摘要：在一体化的变电站交直流在线监测技术之前，电力系统的在线监测主要运用充电机状态在线监测系统和独立的蓄电池组在线监测系统等，这些系统既不能很好地利用充电机性能分析技术和直流馈线的在线监测技术，也缺乏成熟的不间断电源系统和交流系统，而一体化的变电站交直流在线监测技术把以上的技术和系统进行了有效的融合，形成了一个分层分布式一体化的监控平台，实现了变电站交直流电源设备的一体化在线监测。该文首先分析了变电站交直流电源设备在线监测系统的功能，然后结合具体的实际的情况来论述交直流电源设备在线监测系统的应用，通过进一步的观察和分析，本文认为该系统运行可靠、效率高、维护方便，具有很高的应用价值。
关键词：变电站交；直流在线监测系统；应用研究
1 变电站交直流电源设备在线监测系统的功能
建立一致的通信规约是变电站交直流电源设备在线监测系统所有功能得到实现的基础，只有这样才能实现对交流系统、UPS系统、充电机、蓄电池组等设备的监控，保证及时获得设备运行的实时和历史信息和数据。其主要功能有：
(1)数据查询。对历史数据的查询和分析可以通过表格数字、图表曲线实现。
(2)实时监控。除了具有告警确认和处理功能外，数字、图形和曲线还能真实客观地反应设备的实时运行状态，并能监控设备的实时遥测和遥信数据、实时告警、厂（站）实时告警。
(3)日志服务。记录用户登录的操作和用户维护的系统应用设备并生成不同类别的日志，通过日志可以实现分时段查询。
(4)充电机性能分析。通过对实时显示的充电机环境温度、电流和电压的分析和计算，能很方便地得到稳流精度、均流系数和稳压精度等，再结合性能分析模型对这些数据和信息进行验证，形成最终的性能分析结果。
(5)报表管理。可以通过上传报表模板来改变报表内容格式，设定报表计划，输出报表文档，自动生成报表。
(6)系统设置。图模库一体化技术的编辑功能强大，能轻松实现绘制、修改接线图，添加、删除厂（站）及设备，修改关联设备遥测、遥信数据。
(7)实时通信。图形能清晰地反映当前厂（站）通信链路状态。
(8)录波浏览。具有在线浏览录波曲线，下载录波文件的功能。
(9)专家分析。根据对蓄电池组单体内阻、组温度、单体电压和组电压的分析结果，制定蓄电池性能分析报告并提出维护建议。
(10)直流馈线环网告警。通过警示灯和弹出窗口等方式对电源环网和控制保护环网的异状态进行实时告警。(11)用户管理。通过对用户操作权限和厂（站）权限进行管理和分配，减轻管理数据的压力。
2变电站交直流电源设备在线监测系统的实际应用
2.1蓄电池失效判断方法
大量的电池运行数据统计表明，电池电压的变化与电池性能变化有相关性。随着电池使用时间的增加，电池性能不断劣化，电池容量不断下降，而此时电池电压的离散性也会变得愈来愈大，这是有理论依据的。找出其中规律，并以一种可用的数学模型表达，即可成为可用的电池测试分析手段。基于以上，我们对大量的电池组运行数据进行了长时间的跟踪分析，证明了这一规律的存在，并在此基础上我们建立了分析的数学模型。
电池失效数学模型的判定依据有以下几点：（1）随着电池性能的劣化，该电池相对于自身的电池电压离散度将逐步变大；（2）随着电池性能的劣化，该电池相对于整组电池的电池电压离散度将逐步变大；（3）随着电池性能的劣化，该电池相对于自身的内阻值将逐步变大；（4）随着电池性能的劣化，该电池的充放电曲线电压之差相对于电池组其它电池的值将逐步变大。显然，面对不断采集到的大量电池电压数据，要快速分析这些数据，理出有用的信息是非常复杂的，并非可以通过简单的函数关系计算所能得到。在电池失效分析数学模型中，我们采用了模糊数学和人工神经网络的诊断原理，以一种非线性处理方式及某种拓扑结构对各种数据进行关联，并得出判断结论。其最大特点就是它的自适应功能，网络权值可以通过学习算法不断地调整，从而不断提高判断的精度。一般通过3-6个月的数据积累，模型即可给出分析结果，随着时间增加和测试结果的反馈，模型将不断学习改进，分析精度也会得到提高。在智能蓄电池组网络化监测管理系统系统软件中，集成了电池失效分析数学模型，因而为电池的失效预测和电池容量估算提供了有效手段。较之现在单一的测试内阻或测试电压，而相互数据没有关联，模型提供的分析更完善，更有效，更准确。
2.2放电测试方法
放电模块采用了大功率的电子负载技术，能瞬间承受高达 100A（或 200A）的冲击电流，以实现对电池负荷能力的检测。放电模块也可作为长时间放电负载，实现对电池容量的核对性测试及电池的活化维护。当接到来自主控设备的放电指令时，放电负载接通，电池通过负载放电，同时采集模块将快速采集每节电池电压的每一变化量，在计算机中得到每节电池的特性曲线。除主控设备对放电模块的放电启动/停止指令外，放电模块内部也设有计时器，如放电超时，将自动切断放电回路，即使电子开关损坏，放电回路也将被切断，从而大大提高了放电模块工作的可靠性。放电模块还设有过流、超温等异常保护。同时放电模块工作时还受控于交流市电，在放电时如发生交流市电失电，放电模块将自动终止放电，保证直流系统向负载供电。
2.3一体化交直流数据监控平台
变电站交直流电源设备在线监测系统建立了变电站交直流电源设备远程在线监测平台，通过统一的通信协议实现变电站交直流信息的统一采集，通过自动化的保信通道实现数据的统一上传。在远程主站通过丰富的表格、曲线、柱状图和报表等形式，对交直流系统的运行状态进行实时监测。
2.4安全Ｗｅｂ浏览和发布
变电站交直流电源设备在线监测系统的Ｗｅｂ系统采用最新技术实现，使得授权用户可以在通过安全身份认证的前提下进行各类实时历史数据的浏览、查询和打印。Ｗｅｂ系统采用Ｗｅｂ客户、应用服务器和数据库服务器的３层浏览器－服务器（ｂｒｏｗｓｅｒ／ｓｅｒｖｅｒ，Ｂ／Ｓ）结构，客户端无需安装任何特殊软件，降低用户客户端的配置成本，便于使用和维护。变电站交直流电源设备在线监测系统采用完全开放式设计，方便查看图形、报表、实时数据和事项，满足实时性要求，提供有效的安全机制，避免黑客的攻击和对能量管理系统 （ｅｎｅｒｇｙ ｍａｎａｇｅ－ｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ，ＥＭＳ）等实时系统产生不良影响。
结束语
总之，建立统一的交直流电源设备在线监测系统平台，整合量表配置、组网和后台画面等技术，在引进智能分析、诊断和预警等高级应用功能同时，也要及时完善信息收集、通信标准，只有这样才能继续推动交直流电源设备在线监测技术向前发展。
参考文献
[1] 乔彦超，王博，王孟平，岳鹏飞；大规模蓄电池组在线内阻检测方法研究[J]；河南科学-2012年8期
[2] 刘东；蓄电池在线监测系统的相关问题探讨[J]；电子世界-2012年16期
[3] 马林生，胡元啸，翟艳烁；蓄电池组恒流放电系统建模及闭环仿真[J]；内蒙古电力技术-2012年4期
[4] 孙霞,王致杰,张新忠, 陈雪峰；大型变电站远程监控系统的故障诊断[J]；煤矿机械.2007,28(6)
[5] 侯贸军，钱清泉；基于C／S和B／S模式的变电站远程诊断功能的研究[J]；湖北汽车工业学院学报.2006,20(2).41-45