[发明专利]变电站直流电源的远程智能维护系统及其应用

权利要求书

1.一种变电站直流电源的远程智能维护系统，其特征在于：其包括直流电源，所述直流电源输入端与交流配电端相连，直流电源输出端与直流配电端相连，所述直流电源包括充、放电模块1—n，充、放电模块1—n分别与蓄电池组1—n相连，蓄电池组1—n后接电池监控模块1—n，所述电池监控模块包括电压监测模块、电路监测模块和内阻测试模块，所述电池监控模块后接监控模块，监控模块通过调制解调器与公共交换电话网络联网，并与控制终端相连。

2.如权利要求1所述的变电站直流电源的远程智能维护系统，其特征在于：所述交流配电端与直流配电端间通过直流母线相连，所述直流母线包括合闸母线和控制母线，在合闸母线和控制母线间设置有降压装置。

3.如权利要求1所述的变电站直流电源的远程智能维护系统，其特征在于：蓄电池充电控制系统由单片机系统和计算机系统两部分组成，其中单片机系统对蓄电池组充电回路的电路参数如电流、电压等进行采集、显示与控制，以实现对蓄电池充电回路的现场控制；计算机系统通过设计的监控软件，设定蓄电池的充电电压、电流等参数，并通过RS485标准的总线与现场的单片机系统进行的通讯。

4.如权利要求1所述的变电站直流电源的远程智能维护系统，其特征在于：监控模块包括单片机，单片机与A/D转换模块相连，在A/D转换模块后顺序连接多路开关、信号调理模块、光电隔离模块和模拟信号输入模块。

5.一种变电站直流电源的远程智能维护系统的应用，其特征在于：其包括蓄电池在线监测、蓄电池充放电控制、直流电源在线监测：

（1）蓄电池在线监测：蓄电池组在浮充状态下，利用恒定负载对每节电池轮流短时放电，采集电流、电压值由程序计算放电电流、电池内阻、电池单体在线端电压、电池保有容量、电池活性度，进行判断蓄电池组优劣：

A数学模型的建立：根据蓄电池组的等效电路图，可建立蓄电池单节放电的等效电路，计算出单体电池的U_i、R_i、I_i对其进行定性、定量的综合分析；

B电池单体放电电流值的计算：把浮充电源和其他各节电池用戴维南定理进行等效，通过在电路中放置两个电流霍尔元件，直接测出I₁、I₃的数值，根据基尔霍夫电流定律可知，I₂= I₃－I₁，可计算出I₂值，I₂值就是电池单体的放电电流值；

C在线监测中单节电池内阻的计算：通过把放电负载R切换成R^‘，由计算可得单节电池：R=（U’_CD—U_CD）/（I₂—I’₂）

（2）蓄电池充放电：先采用恒电流充电至预定的电压值，之后切换成恒压充电，当单片机系统获得由计算机发送来的命令和参数信息时，单片机系统完成对蓄电池充电回路的控制，实现系统远程监控；

（3）直流电源在线监测：把各变电站的直流设备的信息上送到控制终端，供其查询，同时各控制终端也可以向各交电站发送控制命令，由监控模块执行。

6.如权利要求5所述的变电站直流电源的远程智能维护系统的应用，其特征在于：直流电源在线监测为三部分：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：

（1）绝缘监测单元：利用直流传感检测和附加交流信号的交流传感检测；

（2）参数监控单元：参数监控单元主要是检测母线电压及电流，充电机交流侧电压及直流侧的电变电站电力操作壹流电源系统的研究压及电流，蓄电池组充放电电压及电流，且通过这些量与设定的标准量的比较来报警或者动作，由电磁式仪表和继电监控来完成；

（3）蓄电池电池巡检单元：采用向系统注入信号方式，或采用高灵敏度的直流传感器的方式。