变电站蓄电池远程监控系统研究及应用

发布时间：2020-06-22 05:02

【摘要】：在电力系统变电站中,直流系统是变电站内各种设备提供供电的最为重要的系统,站内断路器分合闸操作、继电保护及自动化装置、应急电源都离不开直流系统的供电,而蓄电池组则是直流系统中最为关键的一环,在变电站全停的情况下,直流系统的交流输入消失,充电模块停止运作,能够为设备提供直流电源的就只有蓄电池组了。为保证站内保护设备等可靠运行,从而保障电网安全,蓄电池运行的可靠性尤为重要。因此及时掌握变电站蓄电池组的运行情况,对站内蓄电池的运行状态进行实时远程监控是必要的。现运行的直流系统远程监控装置大多仅能实时采集变电站现场直流设备的少量重要的告警信息,如交流电源故障、充电模块故障、熔丝熔断、母线电压异常、蓄电池组/蓄电池单体电压过欠压、系统接地故障、监控单元故障等,而对于蓄电池温度,内阻等重要信息都无法采集,且因规约转换的限制,综合监控单元无法将更多的实时数据采集到的设备信息上送到调度端,供运行维护人员进行远程监控及操作维护。本文论述了直流电源系统的构成,并重点分析了茂名供电局辖区内变电站蓄电池的运行、维护管理现状,通过蓄电池巡检监测模块对蓄电池进行全面、实时监测的研究,综合监测模块对直流系统状态判别及控制功能的研究,装置通信规约的选择及转换问题的研究,智能化控制及远程维护系统远程功能的研究,提出了一种能综合蓄电池内阻、蓄电池端电压、蓄电池连接条压降、蓄电池运行环境温度、蓄电池充放电数据等对蓄电池组运行状态进行有效判断的,并能对蓄电池远程控制、维护与试验的远程监控系统,并设计了系统的结构、功能、组网方案以及信号上送方案,对其远程监控功能实现方法进行研究分析与应用。系统能够远程实时监测变电站蓄电池的状态,方便运行维护人员远程查询实时数据和历史数据,分析数据及完成控制、维护和试验工作。通过实践验证,可以证明该系统当蓄电池出现异常或者故障时能够提前预警,能够为运行维护人员提供更准确、有效的决策支撑信息,在有效减少变电站蓄电池检测及维护的工作量、提高故障处理效率的同时,也保证了茂名供电局电网运行的安全性、稳定性及经济性。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM912;TM63
【图文】：

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第二章变电站直流电源系统概述2.1 变电站直流电源系统变电站直流电源系统是为给变电站内的继电保护装置、安全自动装置、断路器操作电源、应急电源等提供直流供电的电源设备。直流电源系统相对于其他系统而言，它是一个独立的系统，它的运作过程免受发电机、站用电及系统运行状态影响，即使断绝外部交流电源，它仍然会借助后备电源—蓄电池组继续运作，这是保证直流电源不失电的重要设备。直流系统能否安全稳定运行，对电力系统供电的可靠性和安全性有着重要影响。变电站直流系统基本组成形式如图 2-1 所示，主要由交流输入、充电机模块、直流母线、蓄电池组、直流负荷及直流监控系统六部分组成。

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单母线以及双电池组、双组充电电源模块、单母线分段两种基本接线方式。其中，前者主要用于部分 35kV 及以下电压等级变电站，后者主要用于 110kV 及以上电压等级变电站。2.2 直流电源监控系统直流电源监控系统，相对于其他系统，它肩负的责任更为重大，其工作过程如下：对系统中各功能单元和蓄电池保持长时间的自动监测，以及时获知直流系统中的的各种运行过程与结果参数及状态，并依据测量数值、运行状态采取相对应方法，再凭借这些数据对直流系统进行控制，以达到电源系统自动管理的目的，保证其运行过程的连续性、安全性与正确性。直流电源监控系统主要由主单元、蓄电池巡检单元、充电机管理单元、绝缘监测单元、输入输出单元等功能单元组成，如图 2-2 所示。

【参考文献】