蓄电池在线监测系统的实践应用和效果

发表时间:2021/3/16   来源:《中国电业》2020年30期   作者:陈 宝
[导读] 从最初引进蓄电池远程在线智能监测技术对重要变电站的蓄电池组进行实时监测和维护,
        陈 宝
        西安咸阳国际机场股份有限公司  陕西  西安  710000

        摘要:从最初引进蓄电池远程在线智能监测技术对重要变电站的蓄电池组进行实时监测和维护,到目前大量投入使用。在线智能监测系统的使用,极大地提高了设备维护水平。文章对蓄电池在线监测系统的实践应用进行了讨论。
        关键词:蓄电池;在线监测系统;应用
        通过蓄电池在线监测系统利用网络自身的功能优势可以了解蓄电池不同时间段中的具体运行状况,在蓄电池出现故障的时候则可以通过警报系统进行管理,提醒工作人员根据规范要求进行检修处理。
        1蓄电池在线监测方式
        1.1直流内阻测试
        直流内阻测试可以有效的实现在线监测的基本目标,但是在应用过程中还是会受到各种因素的影响,其主要包括以下几点:第一,发电电流相对较大。通过直流内阻测试方式进行测量,在测量过程中发电电流一般会相对较大,这样就会造成蓄电池设备出现不同程度的损耗与影响。如果测量过程中其频率相对较大,在运行过程中损害就会不断的累积,在到达一定限制的时候就会集中的爆发。第二,无法测量计划阻抗。在实践中通过此种方式可以分析蓄电池内阻中的具体抗阻数值,但是无法有效的测量计划阻抗,无法精准的判断分析度电池的具体失效状况以及信息。第三,连线的可靠性要求较为严格。在蓄电池主要就是通过连接线进行链接,在链接过程中要保障其厚度高于10mm2。
        1.2交流内阻测试
        此种方式就是在蓄电池的内部中,选择对应的频率摄入交流信号的方式。其主要原理就是因为在蓄电池中含有抗阻,通过测量蓄电池信息的方式了解蓄电池的反馈电流信号,对其进行信号处理,通过对比的方式则可以了解反馈信号以及注入信号的差异性,进而达到测量内阻的效果。应用交流内阻测试方式具有较为显著的优势特征:在操作中无需放电处理,可以有效的避免出现发电流、放电等相关问题,进而保证电池稳定运行,降低不良影响。另外,在进行蓄电池的测试过程中无需离线分析,则可以运行中各种质量问题,通过蓄电池在线检测可以保障其稳定运行。在实践中可以同时进行欧姆阻抗、计划阻抗的在线测量监督,分析数据信息了解蓄电池在运行中的具体状况。
        2关键技术
        2.1监测系统工作基础原理
        蓄电池内阻在通过技术手段进行在线的监测系统分析中,主要就是把电流数值设置为3A,利用交流四线制法的方式分析,通过添加36Hz交流电的方式进行控制,提升电池的整体性能,进而有效的降低频率等问题产生的不良影响,增强信息数据的精准性。在常规状况之下利用斩波放大方案进行设计,在设计过程中要先处理直流输入信号信息,转换信号通过处理变为交流信号,对其有效放大,还原为直流信号,并且将其输出。
        2.2在线监测系统功能
        2.2.1放电模块
        放电模块主要是利用在线测试技术分析,在运行中具有多负载以及多循环的优势,在各种技术手段的支持之下可以通过自动化的方式进行内阻测试分析。在直流大电流放电中应用效果显著,在测试过程中可以加强对放电模块的控制,在处理中通过逐级控制的方式进行放电处理,利用采集模块进行分析,则可以快速的获得电压的信息数据以及曲线。
        2.2.2采集模块
        在线监测系统主要应用的是高输入阻抗电路系统,此系统在运行中具有降低连接的线压的效果,进而保障其达到标准最低限值。这样就可以控制采样线,避免采样线过程而出现的精度下降的问题。通过精密电阻进行处理,在基准源的支持之下具有显著优势,可以提升各项信息数据收集整理的精准性。
        2.2.3通信模块
        站端现实系统中应用触摸屏进行控制,其具有高分辨率的特征,通过RS485、系统主机为主要的技术支持,进行系统数据信息的交换分析以及处理。通过在线监测系统的通信功能,则可以有效的实现对外联络,进而达到信息数据的传递。其具有数据信息统计分析处理的功能。


        2.2.4后台软件
        蓄电池内阻的在线监测系统可以利用后台监测系统加强对远端各项信息数据的分析处理,通过通信网络可以实现对不同信息数据的集中处理,也可以在通信基础的支持之下进行远程控制,合理的进行数据分析。根据需求整合各项信息参数,精准定位,了解运行状况,并且将各项信息内容生产信息文件,便于查阅查询。
        2.3在线监测系统关键技术
        2.3.1蓄电池内在检测技术
        蓄电池在线实时监测系统就通过大电波放电的模式进行分析,获得整个电阻数值信息、了解内阻变化。在蓄电池组正常运行中会产生一定负载信息电流,而在处理中利用A/D采样的方式进行分析,获得蓄电池连接电阻数据以及相关信息波动变化,获得电压变化量数值以及瞬间电压变化等各项信息,在ARM、软件滤波的支持之下对各项数据进行计算处理,排查各项噪声源,分析电压变化曲线特征,了解蓄电池在运行中的特征点以及规律,在多种技术与理论的支持之下可以推导内阻数值信息,获取连接的电阻信息。
        2.3.2数据分析处理技术
        在实践中,内阻与蓄电池电池的放电性能之间存在着一定的规律特征。在蓄电池运行中如果老化、故障就会导致电池出现持续增大的状态,将电池内阻作为评价的重要指标信息,了解蓄电池的具体状况,分析放电能力。蓄电池内阻在线监测是一种通过技术分析测量单蓄电池内组织的方式,通过软件进行信息数据分析,通过对比分析,了解其具体的状况,获得具体的内阻信息,在通过与基准值的对比,则可以在其高于一半的时候,可以判断蓄电池容量是否是小于整体的五分之四,如果其实时数值没有达到基准数值的一半的时候,但是其大于十分之三的时候,则表明蓄电池容量在临界的状态中,在这个时候则要及时确认电池的状态,根据实际状况进行活化处理。
        2.3.3远程集中管理
        通过蓄电池的在线监测可以保障蓄电池在正常的运行状态中,通过实时监测系统进行分析,将其与电力系统后台融合,通过两项技术的有效支持,可以进行在线、远程的监督管理,通过通过通信功能的模块则可以了解电力系统的具体状况,分析蓄电池的动态状况,通过网络化、智能化的方式进行管理,进而提升整体远程管理的效率与质量。
        3蓄电池在线监测系统的实践应用
        3.1蓄电池在线监测系统的安装供电模式
        为了更灵活地配合变电站的现场情况,设定了两种运行方式。当直流系统配置有UPS逆变电源屏时,通过直流电源输入,经逆变器转换为交流信号为蓄电池在线监测系统供电。当直流系统未配置UPS逆变电源屏,直接通过交流电源供电。
        3.2蓄电池在线监测系统的网络连接模式
        蓄电池在线监测系统先经RS232将各项监控数据上传至站内监控屏,后通过光纤转接屏传至通信转换设备,设备使用标准的MODBUS通信协议向上传送数据和接收控制命令,通过电话线连接VDSL路由器,再经网络交换机实现与终端的互联。每个站点一个IP地址,数据读取由Albér提供终端软件完成。
        3.3蓄电池在线监测系统的数据采集分析功能
        浮充状态下,监测系统能实时捕捉各类参数,包括浮充电压电流、放电电流及环境温度等,电压准确度误差0.2%,电流准确度误差2%。对于内阻监测,系统自动每月对蓄电池内阻值进行一次扫描,依据蓄电池内阻模型自动运算分析,与初始数据进行对比,内阻分辨率可达0.001mΩ,若放电电压越下限或容量异常会发告警信号。运行人员可在主控室通实时监控屏了解各站蓄电池运行情况,利用蓄电池在线监测系统服务机对各站的蓄电池组进行远程在线内阻测试,对蓄电池的容量进行趋势分析。
        4结语
        以往在对蓄电池进行监测的过程中尽管能够掌握蓄电池的性能,但在整个测试过程中需要花费大量的资金且周期较长,难以掌握蓄电池当前最具时效性的信息,因此还需要对其中的不足之处加以改进,并全面进行监测系统的构建,确保该系统能够自动进行蓄电池的监测、风险评估及维护等各项操作,进而使状态检修更加顺畅。
参考文献:
[1]张坤.蓄电池在线监测系统的研究现状[J].黑龙江科技信息,2018(04):15-17.
[2]田娟.蓄电池在线监测系统的设计与实现[J].微计算机信息,2018(17):128-129.
       
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