溫度的在線監測。智能蓄電池組在線監測在線監測功能通過現場設備實現對電池電壓、電流、溫度、內阻等數據的采集、顯示、超標報警、存貯及通訊。實現在線自動監測每節電池電壓，電池組端電壓、充放電電流、溫度等各項參數，實時顯示數據并存貯。蓄電池內阻測試功能
統通過現場配置的專用放電模塊，對電池組進行短時間大電流放電，再通過繼承在主機的蓄電池內阻計算軟件，計算出每節電池的內阻。該功能同時還可以測試電池組的負載能力，瞬間判斷電池特性。蓄電池組容量測試功能通過現場配置的專用放電模塊，采用行業標準，對蓄電池進行核對性放電，測試電池組的實際容量。在用集成的設備實現對電池電壓動態放電測量每節電池內阻及負載能力，瞬間判斷電池特性。蓄電池失效判斷通過監控該電池相對于自身的電池電壓離散度的變化、該電池相對于整組電池的電池電壓離散的變化以及該電池相對于自身的內阻值的變化等，來綜合判斷電池的性能變化趨勢，估算電池的容量。多種故障報警功能電壓超限、溫度超限、電壓均差值超限等，報警閥值自由設定；系統支持聲光報警，故障報警可采用短信息提示提示用戶等功能。實現支持具有不同通訊接口的各類智能設備的接入，集中采集各設備運行信息，采用局域網傳輸手段，將數據信息送入遠程服務器的數據庫中。直流屏、絕緣監測等設備運行狀態在線監測直流屏監測信息和實現功能包括:實時數據信息，三項交流輸入電壓/電流，充電裝置工作狀態，各合閘開關狀態，以及電池組電壓過壓、充電機故障、硅鏈開路等告警信息，以上信息分別以實時數據表格顯示的同時，以形象的圖標的方式顯示各遙信量的狀態。絕緣監測裝置實現的功能主要為正、負母線對地絕緣電阻值、各支路對地絕緣電阻值的實時顯示，并通過軟件的分析，提供各類報表。變電站直流裝置狀態監測系統，是基于直流屏、蓄電池組、絕緣監測、等設備信息的采集、傳輸和控制而開發的硬件/軟件平臺，是全面監測、維護直流系統及蓄電池的智能系統。系統實現直流系統各設備信息的實時采集與管理的同時，可在線監測單體電池電壓、大電流直流內阻測試、核對性容量測試；也可實時在線監測直流屏穩壓、穩流、紋波系數監測等，系統軟件采用先進的蓄電池失效判斷模型綜合測量判定電池性能，并對浮充運行狀態下的失效電池予以顯示及預警，也可對電池進行有效的活化維護。系統更具有遠端網絡通訊功能，可實現遙測、遙信、遙控功能，可遠程對各直流設備進行實時的監控與數據管理。該系統可保證供電可靠性，是先進的檢修管理模式，能減少過度檢修，有效降低生產運營成本。除上述實施例外，本實用新型還可以有其它實施方式。凡采用等同替換或等效變換形式的技術方案，均落在本實 用新型要求的保護范圍。
權利要求1.一種變電站直流裝置狀態監測系統，包括診斷分析應用模塊、網絡傳輸模塊以及直流在線監測模塊；診斷分析應用模塊與網絡傳輸模塊通過光纖環網進行連接，網絡傳輸模塊與直流在線監測模塊通過LAN總線連接；其特征在于:所述的直流在線監測模塊包括充電機在線監測單元、開關量采集單元、開關量控制單元、交流監測單元、直流母線故障監測單元、直流屏集中控制單元、絕緣監測單元、智能放電單元和蓄電池巡檢單元。
2.權利要求1所述的狀態監測系統，其特征在于，所述的充電機在線監測單元包括對電池組電流、電流控制母線電流、電合閘母線電流、直流控制母線電壓、電池組電壓的在線監測。
3.權利要求1所述的狀態監測系統，其特征在于，所述的開關量采集單元包括電壓過高、電合閘母線電流、直流接地、等無源接點的在線監測。
4.權利要求1所述的狀態監測系統，其特征在于，所述的開關量控制單元包括母聯開關、蓄電池開關、充電機開關、放電儀開關的控制。
5.權利要求1所述的狀態監測系統，其特征在于，所述的直流屏集中控制單元以及絕緣監測單元使用的芯片為RS485。
6.權利要求1所述的狀態監測系統，其特征在于，所述的蓄電池巡檢單元包括單電池電壓、單電池內阻、 蓄電池環境溫度的在線監測。
專利摘要本實用新型涉及一種變電站直流裝置狀態監測系統，包括診斷分析應用模塊、網絡傳輸模塊以及直流在線監測模塊；診斷分析應用模塊與網絡傳輸模塊通過光纖環網進行連接，網絡傳輸模塊與直流在線監測模塊通過LAN總線連接；其中所述的直流在線監測模塊包括充電機在線監測單元、開關量采集單元、開關量控制單元、交流監測單元、直流母線故障監測單元、直流屏集中控制單元、絕緣監測單元、智能放電單元和蓄電池巡檢單元。本實用新型所提供的變電站直流裝置狀態監測系統將直流專業工作從傳統的日常維護，轉變為對直流設備的分析評估，實現狀態監測的生產管理模式。
文檔編號H02J13/00GK203135572SQ201220470920
公開日2013年8月14日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者劉曉清 申請人:北京慧智神光科技有限公司