电力直流屏智能监控设计探究

摘要：当前国内直流屏监控体系普遍存在一些不足之处，例如监控体系实时性不高、集中监控弱等问题;国外直流屏监控体系整体作业功能较高，但其价格昂贵，核心技术封闭，在国内得不到广泛应用。针对上述存在的问题，本文提出并完成了一种低成本、高功能的智能化直流屏实时监控体系，该体系可满意直流屏应用中的主体监控功能，也适应了智能电网的飞速开展，在现在的国内直流屏出产环境中具有较高的推广潜力。

关键词：直流屏；监控体系；直流绝缘检测；蓄电池监控；

直流屏是电力体系的重要组成部分，是继电保护、主动装置和断路器等设备正确动作的基本保证。其安稳运转对避免体系损坏、事端扩大和设备严峻损坏至为重要。直流监控体系的首要效果便是监测直流屏的情况信息，一起与监控中心/沟通讯息，操控直流屏的运转。这样，保护人员能够及时发现设备运转的不正常情况，及时处理，而不等其开展演变成事端。直流屏一般由蓄电池组、充电电源、馈出回路等设备组成。直流屏的监测一般有直流屏参数监测、绝缘漏电监测、蓄电池毛病监测。智能操控单元模块完成了高频开关电源模块结构的紧凑操控，完成输出电压，电流约束的接连调理和实时显现，完成了经过总线通讯对主监控模块进行监控和操控，一起还提出了智能电池办理解决方案。完成电源监控，操控和电池办理。

1电力直流屏监控概述

在电力体系中，为了供给操控、保护，主动装置、事端照明和各种直流设备的用电，有必要要求有可靠的直流电源。因而，在发电厂(变电站)均设有独立的直流电源蓄电池组和与之配套的充电、浮充电装置一直流屏。它的效果是:正常时为变电站内的断路器供给合闸直流电源;毛病时，当厂、站用电中止的情况下，为继电保护及主动装置、断路器合闸和跳闸、载波通讯、发电厂直流电动机拖动的厂用机械供给直流电源。因而变电站的直流体系是继电保护、主动装置和断路器正确动作的基本保证，其安稳运转对避免体系损坏、事端扩大和设备严峻损坏至为重要。它的正常与否直接影响着电力体系的安全可靠的运转。怎么加强对直流体系的监控和毛病剖析，并采取相应的对策是电力体系需求解决的问题。

直流屏首要由充电屏、馈出屏、蓄电池组三部分组成。充电屏首要由充机、充放电回路、充放电操控回路、充放电继电保护回路等组成。馈出屏主由降压硅链，直流输出回路等组成。蓄电池组一般有两组备用，在电力体系直流体系中依据电压凹凸一般可分为110V和220V两种。依据容量来分一有200AH,300AH,SOOAH,800AH一直到3000AH等等。充电机部分一般两组浮充机和一组充电机组成。浮充机部分首要担任正常情况下对蓄电池组浮充电和电力体系所挂的直流负荷的供电。充电机首要用来对蓄电池组的补充电，极化充电，平衡充电。在所有浮充机都产生毛病时能够暂时代替浮充对蓄电池组浮充充电。

2电力直流屏监控体系的开展概略

直流屏监控体系的首要效果便是把各变电站的直流设备的信息上送到监控中心，供其查询，一起各监控中心也能够向各变电站发送操控指令，由监控体系执行。一起还能够及时发现设备运转的不正常情况，及时处理。充分的节约人力物力，提高作业效率。直流屏监控体系首要能够分为三大部分:直流回路的绝缘检测单元、交直参数监控单元、电池巡检单元。直流电源的绝缘水平直接影响直流回路的可靠性。直流接地的毛病率一直排在电气毛病率的首位，它对电气设备的安全运转带来了潜在的危险。现在选用的检测办法能够依据利用的传感器能够分为直流传感检测和附加沟通讯号的沟通传感检测。直流传感检测首要遇到的问题是在于其成本高、易损坏、搅扰严峻。沟通传感检测首要是受分布电容的影响很大，且须注入一定信号，对直流体系产生一定的影响。

参数监控单元首要是检测母线电压及电流，充电机沟通侧电压及直流侧的电IR及电流，蓄电池组充放电电压及电流等。且经过这些量与设定的规范量的比较来报警或许动作。现在这些首要都是由电磁式仪表和继电监控来完成，智能化和灵敏性都较差。当前开发的此部分监控体系也仅仅将数据简略检测和直接上调，短少自我剖析和实时的自我毛病处理能力。

蓄电池组是整个直流屏的心脏，保护蓄电池安全可靠的运转，是直流屏监控的一项重要的作业。合理的保护蓄电池能够大大的延长蓄电池的寿命。现在，蓄电池巡检首要是经过直流传感器检测各节蓄电池的电压，经过与标称值的比较判别蓄电池的好坏，成本很高，而且简单损坏。

3监控单元模块

3.1监控单元的职能

为了完成充电器的智能操控，加上监控单元，称为整流模块监控单元，它将完成以下作业：

（1）向整流模块发送操控信号。包含开/关，毛病复位，输出电压设置。

（2）主动采集整流模块的模拟量数据。包含每个模块的输入/输出电压/电流值，充电电压手动设定值。

（3）检测和判别各种毛病。包含过压，欠压，过流，过热，跳闸，断路等，并依据毛病产生相应的光报警。

（4）与监控模块通讯，收发信息。包含接纳操控信号：开关机，毛病复位，输出电压设定值等，依据监控模块的要求发送整流模块的模拟量和毛病，操作情况开关等数据。

（5）依据用户需求实时显现整流模块的各个模拟量值。

3.2智能电池办理

电池办理选用先进的电池办理规划方案：短时快速恒流充电-恒压充电-恒压充电-长电池办理-细小电流放电，加上实时集成的电池充放电办理体系用于电池功能老化检测以有效延长电池寿命。

有两种方式能够完成电池充电体系的电池办理模式。当智能充电电源对牲畜电池单独充电时，监控单元经过收集电池的充电电压和电流来规划操控算法，以使充电电源依据智能办理案例单独连接到电池完成充电。

当智能充电电源为直流电源面板体系的一部分时，主监控模块经过485总线与各监控单元进行通讯，获取各监控单元的情况数据，例如充电电源模块的情况：是否它处于平等充电或浮充情况，每条毛病告警信息，充电电压和充电电流巨细等;能够从电池监视模块获得电池组的各种情况信息。主监控模块对这些信息进行汇总后，依据操控算法并依据智能办理方案对每个监控单元模块进行剖析并发送相应的指令。

4智能监控体系规划的具体作业

(1)监测双路沟通供电电压和沟通接触器情况:当一路电网掉电、电网电压过高或过低、电网三相不平衡时主动将体系供电切换到另一路并报警。

(2)检测整流模块的输出电流和毛病情况:当模块有毛病时，监控体系宣布报警信号。

(3)可本地或远端操控整流模块的开/关机、主动操控电池充电均浮充转换。(4)可本地或远端接连设置模块的输出电压。

(5)监测各母线对地电压，并在绝缘毛病时，主动巡检各馈电输出回路绝缘情况，一起宣布报警。

(6)监测电池电压及充放电电流:当市电中止由电池维持向负载供电时，假如电池电压降至低压告警值，监控模块报警;当市电康复后监控体系可对电池进行主动均衡充电办理;当用户认为有必要对电池进行均充电时，亦可经过键盘操作进行手动均衡充电。

(7)选用电力部规范通讯协议，RS232串行通讯接口，能与电力主动化体系对接，完成直流体系“遥信、遥测、遥控、遥调”的四遥功能。

4结语

经过剖析国内外直流屏监控体系的优缺点，针对现在国内直流屏监控体系实时性、智能化不高等问题存在，再加上国外直流屏监控体系价格昂贵等许多原因。因而，国内市场迫切需求一种低成本、高功能的直流屏实时监控终端体系，面临这一实际问题，本文旨在研讨一种智能化直流屏实时监控终端体系，针对直流屏多任务和通讯实时性，完成在直流屏体系上多任务同步运转，数据可靠实时获取、处理，到达无人值守效果与使用安全的目标一智能直流屏实时监控终端体系。