[发明专利]防蓄电池组硫化的智能化不间断电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统用的电源系统，具体的说涉及一种防蓄电池组硫化的智能化不间断电源系统。

背景技术

为保证智能电网高效、安全工作，满足电网、通信网高可靠性及智能化等要求，所有变电站均配备直流不间断电源系统，该系统主要由整流模块、蓄电池组、监控模块组成。直流不间断电源系统是一个独立的电源，它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源——蓄电池继续提供直流电源。

在交流电网供电正常时，电池组始终处于浮充充电状态，用电设备全部由主供电源或电网供电，即电池组处于完全后备状态。当交流电网由于各种原因停电时，主供开关电源停止供电，电池组自动向用电设备供电，从而构成不停电电源系统。一旦交流失电、后备电池损坏（容量不足）将造成电网事故。经过十多年的运行考验，用于直流电源的蓄电池经历了从普通铅酸蓄电池、发展到干荷电电池、发展到免维护电池、发展到免维护铅酸阀控密闭蓄电池。目前用于直流不间断电源电源的蓄电池90％是免维护铅酸阀控密闭蓄电池。

近年来电力、通信等部门所发生的若干重大事故调查发现:由整流模块损坏直接造成的故障很少，而大部份故障是在交流电网停电时，蓄电池组不能正常投入运行所造成。为了避免因电池故障造成的停电事故， 依据《DL/T724-2000电力系统用直流电源装置运行与维护技术规程》的规定以及国家电网［2004］641号文件规定中《加强蓄电池组的运行管理和维护》的规定：各地采用了多种方法对电池组进行监控、检测以及寿命估算，其中最有效的方法就是电池组容量核对性试验。但该方法实施比较麻烦和浪费：电池组放电需要脱离电源系统，造成电网不可靠；需要一台专用的放电仪，以保证恒流放电和电池电压的检测；中、大型的操作电源或UPS系统的电池组有多达一百节以上的电池，放电接线工作量十分繁重，因此不可能经常进行；蓄电池放电浪费大量电能。

目前，智能电网及通信网中直流不间断电源系统常见的问题主要有：

    1)蓄电池及充电设备的常见问题：a、电池内部短路开路电压明显偏低，放电容量减少，其容量不能恢复，在浮充使用时其浮充电压明显偏低，此时必须及时更换电池。b、电池内部有虚焊。c、电池内部断路。d、电池硫酸盐化。e、电池外壳气胀。

    2)系统通信可靠性问题：a、无线通信模块工作于高频，及容易干扰其他电路，也容易受其他电路的影响；b、电源管理控制策略。蓄电池的管理是完全受控于电源管理器，电池与输入电源是备用关系。充分参考电池参数与特性定制以下充电控制原则：优化充电过程，缩短充电时间；控制充电电流，无损伤充电；减少充电循环，延长电池寿命。

 3)系统可维护性问题：电源管理系统必须是一个“可持续发展”的系统，要能对系统进行维护、扩充和升级。电源管理是一个完整的系统，它不仅包含对畜电池的电量检测和充放电管理和设备提供标准电压等级和定制电压等级的电源输出；还有人机交互的功能：实时检测电源输入、蓄电池电压、充放电流等参数，自动完成电源管理过程，并将电源信息通过LCD显示以便用户及时了解设备状态。

发明内容

 本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种建立一个既稳定可靠又便于维护升级的直流电源精细化管理系统。

为此本发明采用的技术方案是：包括电池巡检模块、数据传输模块、精确对时模块和网络接口模块；

 所述电池巡检模块：包括 A/D转换器，检测电池组电流方向的电流检测装置，检测各电池端电压的电压检测装置，以及检测电池组充电、放电时间的时间检测装置；

数据传输模块：包括和电力系统相关协议适配的串行接口或者网络接口，以及接收控制信号的接收装置；

精确对时模块：包括对现场时间服务器标准时间信息进行接收和解码的时间服务器，时间服务器设置适配的B码时间接口或网络时间接口，通过接口发出的数据继而系统的日历时间芯片对时；

网络接口模块：包括TCP/IP模块和网卡驱动模块，其中TCP/IP模块包括ICMP模块、UDP模块、IP协议模块、ARP协力模块和NTP协议模块；

人机界面模块：包括LCD显示模块和键盘操作处理模块。