摘要：目前，随着社会的发展，我国的电力工程建设的发展也有了很大的进步。从变电站生产实际出发，结合现有物联网技术，从原理、方法和设计等方面，对变电站蓄电池远程充放电系统进行说明。本文研制一套变电站蓄电池远程控制系统，可以远程实现蓄电池静态充放电测试及内阻测试的定期切换相关工作，减少前往变电站进行蓄电池定期切换所花费的时间，实现了故障、烟感及温度的告警，充放电监视、电压测量、单体内阻测量、电池性能查验、历史数据核对等功能。在220千伏变电站全面应用以来，在保证变电站蓄电池运行维护安全的前提下，极大地提高运检人员的工作效率。
关键词：变电站；蓄电池远程充放电控制系统；研究
引言
新型蓄电池远程在线维护管理系统与传统技术手段下的维护系统具有不同特质，如在新型蓄电池远程在线维护管理系统中放电负载仪将不再适应，蓄电池组的主要维护方式将变为在线测试、巡检与维护，同时远程均衡充电、远程在线核对放电等也将成为可能，在很大程度上提高了变电站蓄电池状态检修的高效化、自动化、智能化程度，提高了运维管理的质量与效率。
1蓄电池在线维护管理现状分析
目前在变电站直流电源系统中，多会使用维护工作量比较小、可靠性较高的蓄电池，如阀控式铅酸蓄电池。实际使用过程中也会受到充电不足、不及时放电等因素影响，导致蓄电池出现硫化情况。为避免这一问题发生，变电站也积极利用高频脉冲、恒流充放电等方法对蓄电池进行有效修复，但是这些修复方法均具有硫化后补救特性，实际操作时还需要退出运行，这就会威胁到电源系统正常运行。为妥善解决这一问题，提出了蓄电池在线修复技术，通过在线活化技术应用，可以提高蓄电池保有容量，再加上实时在线监控系统的构建，可对变电站中各种通信资源进行实时监测、智能诊断和远程维护，进而对电池性能趋势进行准确把握，蓄电池在线维护水平也会得到显著提高。
2变电站蓄电池远程在线维护技术分析
2.1蓄电池内阻在线测试
其技术原理为：以测试模块为单位对蓄电池组进行划分，之后应用直流放电法按照一定顺序在每个单元段内进行测试并获得数据。测试时主要接线方式仍为四线制接线，需采用多路转换器进行测试，测试时将放电电阻与多路转换器进行连接，之后对单元段内各节蓄电池都进行瞬间直流放电检测，主要目的在于通过检测、记录蓄电池瞬时放电电流，明确蓄电池放电前与放电后的压降变化，在此基础上依据欧姆定理对各节蓄电池的等效内阻进行计算。一般情况下，每个单元段内蓄电池个数远小于整组蓄电池个数，因此单元段内各蓄电池放电的动作并不受充电装置浮充电的影响，整套蓄电池内阻测试工作得以顺利进行。
2.2蓄电池组在线放电原理
在传统技术模式下主要是采用放电负载仪对蓄电池组进行维护，但这种维护方式具有诸多弊端，如维护量大、维护花费时间长、维护精度低等，整体维护效果不是十分理想。针对以上问题提出采用DC/DC升压的方式替代传统维护方式，对蓄电池进行在线核对性放电维护。其技术原理为：当蓄电池正常工作时，蓄电池组直流负荷工作电源以及浮充电均由充电装置供给。当需用本装置对蓄电池放电时，整个放电过程都由控制器进行控制：首先断开直流接触器常闭触电，DC/DC升压模块输入电压和输出电压叠加；之后将直流负荷两端电压逐渐升高，待DC/DC模块与蓄电池组端的输出电压之和超出充电装置输出电压时，控制充电装置停止电流输出。在完成以上操作后，蓄电池将完全成为直流负载的电流来源，而控制器则会自动完成放电电流的采集工作。此时，控制蓄电池呈现出来的状态是恒流放电状态，在这一状态下，工作人员将经过计算得到蓄电池的安时数与放电时间。而放电电流则由控制器负责采集，此时控制蓄电池处于恒流放电状态，同时具体放电时间与安时数将被计算出来。
在蓄电池在线放电过程中，控制器将时刻发挥作用确保直流母线电压永远保持可靠稳定。
2.3系统开发
蓄电池智能在线维护监控管理系统开展的功能主要表现为：对脉冲除硫、均衡维护、监测保护等蓄电池维护技术进行应用，可确保蓄电池各节电池充电更加均衡，蓄电池使用寿命也会得到延长，同时整组电池供电能力也会得到显著提高；在工作机制方面采用多路输出方法，既能够避免对站点其他设备正常运行构成威胁，又能够确保蓄电池维护效率和效果；对蓄电池网络监控功能和在线维护功能有效结合起来，达到网络监控维护一体化效果；对蓄电池智能维护监控平台进行开发和建立，不但对蓄电池信息进行网络化管理，还能够对蓄电池在线维护情况和效果进行详细分析，针对存在的问题也能够及时发现和快速处理。
3效果检查
1）在安全方面。为保证成果安全、可靠投入使用，对各装置的各项数据进行检测，各项数据合格100%。本成果在多处现场实践应用的过程中，效果良好，经公司相关部门认证，本成果设备在安全、质量、管理、成本等方面均无负面影响。2）在经济方面。成果从2019年8月1日投入使用，截止至2019年8月31日一个月内，直接降成本46.2万元。一方面解放了人力劳动，使广大工人们从前往变电站较远的车程解脱出来，另一方面，降低了等待时间，减少了人力成本于车辆根本，带来的经济效益不可估量。传统静态放电工作路程远且流程复杂，会造成施工进度缓慢，远方进行静态放电工作，保证了运维人员工作中设备及人员的安全性，节省了车辆、人员时间，提质增效，一个月内共节省了人员时间约141.33*196/60=461.68小时，大大提高了工作效率，带来的间接经济效益和社会效益不可估量。3）推广性方面。因为基于物联网的蓄电池远程充放电系统在蓄电池静态放电工作上的提升，以及施工现场安装的便利性，可以在较大范围内代替传方法。而且基于物联网的蓄电池远程充放电系统可以实现前端感知，不仅仅可以实现静态放电工作这一个功能，且小巧方便，可以安装至各类变电站。因此，基于物联网的蓄电池远程充放电系统能够适应更多变电站建设工程的需要，应用范围非常广泛。4）在功能性方面。及时掌握各变电站蓄电池的实时运行状况及其性能变化趋势，快速、准确、有效地检测蓄电池的性能并实时掌握蓄电池的运行情况，使其运行在良好状态，使蓄电池得到及时的维护和处理。既减轻了运行维护人员的劳动强度，又提高了对蓄电池性能判断的准确性，确保了系统的安全性和可靠性。运行维护人员可以通过本系统实时管控直流系统各设备运行情况，及时得到设备报警信息，确保了系统的安全性和可靠性。
结语
在对蓄电池智能维护管理系统开发、硬软件及功能了解以后，将其应用到变电站蓄电池维护管理中可充分发挥电池性能有效甄别、网络化管理等作用，变电站运行效果也能得到充分保障。随着该项系统应用不断成熟，合闸电流、UPS供电系统蓄电池也能够利用这项系统开展维护管理工作，不仅可以提高电池使用寿命，还能够提高电池维护效率和管理水平。
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