涂建
HDBM5300蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是為滿(mǎn)足變電站直流電源、通信電源等系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的一款在線(xiàn)式蓄電池監(jiān)控及自動(dòng)維護(hù)系統(tǒng)??赏瓿蓪?duì)電池組電壓、電池電流、單體電池電壓、單體電池內(nèi)阻、電池環(huán)境溫度、電池電壓均衡度、剩余容量和放電可持續(xù)時(shí)間等監(jiān)測(cè)和告警功能。能對(duì)蓄電池組進(jìn)行自動(dòng)均衡電壓維護(hù)。用于對(duì)2V、6V、12V蓄電池進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。
一、產(chǎn)品應(yīng)用:
在電力二次設(shè)備及動(dòng)力設(shè)備等系統(tǒng)中,蓄電池組是重要的儲(chǔ)能設(shè)備,它可保證保護(hù)設(shè)備及通信設(shè)備的不間斷供電。但如果不能妥善地管理使用蓄電池組,例如過(guò)充電、過(guò)放電及電池老化等現(xiàn)象都會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞或電池容量急劇下降(即使只有一節(jié)電池性能惡化,也會(huì)嚴(yán)重影響整組電池的性能),從而影響設(shè)備的正常供電。因此,及時(shí)可靠的對(duì)電池組進(jìn)行巡回檢測(cè)對(duì)于維護(hù)繼電保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有十分重要的意義。
許多缺乏電池測(cè)試和維護(hù)計(jì)劃的直流電源系統(tǒng)用戶(hù)都已得到了這樣一個(gè)慘痛的教訓(xùn),即:在市電斷電時(shí),系統(tǒng)沒(méi)能維持幾分鐘就陷入癱瘓。引起這一嚴(yán)重后果的因素源于蓄電池。很多電源系統(tǒng)用戶(hù)已經(jīng)意識(shí)到通過(guò)對(duì)電池實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)蓄電池潛在的危險(xiǎn)。因此制定一個(gè)完整、有效、定期的蓄電池維護(hù)測(cè)試規(guī)程是非常重要的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,不僅能確保系統(tǒng)安全運(yùn)行也可使您節(jié)約大量維護(hù)成本及不必要的損失。
1大多數(shù)電池使用壽命比預(yù)計(jì)的要短很多;
2 電池安裝以后可能沒(méi)有專(zhuān)人管理;
3手工檢測(cè)很困難,數(shù)據(jù)分析需要專(zhuān)業(yè)知識(shí);
4 很多場(chǎng)合不具備定期放電檢查的條件;
5 電池放電測(cè)試的風(fēng)險(xiǎn)很高;
6無(wú)人值守站的日常檢查費(fèi)用很高;
7 大部分電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只采集了電池的電壓,反映不出問(wèn)題;
8 具有“電池管理功能”的直流屏并沒(méi)有檢測(cè)到單體電池的內(nèi)阻和容量。
蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)就是要在電池運(yùn)行過(guò)程中把握電池的真實(shí)運(yùn)行狀態(tài),確保蓄電池能夠提供足夠的后備動(dòng)力。主要意義包括:改善蓄電池的使用條件,延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命;掌握蓄電池的當(dāng)前狀況,尤其是蓄電池的容量衰減;及時(shí)處理蓄電池問(wèn)題,避免停電后設(shè)備癱瘓;避免盲目更換蓄電池,減少電池更換費(fèi)用;降低蓄電池現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)費(fèi)用;便于集中監(jiān)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)化管理。
二、產(chǎn)品功能:
1 在線(xiàn)巡檢功能:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的蓄電池組的組端電壓、充放電電流、單體電壓、電壓均衡度;
2 在線(xiàn)內(nèi)阻檢測(cè)功能:在線(xiàn)測(cè)試每節(jié)蓄電池內(nèi)阻,系統(tǒng)采用直流內(nèi)阻在線(xiàn)測(cè)試技術(shù),特征點(diǎn)高速捕捉,多重保護(hù)及自檢功能。因此*有效解決了在線(xiàn)、安全、準(zhǔn)確測(cè)得蓄電池內(nèi)阻存在技術(shù)難題。測(cè)試過(guò)程無(wú)須將充電機(jī)與蓄電池組斷開(kāi),不影響直流系統(tǒng)正常運(yùn)行,測(cè)試不受充電機(jī)紋波及外界環(huán)境干擾,數(shù)據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定。
3 在線(xiàn)自動(dòng)均衡維護(hù)功能:在線(xiàn)自動(dòng)均衡維護(hù)功能:在蓄電池處于浮充狀態(tài)時(shí)自動(dòng)巡檢各單體電池電壓,并針對(duì)低于設(shè)定浮充電壓的電池(長(zhǎng)期欠充)進(jìn)行階段性補(bǔ)充充電,并對(duì)過(guò)充電池進(jìn)行單體放電以解除過(guò)充狀態(tài);確保電池組浮充時(shí)保持電壓均衡,使每節(jié)電池都始終處于佳活性狀態(tài)。 能有效防止電池因長(zhǎng)期過(guò)充而失水或長(zhǎng)期欠充而硫化,同時(shí)能夯實(shí)電池,提高電池能量吸收比,從而提高電池組的備用時(shí)間和使用壽命。打破“水桶原理”即使有落后電池存在也不會(huì)再影響其他電池性能。同時(shí)為日常維護(hù)中容量、內(nèi)阻試驗(yàn)提供一個(gè)“起點(diǎn)”*的試驗(yàn)平臺(tái)
4 異常告警功能:蓄電池單體電壓、單體內(nèi)阻等參數(shù)超過(guò)閾值告警。
5 數(shù)據(jù)分析和報(bào)表功能:配備強(qiáng)大的上位機(jī)監(jiān)控分析軟件,通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析,繪制總電壓、單體電壓、充放電電流曲線(xiàn)圖,容量柱狀圖,可對(duì)蓄電池組健康性能和放電能力進(jìn)行分析,準(zhǔn)確甄別落后電池。可手動(dòng)或自動(dòng)生成各類(lèi)符合客戶(hù)要求數(shù)據(jù)報(bào)表。采用上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的還可每月自動(dòng)生成WORD板本的“監(jiān)測(cè)和維護(hù)月報(bào)表”并自動(dòng)存入用戶(hù)的文件夾中。
6 數(shù)據(jù)傳輸和組網(wǎng)功能:設(shè)備具有LAN(以太網(wǎng))、RS485數(shù)據(jù)傳輸接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)監(jiān)控。
三、產(chǎn)品特點(diǎn)
1 模塊化架構(gòu)設(shè)計(jì),每個(gè)本地主機(jī)可監(jiān)控2組,每組12V※18節(jié)電池?cái)?shù)據(jù),每組電池中每個(gè)模塊負(fù)責(zé)4節(jié)電池的數(shù)據(jù)采集,系統(tǒng)可對(duì)任何電壓等級(jí)的閥控式鉛酸電池或磷酸鐵鋰電池組進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和維護(hù),模塊化解決方案配置更加靈活,安裝更加方便快捷。
2 采集維護(hù)模塊配有撥碼器無(wú)需固定編號(hào),可自由調(diào)換,安裝維護(hù)方便快捷。
3 顯示與指示:采用4.3寸彩色觸摸液晶屏,屏幕液晶直觀顯示蓄電池運(yùn)行狀態(tài)、自動(dòng)維護(hù)狀態(tài)、設(shè)備存儲(chǔ)狀態(tài)及各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)和告警記錄。面板具有電源、設(shè)備故障、越限報(bào)警指示燈。
4 參數(shù)設(shè)置:設(shè)備具有就地和遠(yuǎn)方對(duì)系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)的重新設(shè)置、更改、刪除功能??删偷剡M(jìn)行參數(shù)設(shè)置或遠(yuǎn)程調(diào)閱和配置裝置參數(shù)。
5 方式:現(xiàn)場(chǎng)聲光告警(可消音)、上位機(jī)及監(jiān)控端告警。
6 系統(tǒng)可擴(kuò)展強(qiáng),如后續(xù)添加蓄電池組監(jiān)測(cè)均可方便加入統(tǒng)一管理。
7 供電方式:交流、直流、交直流供電可選。
8 安全隔離:裝置和電池間所有連線(xiàn)都必需采用保險(xiǎn)線(xiàn);
9 可根據(jù)客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)情況,靈活選擇有線(xiàn)方式或無(wú)線(xiàn)方式進(jìn)行組網(wǎng)和傳輸數(shù)據(jù)。
四、產(chǎn)品組成:
1、蓄電池整組參數(shù)采集模塊HDBM5300
HDBM5300蓄電池整組參數(shù)采集模塊可完成對(duì)電池組電壓、組電池充放電電流進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。每個(gè)模塊可監(jiān)測(cè)1組電池。
參數(shù)指標(biāo)
項(xiàng)目 | 內(nèi)容 | 參數(shù) |
組端電壓測(cè)量 | 電池組電壓測(cè)量范圍 | 0~300V |
電流測(cè)量 | 電流測(cè)量范圍 | 0~200A(可選傳感器) |
電流測(cè)量精度 | ±1% | |
數(shù)據(jù)采集 | 采集方式 | 在線(xiàn)式 |
采集間隔時(shí)間 | 1分鐘(默認(rèn)),可編程 | |
通信方式 | 內(nèi)部 | RS485 |
控制方式 | 現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)自動(dòng)控制,也可遠(yuǎn)端控制中心控制 | |
工作電源 | DC24V | |
輸入絕緣電阻 | ≥10MΩ,600V | |
尺 寸 | 120mm×85mm×36mm | |
工作環(huán)境 | 環(huán)境溫度 | 0~40℃ |
相對(duì)濕度 | <85% |
2、均衡內(nèi)阻測(cè)試模塊 HDBM5300
模塊是監(jiān)控器的核心模塊,它一方面把 I/O 模塊取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔把每日的數(shù)據(jù)存入庫(kù)中,以待數(shù)據(jù)收發(fā)模塊上送監(jiān)控中心。這些數(shù)據(jù)每日更新。另一方面,它把由收發(fā)模塊接收到的調(diào)控命令進(jìn)行分析后,提供控制信息給 I/O 模塊使用。
4監(jiān)控中心設(shè)計(jì)監(jiān)控中心是一臺(tái)微機(jī),其上運(yùn)行監(jiān)控中心后臺(tái)軟件。
監(jiān)控中心軟件主要包括4個(gè)要提出了一種可對(duì)無(wú)人值班變電站內(nèi)直流設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控的系統(tǒng),它利用了站內(nèi)的通道,可以實(shí)現(xiàn):直流設(shè)備遠(yuǎn)方監(jiān)控、直流設(shè)備運(yùn)行歷史查詢(xún)和設(shè)備運(yùn)行異常的情況上報(bào)等功能。電力系統(tǒng)中的直流電源部分由蓄電池組、充電設(shè)備、直流屏等設(shè)備組成。它的作用是:正常時(shí)為變電站內(nèi)的斷路器提供合閘直流電源;故障時(shí),當(dāng)廠(chǎng)、站部分:通信模塊,數(shù)據(jù)庫(kù)形成模塊,主控模塊以及報(bào)表打印模塊。
通信模塊的作用和監(jiān)控器的通信模塊功能相同,作用為撥通變電站的監(jiān)控器 modem,建立通信鏈路,向下發(fā)送控制命令信息,此外它也可以被對(duì)方叫通,接收其上傳的信息。此模塊用 Visual Basic 5.0 開(kāi)發(fā),它僅僅根據(jù)通信的要求,撥通 modem,建立通信的鏈路即可??伤途唧w數(shù)據(jù)則與其無(wú)關(guān),由主控軟件部分負(fù)責(zé)處理。
系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用 發(fā)電廠(chǎng)自動(dòng)化
分散控制系統(tǒng)(dcs)在目前發(fā)電廠(chǎng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中運(yùn)用多為普遍,其保護(hù)和測(cè)控裝置就地安裝在開(kāi)關(guān)柜中,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)連接起來(lái),經(jīng)通信管理機(jī)連接至后臺(tái)機(jī)。該系統(tǒng)一般采用多臺(tái)計(jì)算機(jī)分散處理多個(gè)控制回路,而各控制站的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)和控制參數(shù)可以經(jīng)由通信傳到其它控制站和操作員站的crt上。dcs的運(yùn)用給發(fā)電廠(chǎng)帶來(lái)巨大進(jìn)步,特別是計(jì)算機(jī)的硬件技術(shù)、軟件組態(tài)技術(shù)和通訊技術(shù)所形成的技術(shù)優(yōu)勢(shì),使前期電站中相對(duì)獨(dú)立的控制系統(tǒng),在數(shù)字技術(shù)的支持下形成了控制功能分散、監(jiān)控參數(shù)集中、各子系統(tǒng)信號(hào)系緊密的整體。
3.2變電站自動(dòng)化變電站自動(dòng)化是為了取代人人工操作,加強(qiáng)對(duì)變電站的監(jiān)控功能,以實(shí)現(xiàn)變電站的安全高效地運(yùn)行。信息技術(shù)在變電站自動(dòng)化中的應(yīng)用,源于在變電站中普遍使用基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能設(shè)備(ied),它不但能分析出很多現(xiàn)場(chǎng)難以直接測(cè)量的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)數(shù)字化,而且能通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信接口,利用計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)功能完成統(tǒng)計(jì)記錄。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)光伏發(fā)電用蓄電池均衡維護(hù)系統(tǒng)蓄電池組是重要、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站二次設(shè)備(如繼電保護(hù)、控制、測(cè)量、信號(hào)、故障錄波、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等)的功能進(jìn)行重組和優(yōu)化,通過(guò)變電站系統(tǒng)內(nèi)部各設(shè)備的信息交換、數(shù)據(jù)共享,實(shí)現(xiàn)4、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行4和控制的任務(wù)。變電站綜合自動(dòng)化取代了變電站常規(guī)二次設(shè)備,能夠簡(jiǎn)化變電站二次接線(xiàn),它作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化*的重要組成部分,是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。4 電力系統(tǒng)自動(dòng)化未來(lái)應(yīng)用趨勢(shì)4.1電子信息設(shè)備與電力自動(dòng)化設(shè)備的兼容問(wèn)題電子信息設(shè)備與電力自動(dòng)化設(shè)備硬件、軟件兼容問(wèn)題成為當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。電力系統(tǒng)中微機(jī)型產(chǎn)品的應(yīng)用越來(lái)越廣泛(如繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化比率光伏發(fā)電用蓄電池均衡維護(hù)系統(tǒng)蓄電池組是重要越來(lái)越高等),已形成電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制類(lèi)產(chǎn)品的主流方向。但由于電力系統(tǒng)的復(fù)雜性,其電磁環(huán)境非常惡劣,而以微處理器為核心的微機(jī)型產(chǎn)品很容易受到這些電磁干擾而導(dǎo)致誤動(dòng)、拒動(dòng)、數(shù)據(jù)丟失或死機(jī)等現(xiàn)象,給電力系統(tǒng)安全高效地運(yùn)行帶來(lái)了嚴(yán)重的事故隱患。4.2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用電子信息技術(shù)的更新速度加快20世紀(jì)90年代高性能工作站、服務(wù)器及軟件技術(shù)、信息處理技術(shù)及高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使電力系統(tǒng)自動(dòng)化的技術(shù)水平取得了突破性進(jìn)展,產(chǎn)品逐步發(fā)展成為一種開(kāi)放