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摘要：蓄电池作为变电站的关键设备之一，在保障变电站设备运行的安全性方面发挥着重要作用。近年来，也发生过一些由于蓄电池在紧急情况下无法提供可靠直流电源而引发的严重事故，更加突显出了蓄电池运行和维护的重要性。供电可靠性要求的提高，对蓄电池的有效运行提出了新的要求，对于变电站的蓄电池，不仅要使用更可靠的产品，也需要提高智能充放电装置的设计能力，从而保证变电站的安全运行。
关键词：变电站；蓄电池；智能充放电；装置；设计
1系统介绍
蓄电池远程充放电维护管理系统是一套针对电力变电站蓄电池维护和管理的智能系统，可实现对蓄电池组运行工况的实时在线监测，及时发现性能落后的单节电池并告警，使维护人员实时掌控蓄电池组的运行状况；可实现对蓄电池组的远程/本地充放电（核对性充放电）测试，准确得知蓄电池组的实际容量，预判蓄电池组的可备用时间，保证直流系统的可靠运行。蓄电池远程充放电维护管理系统采用模块化设计，所有硬件设备采用“插板式结构、热备份双电源”，易于维护；系统的图形化显示操作界面交互友好，简单易懂；系统以广泛使用的IP网络为载体，具有强大的动态网络描述能力和管理、控制、分析功能，具备良好的兼容性和扩展性。
2系统组成
2.1主站系统。主站系统负责统一管理、监控各分站系统的运行，包含系统服务器和监控工作站。系统服务器安装蓄电池远程充放电维护管理系统应用软件及数据库软件，监控工作站安装蓄电池远程充放电维护管理系统客户端软件，通过监控工作站监控系统的运行。
2.2分站系统。分站系统负责对蓄电池组运行工况及各分站设备进行实时监控，并对蓄电池组核对性放电进行自动控制。分站系统包含集控单元、蓄电池在线监测单元、智能并网放电单元和逻辑控制单元。集控单元是各个分站系统的大脑，负责整个分站的管理、控制、数据远传及异常处理；蓄电池在线监测单元负责实时采集蓄电池组的运行数据；智能并网放电单元负责蓄电池组的核对性放电；逻辑控制单元负责核对性放电过程进行自动控制。蓄电池远程充放电维护管理系统采用三级组网方式，第一级由蓄电池在线监测单元、智能并网放电单元和逻辑控制单元组成，第二级为集控单元，第三级为主站系统平台。其中第一级与第二级采用RS232/485通信方式连接，第二级与第三级采用TCP/IP通信方式连接。
3系统功能
3.1在线监测功能蓄电池远程充放电维护管理系统具备丰富的在线监测功能，包括：实时在线监测各单体电池电压、蓄电池组电压、蓄电池组充/放电电流、蓄电池组温度；通过相应的信号变换传感器采集能反映蓄电池运行工况的物理量，并将其转换为合适的电信号，传送至后续处理器；经处理器除干扰抑制处理后，录用合格的电信号并经A/D转换后传输至后续单元。
同时，通过自行设置各项运行参数的告警门限值，可对电压落后、长期较高、长期较低的电池进行告警，对所有监测信号超限作出告警,做到对蓄电池的精确监控。系统将运行参数与实时告警信息及时上传至主站系统平台，以图形化界面直观展现，同时各项运行参数及告警信息会及时存储，以便于日后运行维护与查询比对。
3.2基于并网逆变的核对性放电功能针对蓄电池组传统的人工携带电阻箱的核对性放电方式存在的动态移动性差、精度和可靠性不高、维护工作量大、时效性低、安全性差等问题，本文采用并网逆变的方式实现对蓄电池组的远程核对性放电维护，即通过智能并网放电装置将蓄电池组直流电能转换为交流输出至低压交流电网。
智能并网放电装置的核心部分由逆变电路、滤波器电路、保护电路构成。在对蓄电池组进行核对性放电时，闭合蓄电池组至智能并网放电装置间的直流接触器，这时智能并网放电装置会检测蓄电池组的电压是否在输入电压范围之内。
如果蓄电池组的电压在智能并网放电装置的输入电压范围之内，则智能并网放电装置启动并网检测程序，检测交流电网的状态，并对交流电网的状态数据进行处理，通知智能并网放电装置的逆变电路、滤波器电路等开始工作；通过智能并网放电装置的逆变电路、滤波器电路等把蓄电池组的直流电转换为符合交流电网要求的交流电输送至电网，实现对蓄电池组的核对性放电；当交流电网发生故障（停电、电网大幅波动等）时，智能并网放电装置的保护电路会切断交流输出，终止放电过程，以保证放电的安全性及设备内部元器件不受损坏。当对蓄电池组的核对性放电结束后，由充电电源对蓄电池组进行充电。
3.3核对性放电的远程/本地灵活操作蓄电池远程充放电维护管理系统基于并网逆变技术的核对性放电功能不但可以通过主站系统平台实现远程控制，还可以通过分站系统的集控单元触摸屏操作界面实现在分站的本端操作，有利于检修维护，从而提高系统的可操作性和可持续性。
3.4兼容性与扩展性系统采用标准协议和接口，具有强大的兼容性和扩展性，易于和第三方系统互联互通。
4系统优势
4.1可靠性。蓄电池远程充放电维护管理系统的所有软硬件和相关设备的采购、开发和制造质量，严格执行国家、行业的有关标准，保证系统的可靠性。
4.2安全性。①远程充放电时的安全性：采用温度传感器对蓄电池组的表面温度及环境温度进行实时监测；实时监测蓄电池的运行工况、充放电过程中的运行数据；采用智能并网放电装置避免了采用传统“假负载”电阻箱方式的温升影响，智能并网放电装置具有非常高的转换效率，能量损耗低、发热低；充放电的实时过程控制由前端设备实现，避免由于网络故障导致无法远程控制；在放电过程中，当蓄电池组中任何一节电池电压达到最低标称电压值时，系统自动终止放电，避免过放。②并网放电对电网安全性的影响：智能并网放电装置已大量应用于小功率发电的直流逆变并网技术中，已通过多项技术认证，该技术不会对电网造成影响。③市电断电时的切换安全性：蓄电池组在放电过程中如果市电断电，系统可实现无缝自动切回，保证蓄电池组给各直流负载供电，不影响负载的正常工作。
4.3独立性。蓄电池远程充放电维护管理系统是一套独立体系，以减少其他系统可能遭到的各种损坏或其他系统可能造成的干扰。
4.4节能性。蓄电池远程充放电维护管理系统采用并网逆变的方式把电能回馈至电网，有效地减少了能源的浪费。
4.5兼容性。蓄电池远程充放电维护管理系统设计时考虑到与现有设备良好的接入及匹配能力，采用支持并符合国际标准、国家标准、工业标准及行业标准的产品，使系统具有良好的兼容性，以利于今后系统的升级及维护。
结束语
通过蓄电池远程充放电维护管理系统可实现对蓄电池组运行状态的实时监测、对蓄电池组进行远程/本地核对性充放电等功能，不仅可以节省人力、物力成本，还能避免动态移动性差、精度和可靠性不高、维护工作量大、时效性低、安全性差等问题，以此实现对电力变电站蓄电池组的智能维护。
参考文献
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