基于三級網絡架構的變電站直流電源信息管理系統技術方案

本發明專利技術涉及一種基于三級網絡架構的變電站直流電源信息管理系統。本系統中包括變電站直流電源系統，電源系統的蓄電池組和直流開關電源通過直流電源監控終端連接網絡數據傳輸系統進而與遠程監控平臺通信連接。本發明專利技術為變電站直流電源提供了一種使用高效、方便的檢測手段。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種基于三級網絡架構的變電站直流電源信息管理系統。
技術介紹
電網公司近幾年的規模，無論在售電量、變電站數量、規模的建設都得到了迅猛發展。變電站無人值班化、自動化、智能化發展很快。但直流系統的運行、維護的自動化水平卻遠遠滯后。華北電網各直屬單位的直流運行維護班組人員非常缺乏，對變電站的蓄電池巡檢、蓄電池定期核對性充放電工作,疲于應對,往往每年不好完成相關規定要完成的指標。造成直流系統的運行隱患的原因主要有遠程控制技術不完善。現場使用的技術主要以監測為主、缺乏控制部分，特別是以蓄電池遠程充放電為核心的遠程控制技術還需要進一步完善，以切實保證現場安全可靠的運行。缺少統一標準。不同生產廠家技術標準不一致，實現形式五花八門；同時對于該設備的運行維護也缺乏相應標準。缺少檢測手段。直流遠程監控設備缺少性能檢測依據和方法，質量無法得到保證。
技術實現思路
根據以上現有技術中的不足，本專利技術要解決的技術問題是提供一種使用方便、有效的基于三級網絡架構的變電站直流電源信息管理系統。本專利技術所提供的基于三級網絡架構的變電站直流電源信息管理系統，包括變電站直流電源系統，電源系統的蓄電池組和直流開關電源通過直流電源監控終端連接網絡數據傳輸系統進而與遠程監控平臺通信連接。網絡數據傳輸系統主要為TCP/IP網絡數據傳輸系統。直流電源監控終端內含有內阻測試單元、蓄電池狀態控制裝置、開關量采集模塊、電壓采集模塊、遙控輸出模塊、蓄電池充放電模塊、絕緣監察單元和開關電源監控器，內阻測試單元、電壓采集模塊、遙控輸出模塊、開關量采集模塊和蓄電池充放電模塊與蓄電池組連接后與蓄電池狀態控制裝置通信連接；開關電源監控器連接直流開關電源；蓄電池狀態控制裝置、開關電源監控器、上位信息采集終端通信。利用這些單元在線自動監測單體電池電壓、電池內阻、電流、環境溫度、開關狀態、充電機參數、絕緣狀況。遙控輸出模塊主要接受外部無線信號使蓄電池狀態控制裝置控制蓄電池充放電模塊進行遠程的充放電操作。內阻測試單元為循環放電內阻測試單元。電壓采集模塊內的芯片固化電壓系數，并且電壓采集模塊采用5PPM基準源。蓄電池充放電模塊與蓄電池組的每個母線聯絡開關、母線進線開關、充電開關和放電開關均通過電動開關機構連接。遠程監控平臺為遠程PC機、網絡短信服務器中的一種或這兩種的結合。本專利技術所具有的有益效果是(一)實現蓄電池組內阻在線監測本專利技術采用分組直流大電流瞬間放電測試法，實現了蓄電池內阻的自動在線檢測。直流瞬間放電測量內阻方法，是由蓄電池組瞬間向一個負載放電，通過負載接通時的瞬間電壓降和斷開負載時的瞬間電壓恢復計算相應的內阻。分組法是將整個蓄電池組分為不同的測試組，每次只測試其中的一個分組，最大程度的減輕了瞬間放電對直流母線電壓的影響。(二)建立蓄電池組健康狀況模型，為狀態檢修提供依據本專利技術將采集到的變電站直流電源信息自動上傳，通過遠程監控平臺進行數據分析、數據存儲。并定期對蓄電池組進行內阻測試，實時監測蓄電池組電壓、單體電壓、蓄電池室溫度等參數，通過通信網絡將數據發送到監控中心，建立蓄電池運行數據庫，系統對數據進行綜合分析，建立蓄電池組健康狀況模型，實現蓄電池健康狀況的提前預警，為狀態檢修·提供依據，確保直流系統的安全運行。系統分析蓄電池的運行數據，綜合單體電壓和內阻的長期變化趨勢，當數據超過設定的限值時，系統提出蓄電池維護或更換的建議，把蓄電池的定期維護轉變為狀態維護，從而節約大量的人力物力，大大減輕了直流維護人員的工作量。(三)建立遠程核對性放電的安全防護體系本專利技術實時監測蓄電池組的運行參數，通過蓄電池組充放電模塊實現對直流系統運行方式的轉換，實現蓄電池組的遠程核對性放電，并建立了遠程核對性放電的一整套安全防護體系。首先，遠程操作電動開關機構按次序開端；確保蓄電池組遠程放電的安全進行。(四)建立基于物聯網技術的直流電源遠程監控系統，實現直流系統一體化監控平臺本專利技術采用物聯網技術將變電站監控設備分成若干智能單元，包括就地監控單元、充電機監控模塊、絕緣監察模塊、蓄電池電壓監測模塊、內阻測試模塊、遠程放電負載模塊等，各模塊通過現場網絡連接在一起，實現對直流系統運行參數的實時監測。本專利技術基于三級網絡架構，即通過內部局域網實現了直流系統一體化監控平臺，在電科院建立網公司直流系統監測中心，對網內變電站直流系統的運行狀況進行監視；在各地區建立直流系統監控中心，對變電站直流系統進行監控，包括直流母線電壓、充電機運行數據、直流系統絕緣狀況、蓄電池組運行狀況等。系統分析充電機的輸出電壓判斷充電機的運行狀況；分析絕緣監察數據，根據絕緣電阻的變化趨勢預知直流系統的絕緣狀況；根據蓄電池單體內阻和電壓數據，預警蓄電池的健康狀況。(五)技術規范本專利技術遵守有關對直流遠程監控系統的技術規范。規范規定了直流遠程監控系統的使用環境條件，系統基本組成,技術要求,技術參數，電氣和安全性要求以及檢驗規則和檢驗方法。(六)運行管理規范本專利技術遵守華北電網有限公司對直流遠程監控系統的運行管理規范。規定了直流電源系統設備檢修涉及直流電源遠程監控系統運行維護的基本要求、檢修前的準備、檢測項目、故障處理、檢修項目及質量要求、試驗項目及要求、檢修報告的編寫以及驗收投運等內容。附圖說明圖I是本專利技術方框原理具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術的實施例做進一步描述如圖I所示的基于三級網絡架構的變電站直流電源信息管理系統，包括變電站直流電源系統，電源系統的蓄電池組和直流開關電源通過直流電源監控終端連接網絡數據傳輸系統進而與遠程監控平臺通信連接。 直流電源監控終端內含有內阻測試單元、蓄電池狀態控制裝置、開關量采集模塊、電壓采集模塊、遙控輸出模塊、蓄電池充放電模塊、絕緣監察單元和開關電源監控器，內阻測試單元、電壓采集模塊、遙控輸出模塊、開關量采集模塊和蓄電池充放電模塊與蓄電池組連接后與蓄電池狀態控制裝置通信連接；開關電源監控器連接直流開關電源；蓄電池狀態控制裝置、開關電源監控器、上位信息采集終端通信。利用這些單元在線自動監測單體電池電壓、電池內阻、電流、環境溫度、開關狀態、充電機參數、絕緣狀況。絕緣監察單元用于檢測各個部件之間的絕緣狀態，保證使用安全。內阻測試單元為循環放電內阻測試單元。即將一組蓄電池組分成多個循環組，每次測量內阻時先對第一個循環進行放電，結束后再對第二個循環進行放電，直至最后一個循環。在放電的同時，系統高速采集每節電池的放電曲線，取得壓降后測出每節電池的內阻。電壓采集模塊內的芯片固化電壓系數，并且電壓采集模塊采用5PPM基準源。在此基礎上還可利用高輸入主抗技術，共同來確保電壓采集的高精確度及高穩定度。蓄電池充放電模塊與蓄電池組的每個母線聯絡開關、母線進線開關、充電開關和放電開關均通過電動開關機構連接。同時其放電負載采用恒流負載，確保電壓變化時每次放電的電流不變。所述的電動開關機構主要指繼電器等可完成自動化開斷的電動開關。遠程監控平臺為遠程PC機、網絡短信服務器中的一種或這兩種的結合。實時接收各變電站直流監控裝置的數據，并對數據加以分析處理，保存到數據庫中，提供IE瀏覽功能，利用各種圖表顯示運行數據，提高實時性和準確性，以便及時維護和處理，保障直流系統的安全。另外，遠程監控平臺可選擇網絡短信服務器，報警信息可以通本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于三級網絡架構的變電站直流電源信息管理系統，包括變電站直流電源系統，其特征是，電源系統的蓄電池組和直流開關電源通過直流電源監控終端連接網絡數據傳輸系統進而與遠程監控平臺通信連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉頌菊，咸日常，王興照，劉延華，王愛華，翟瀅，張萬征，徐傳倫，
申請(專利權)人：山東電力集團公司淄博供電公司，山東智洋電氣有限公司，
類型：發明
國別省市：