蓄电池在线维护与管理论文

蓄电池在线维护与管理论文（共4篇）

蓄电池在线维护与管理论文 篇1

一、概述

目前, 国内绝大部分机房/基站的蓄电池组, 只安装了在线监测系统 (即机房动环系统的一部分) , 虽然解决了对蓄电池组的集中在线监测问题, 但蓄电池本身的维护还需要用户花大量的人力和资金去解决 (人工维护) 。由于蓄电池本身的特性决定, 这种传统的人工维护技术已远远不能满足实际需要, 很多蓄电池组在线运行的容量实际已远远低于国标的要求 (国标要求在线运行的蓄电池组容量不得低于额定容量的80%) , 存在一定的安全隐患。

为了保证蓄电池组在线运行的可靠性, 延长蓄电池组在线运行周期, 提高电源系统的安全可靠性, 经相关技术人员探索、研究, 同时与相关厂家技术人员交流, 决定采用HZ-BMM系列蓄电池在线维护系统来解决上述蓄电池固有存在的问题。从而提高专业通信局现有通信电源系统的安全可靠性, 保证专用通信的安全、可靠、畅通。

二、系统组成

HZ-BMM系列由1台维护控制终端、1个或多个电流变送器和多个集成维护模块组成。其中, HZ-BDM02维护终端最多可挂接16个集成维护模块, 1个集成维护模块可监测维护12节2V单位电池。以通信基站48V蓄电池组为例, 维护2组蓄电池只需要配置1台HZ-BDM02维护控制终端, 4个集成维护模块和2个电流变送器。

HZ-BMM蓄电池组在线维护系统除了具有蓄电池在线检测功能外;还具有蓄电池在线维护功能, 解决了蓄电池组因单体电池之间的差异, 造成部分单体电池长期过充电和部分单体电池长期欠充电的现象, 达到延长蓄电池组使用寿命的目的;同时, 还具有对蓄电池性能进行判断、对蓄电池各类告警及时上报、对蓄电池放电数据进行统计分析等在线管理功能, 使得对蓄电池的维护管理更直观、更有效。

三、安装规范

3.1安装前的准备

为了确保施工时的人身和设备安全, 避免盲目施工, 施工前应先熟悉现场环境, 确定设备及工具的合理摆放位置;到施工现场, 按装箱单验清货物。施工前, 测量记录蓄电池组总电压及每节单体电池电压, 测量时, 要使用四位半 (或更高精度) 万用表进行测量, 并认真填写《现场测量记录表》, 存档。检查工具是否满足安全要求, 扳手、改锥要做好绝缘处理。

3.2设备安装

为了保证蓄电池组的供电安全和施工过程中的人身和设备安全, 施工过程必须将蓄电池与电源、负载脱离。为了最大限度的实现上述目标, 设备安全分为A、B两个阶段, A阶段无需将蓄电池组与电源脱离, B阶段则必须将蓄电池组与电源、负载脱离。

A阶段, 选择安全、方便的位置, 固定安装一条用于放置集中维护的35mm标准金属导轨。将集中维护模块固定安装在金属导轨上, 模块与主机、模块与模块之间的连接接口采用标准的DB9插座;施工人员就根据现场实际情况确定数据线的长度。然后将两边插头按序号一一对应焊接, 然后安装护壳即可。根据集中维护模块安装位置, 预测采集线的长度。由于维护模块对相应电池维护时需要进行充电, 建议采集线采用线径为1.5mm2的多股线。连接电池端需要安装5A线保险, 保险另一端焊接相应尺寸的铜鼻子。用压好的模块数据将所有的模块连接起来, 并将第一只模块与主机的1-3号模块接口任意连接。

B阶段, 在设备安装B阶段开始前, 必须将蓄电池组与电源、负载脱离。保证施工人员与设备安全。安装电池信号采集线, 安装前需要先编线号, 然后将集中维护模块的“电池接口”拔下来, 按模块标签图示接入信号线。然后将带有线保险的那端信号线按序号连接到相应蓄电池电极;核查线序无误后, 接入保险拧紧。端信号线按序号连接到相应蓄电池电极;核查线序无误后, 再接入保险拧紧。最后再将集中维护模块的‘电池接口’插头插到相应的‘电池接口’插座。如果有条件主机要安装到19寸标准机架上。

本工程采用TCP/IP模式, 按要求将主机通信接口与上位机的通信接口正确可靠连接。1000AH以下的系统均配置开口电流变送器, 注意电流变送器充电电流方向要与变送器顶部的电流标识方向一致, 尽量将母线从变送器正中心穿过, 然后固定好电流变送器。将集中维护模块与主机连接好以后, 再将主机的电源线按极性连接到供电电源上。确认连线无误后, 可打开主机电源开关时行测试。电池组维护模块由拨码开关设置地址, 实际的地址为拨码开关设置的地址加一。

四、工程实例

本次工程涉及六个模块点, 现以翠屏山机房为例。翠屏山现有两组蓄电池, 为24×2V-500AH的48V系统蓄电池组, 为2010年4月启用, 已用四年, 虽严格按照规范使用电池, 但电池性能参数明显下降, 最显著特点就是单体蓄电池电压不均衡, 最大值与最小值相关0.021V, 施工方案为HZ-BMM在线维护主机一台, BEM-02V-12-500AH维护模块2只, YDG-HTD-7-±100A霍尔电流变送器1只。安装本系统后各参数性能明显提高, 单体蓄电池电压不均衡, 最大值与最小值相关0.003V。预估计电池可延长寿命5年左右, 不但响应了国家节能减排的号召, 还降低了更换电池的费用成本与更换风险。

本工程采用联网安装。保证总电压和每节单体电池电压都可以正常检测, 如果显示通信故障, 请仔细检查数据线压接压接是否正确, 连接是否可靠, 然后再检查主机接地端子是否已经与机架或机房“大地”可靠连接。数据正常显示后, 可以关闭主机电源, 请相关负责人闭合蓄电池开关或熔丝。再重新打开主机电源开关, 再次确认数据检测, 显示正常。进行主机与上位机通信测试, 保证上位机可以正常接收主机监测数据, 并可以对相应参数进行设置。系统正常工作半小时后, 用万用表测量一遍蓄电池组总电压及单本电压, 同时记录主机显示相应的电压, 并仔细填写《设备开通测试记录》。

五、结束语

综上所述, 蓄电池在线维护与管理系统确实能提高电池性能与寿命, 是当前电力系统中改革创新的一部分, 在通信系统中会发挥越来越重要的着重要的角色, 因此需要我们格外关注。本次工程属于试点工程, 运行一年多来, 蓄电池组性能稳定, 工程质量得到保障, 但施工成本有待降低, 后期通过全面展开, 达到规模效应, 逐步降低安装成本, 这仍然是我们今后研究的一大重点。

蓄电池在线维护与管理论文 篇2

[关键词]阀控式铅酸密封型电池；日常维护；温度补偿GFM电池的选型

GFM电池在使用前必须正确的选择型号，以保证电池有足够的放电容量；蓄电池组能获得与之相适应的浮充电压；还有就是安装时新旧蓄电池一般不能混用，不同类型的电池或不同容量的电池决不可混合使用。整流电源的配置蓄电池的工作方式

3.1 浮充工作方式

阀控铅酸蓄电池在现场的工作方式主要是浮充工作制。浮充工作制是在使用中将蓄电池和整流器设备并接在负载回路作为支持负载工作的惟一后备电源。浮充工作的特点是：一般说电池组平时并不放电，负载的电流全部有整流器供给。当然，实际运行中有可能局部放电，或者由于负载意外突然增大而放电。根据浮充电压选择原则与各种因素对浮充电压的影响，长庆通信网浮充电压的范围为2.23～2.27V。

3.2 浮充工作时的作用

3.3 温度补偿

当环境温度高于25℃时，电池容量高于额定容量；当环境温度低于25℃时，电池容量低于额定容量。蓄电池的容量是随着温度的变化而变化的，维护人员必须认真做到根据实际温度的变化合理地调整蓄电池的放电电流，同时要控制好蓄电池的温度使其保持在22℃～25℃范围内。高温使用环境是使蓄电池的实际寿命不能达到设计寿命的最主要原因。蓄电池温度每升高l0℃，恒定电压下的充电电流的接受量将增加一倍，蓄电池寿命就会受过度充电总累积电量增加的影响而缩短。蓄电池的安全运行

如果在半年内，电池组从未放过电，应对电池组进行一次治疗性充放电维护操作。

4.1 放电操作

放电是为了检查电池容量是否正常，一般采用10小时率放电，有条件的可用假负载放电；从方便考虑，直接用负载进行放电，即拉掉市电，用电池组供电，考虑到安全性，放电深度控制在30%～50%为宜。当然，有条件可放电更深一些，容易暴露电池潜在的问题。并且每小时检测一次单体电池电压，通过计算放出电池容量。

4.2 充电操作

电池组放电后，应立即转入充电，开始时可控制电流不大于0.2C（A）为宜（如330Ah电池，充电电流应不大于0.2×330=66A）。当电流变小时，可慢慢提高电池组充电电压，达到均充电压值，再充6小时，然后再调回浮充电压值。

4.3 定期检查

汽车蓄电池的使用与维护 篇3

关键词：汽车蓄电池；维护；使用；测试；保养

中图分类号：U472

文献标识码：A

文章编号：1009-2374(2009)16-0189-03

蓄电池是储存电能的设备，它可将电能转变为化学能储存起来，需要时再将化学能转变为电能输出。各种汽车应急照明都离不开蓄电池。但是笔者发现，许多驾驶员由于缺少蓄电池的使用与维护方面的知识，导致蓄电池的使用寿命缩短或无法使蓄电池很好的发挥作用。选购蓄电池时由于缺乏鉴别知识，常常被不法商贩欺骗。为避免类似事情的发生，驾驶员不仅要了解蓄电池的原理，还应掌握蓄电池使用的维护知识。下面谈谈如何使用与维护蓄电池。

一、蓄电池的构造、工作原理与种类

(一)蓄电池的构造

蓄电池是由正极板、负极板、隔板、电解液和容器五部分所组成。目前，普遍采用铅蓄电池，其正极板呈棕色，成分为二氧化铅(PbO₂)，负极板为青灰色的海绵状纯铅(Pb)，隔板置于极板之间，材料多为木质、橡胶、玻璃纤维等几种，从上世纪80年代后期开始，由于铅酸蓄电池向免维护方向发展，与之相配套的隔板材质、结构和性能也有迅速发展和改进，电解液由纯硫酸(H2S04)和蒸馏水(H₂O)配比而成，比重控制在1.28g/ml，容器是采用硬橡胶制成的或采用塑料制成的，耐酸、耐热、抗震。蓄电池的容器每格额定电压为2V，充电停止时最高可以达到2.7V，但很快就降至2V左右。

(二)工作原理

蓄电池放电时，正极板由二氧化铅变成硫酸铅，负极板也由纯铅变成硫酸铅。于是，电解液中硫酸分子逐渐减少，水分子相应增加，其比重就随之下降了。蓄电池充电时，正极板上的硫酸铅还原成二氧化铅，负极板上的硫酸铅还原成纯铅，电解液中的硫酸分子逐渐增加，水分子相应减少，比重随之上升。

(三)蓄电池的种类

目前市场上的汽车蓄电池大致可分为两种：传统的铅酸蓄电池和最近几年普及使用的免维护型蓄电池。但目前各种汽车照明灯为降低成本，普遍采用传统的铅酸蓄电池；电动自行车和部分摩托车采用免维护蓄电池。

1、铅酸蓄电池。由正负极板、隔板、壳体、电解液和接线桩头等组成，其放电的化学反应是依靠正极板活性物质和负极板活性物质在电解液(稀硫酸溶液)的作用下进行，其中极板的栅架是用铅锑合金制造。传统蓄电池在使用过程中会发生减液现象，这是由于栅架上的锑会污染负极板上的铅，造成水的过度分解，大量氧气和氢气分别从正负极板上逸出，使电解液减少。

2、免维护蓄电池。用铅钙合金制造，由于蓄电池采用了铅钙合金做栅架。所以充电时产生的水分解量少，水分蒸发量低，加上外壳采用密封结构，释放出来的硫酸气体也很少。与传统蓄电池相比，免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。

二、汽车蓄电池的使用与维护措施

(一)蓄电池的选购

蓄电池的使用寿命一般是2年，质量好的品牌产品可以使用3～4年。

1、选相同型号规格。各种车辆上所安装蓄电池大小尺寸并不相同，选择蓄电池的第一步便是找到原型号或相同尺寸的蓄电池。

2、选品牌产品。品牌蓄电池生产厂家不但有质量保障，而且还有良好的售后服务，在保用期内可得到“三包”服务：蓄电池的外包装应有厂名、厂址、联系电话以及详细的使用说明和“三包”承诺，千万不可购买“三无”产品。长期不用的蓄电池，在使用前一定要进行补充电，不同厂家、型号的电池禁止混用。

(二)蓄电池的安装

环境温度对蓄电池的放电容量、寿命、自放电、内阻等方面都有较大影响，虽然开关电源有温度补偿功能，但其灵敏度和调整幅度毕竟有限。因此，蓄电池室应安装空调设备并将温度控制在22℃～25℃之间。这不仅可延长蓄电池的寿命，还能使蓄电池有最佳的容量。蓄电池应正立放置，不可倾斜角度。每个蓄电池间端子连接要牢固。同时要注意电池的规格和数量的正确性，不同规格和批号的电池不能混用。安装前要拧紧所有的注液栓，电池的表面应保持清洁，保证水塞的透气孔通畅。蓄电池安装在农用车上必须紧固牢靠，要加防震垫，以免行车时震裂电池壳體。正确连接正负极两个端子，使接线清洁，最好在端子上涂凡土林以免腐蚀，正极端子上还应加装橡胶皮套绝缘隔离。

(三)定期保养

蓄电池在使用一定时间后应进行定期检查，如观察其外观是否异常，测量各电池的电压是否平均等。如果长期不停电，电池会一直处在充电状态，这样会使电池的活性变差，因此即使不停电，蓄电池也需要定期进行放电试验以使电池保持活性。定期清除蓄电池外表和极桩之间的灰尘污物。很多汽车作业环境尘土飞扬，蓄电池上容易积聚，被渗溢出的电解液浸湿的灰尘，具有较好的导电性，蓄电池可通过这些污物进行自放电，从而加快蓄电池的亏电速度。因此，应及时将这些污物擦拭干净。加液孔盖上有一个通气孔，作用是释放蓄电池充电时放出的气体，应常检查此孔是否被污物堵塞。如若阻塞应及时疏通，否则，产生的气体就排不出去，电解液膨胀时会把蓄电池外壳撑破，从而造成蓄电池的损坏。定期检查蓄电池的外观有无异常变形和发热，仔细检查安全阀的周围是否有被喷射的污点，以此确定安全阀是否拧紧或损坏。

(四)使用注意事项

1、蓄电池在检修期间充电后放置3h，其开路电压不得小于2V，若低于此值，说明蓄电池未充足电，如长期使用将影响电池的性能。

2、未经厂家许可，不得向电池中加任何电解液。

3、放电时，电池电压不能低于其终止电压(如5h放电率，终止电压为1.7V；10h放电率，终止电压为1.8V)，以不影响电池的寿命。

4、在平时汽车运用时，一般不能连续起机3次及以上，以防亏电。

5、电解液密度应合适。一般夏季密度为1.25～1.27kg／L，冬季为1.28～1.30kg／L。密度过大，虽可减少结冰的危险，提高蓄电池的容量，但电压不能上升，缩短极板和隔板的寿命；密度过小，蓄电池内阻增加，电压将迅速下降，容量也低，起动时无力，冬天还易冻裂蓄电池壳体。

(五)落后蓄电池的处理

有的蓄电池浮充电压、均衡电压设置错误，性能较差的电池变成蓄电池组中的落后蓄电池，落后蓄电池得不到应有的处理，蓄电池组一旦出现落后电池，其他蓄电池充电就欠缺，从而

拖垮整组蓄电池。根据通信电源维护规程，维护人员每三年做一次容量试验，每年以实际负荷做一次核对试验。所谓核对试验即由蓄电池组向实际通信设备进行单独供电，以考察蓄电池是否满足忙时作大平均负荷的需要。具体做法是：选择在忙时中断开关电源的工作，使蓄电池单独向通信设备供电，让实际符合需要的电量全部由蓄电池承担，到终了时核算其输出的容量。一般放出电池容量的30％～40％，试验时可准备柴油机应付停电。出现落后蓄电池(放电时端电压较其它电池低)后，要对电池组进行均衡充电。特别应该提倡的是，对顽固的落后蓄电池，采取均衡充电可能也无法解决，这时可使用“蓄电池在线活化仪(修复仪)”或充电机对其单独处理，往往可以取得较好的效果。

(六)蓄电池的测试

蓄电池除日常清洁、紧固、巡检等常规检查外，还应进行必要的测试。

1测量电池单体浮充电压。每月应测量一次电池单体浮充电压，填好测量记录并记下环境温度。可以直接用万用表手工测量，也可以通过监测设备测量。浮充电压的设置对电池的寿命具有相当重要的影响。浮充电压的选择可以根据厂家说明书的要求而设定，没有說明书时也可以设置在(2.23～2.28)v·N(N为单体电池个数)。虽然测量浮充电压并及时做出调整是蓄电池日常维护的一项重要工作，但是测量浮充电压并不能找出落后单体电池。实践证明，阀控密封铅酸蓄电池端电压与容量无相关性，从静态的浮充电压无法准确判断出蓄电池的好坏。

2、核对性放电。按照电力部《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》(DL／T724-2000)标准，新安装或大修后的阀控蓄电池组，应进行全核对性放电试验，以后每隔2～3年进行一次核对性试验，运行了6年以后的阀控蓄电池，应每年作一次核对性放电实验。

参考文献

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蓄电池在线维护与管理论文 篇4

目前, 变电站直流电源系统大多使用具有安装方便、维护工作量小、对环境污染少、可靠性较高的阀控式铅酸蓄电池。但在实际使用过程中, 由于蓄电池的使用和维护不当, 如经常充电不足, 不及时充电或放电, 势必引起硫化现象的发生。因此, 为了克服铅酸蓄电池的硫化, 已开发出多种铅酸蓄电池修复技术, 如: 大电流充电法、负脉冲法、添加活性剂法、高频脉冲法、复合式谐振脉冲法、恒流充放电法等[1,2]。然而这些修复方法大多是在蓄电池出现“硫化”后采取的补救式修复方法, 而且需要采取退出运行的离线式修复, 影响了直流电源系统正常运行。所以, 为了提高修复效率, 更好地服务于变电站, 近年来国内各大院校及企事业科研单位相继开发出在线式修复技术。文献[3]提出了脉冲式间歇式充电方式, 以降低和延缓蓄电池劣化趋势, 针对蓄电池在线活化, 提出以一定深度的充放电循环为基础, 辅以激励信号, 有效去除硫酸盐, 抑制蓄电池失效的蓄电池在线活化技术, 可以恢复蓄电池容量10% ~ 35% , 同时分析蓄电池最佳活化时机, 使蓄电池保有容量达40% 以上。文献[4]开发了蓄电池实时在线监控系统, 由蓄电池监测设备和控制中心机构成, 充分利用变电站中的各种通信资源进行命令和数据的传递, 实现了实时监测、智能诊断、容量估计、远程维护等功能。文献[5]开发了大集控直流蓄电池监测网络化管理系统, 由监控主机、电池电压采集模块、放电模块、通信接口板、服务器等构成, 可在线自动监测单体电池电压、电池组组端电压、充放电电流和温度等参数, 并通过大网上传到远程监控计算机分析和诊断, 提前预示电池性能趋势。文献[6]提出一种基于在线诊断技术的直流电源系统状态检修模式, 利用基于状态空间预测要求的卡尔曼滤波器对蓄电池剩余容量及状态进行诊断及预测。本文为了进一步提升应用于变电站的蓄电池在线修复技术水平, 使其既能在线维护蓄电池, 提高蓄电池性能, 又可以远程监控, 提供蓄电池的主动维护, 开发了一种新的电力系统直流蓄电池智能在线维护监控管理系统。

1 系统的开发

开发的系统功能为:

1) 采用脉冲除硫 → 均衡维护→ 检测保护三阶段蓄电池维护技术, 有效提高蓄电池各节电池充电的均衡性, 防止电池的快速劣化, 延长蓄电池的使用寿命, 提升电池容量及整组电池供电能力。

2) 采用多路输出分时循环除硫的工作机制, 有效保障蓄电池在线维护效果, 同时避免因设备工作时对站点其他设备产生不良影响。

3) 有机整合蓄电池在线维护功能和蓄电池网络化实施监控功能, 实现在线维护与监控的一体化。

4) 开发蓄电池在线维护监控管理网管平台, 实现蓄电池信息的统一网络化管理, 蓄电池在线维护效果分析, 以及蓄电池重要信息告警等功能。

该系统由蓄电池在线维护仪 ( 远端硬件) 、服务器 ( 局端硬件) 、蓄电池在线维护系统网管平台 ( 局端软件) 三大部分组成。

蓄电池在线维护仪安装于蓄电池所在变电站站点, 采集蓄电池运行的各项参数 ( 包括站点供电状态、电池组端压、电池内各单体电压、电池充/放电电流、电池温度等) ; 将采集到的蓄电池运行参数发送至服务器端, 接收服务器端发送的各项控制指令; 通过设备与蓄电池端的连接线向蓄电池输出除硫脉冲和充电电压, 从而实现对蓄电池的均衡充电和在线除硫维护。

服务器使用远端外网设备, 蓄电池在线维护仪内部的数据发送模块与服务器端建立数据连接, 一方面将实时采集到的各项电池运行参数发送至服务器端, 另一方面负责接收服务器端传送的各项查询和控制指令, 实现数据的双向传输。

蓄电池在线维护系统网管平台安装于服务器内, 负责上传数据的采集、WEB界面显示、数据后台分析计算和存储等, 通过该平台对上传数据进行分析处理, 可实现站点蓄电池各项参数的实时查看、站点隐患智能分析和维护指导、电池均匀性变化分析等功能, 以指导维护人员更加科学高效地维护蓄电池。

1. 1 系统硬件与功能

蓄电池在线维护仪为系统硬件设备, 应用于变电站单体电池为2 V的蓄电池组, 最多可管控2 V/24 节单组电池。

1. 1. 1 在线维护功能的实现

以2 V/24 节蓄电池组为例, 蓄电池输出接口为25 位端子, 输出线分别接入各节单体电池的正负极柱, 设备工作机制采用脉冲除硫 → 均衡维护→ 检测保护三阶段分时循环。

从以上工作机制来看, 脉冲除硫阶段对已经硫化的电池恢复其特性; 均衡维护阶段减小电池组各单体电池的差异性, 有效阻止再次硫化; 检测保护阶段使电池始终处于安全状态, 同时避免过充, 当再次出现差异时可以自动启动工作。通过这种在线维护方式将高于平均值的单体电压拉低 ( 在线维护降低其内阻) , 将低于平均值的单体抬高 ( 欠充电池补充其能量) , 从而有效消除电池劣化, 使整组电池性能显著提升。

1. 1. 2 各项电池数据采集功能的实现

蓄电池单体电池电压和总电压的采集: 蓄电池输出接口不仅完成对各节单体电池在线维护的功能, 还通过该接口采集各节单体电池的电压和总电压。

蓄电池温度采集: 设备内部内置温度传感器, 温度传感器采集探头置于电池附近, 即可采集到电池所处环境温度。

蓄电池供电状态信息采集: 通过电池电压和电池电流的变化综合判断站点是否处于停电状态, 站点停电标志包含在上传数据内。

1. 1. 3 设备级联功能的实现

单台蓄电池在线维护仪最多只能管控24 节电池, 如果单组蓄电池的单体电池节数超过24 节, 就要通过设备级联接口进行扩展。

例如站点蓄电池为2 V/108 节单组, 则五台设备级联后, 1 号设备作为主设备管控前24 节电池, 2 号设备作为从设备管控其余12 节电池, 依次类推, 所有采集信息均通过级联接口汇总至1 号设备, 通过GPRS /3G模块发送至服务器端。连接示意图如图1 所示。

1. 1. 4 数据传输功能的实现

数据传输功能通过设备上的无线模块实现。

1. 2 系统软件及功能

1. 2. 1 服务器端软件

服务器端软件包括Linux操作系统、在线维护系统采集软件、Oracle数据库、蓄电池在线维护系统网络平台。

软件共分为四层。

表现层: 以动态图形及声光报警展现站点实时采集的数据并进行分析, 对不良蓄电池进行声光报警和短信发布。

数据交互层: 将结果数据通过国家标准数据交换格式 ( xml和json) 进行传输。

数据处理层: 将采集到的模拟量进行分析和存储, 并生成分析结果。

数据采集层: 定时对各机房数据进行采集, 并交数据处理层处理。

1. 2. 2 软件功能

采用Linux5. 5 版本操作系统, 是服务器端各应用软件正常运行的基础, 具有系统安全性高、网络功能丰富、可移植性好等特点。在线维护系统采集软件负责接收各站点数据的上传和服务器端相关指令的下发。采用Oracle10. 2g版本, 对各站点数据进行存储。

蓄电池在线维护系统网管平台主要功能为站点上传数据显示、曲线分析、报表统计等。维护人员只需访问该网络平台, 即可查看站点蓄电池实时运行状况, 从而及时发现劣化蓄电池组。

1.3系统网络架构 (最大架构模式)

系统网络构架如图2所示。

采用双服务器一级网络结构, 即在网络维护监控中心架设两台服务器, 每台服务器均安装相应的蓄电池数据采集软件、数据库软件、web服务器软件, 一台作为主服务器, 另一台作为热备用服务器。

服务器端有一个广域网静态IP地址, 两台服务器通过路由器与外界连接。蓄电池端每组电池所配备的智能在线监测维护仪可通过RJ45 端口或GPRS /3G模块, 与服务器进行通讯。各级蓄电池维护人员通过本地浏览器, 按照管辖区域可对蓄电池组进行实时查看及维护。

2 系统的应用

经研制开发后, 该系统于2014 年9 月应用于鹤南变2 V/104 节蓄电池, 并对其进行了测试。鹤南变蓄电池为哈尔滨九州蓄电池生产, 型号为GFM -300, 标称容量300 AH, 电池数量2 V /104 节, 2010 年投运。

初测于2014 年9 月4 日进行, 预测放电时长3. 0 h, ( 放电时间达到预定值时, 自动停止测试) , 预设放电电流30 A。放电因预设时间达到而自动停止, 放电停止时, 第25 节电池电压最低, 为1. 980 V。复测于2015 年4 月2 日进行, 预设放电时长7 h, 预设放电电流20 A。同样是在放电时间达到预设定值时, 自动停止测试, 放电停止时, 第80 节电池的电压最低, 为2. 066 V。两次测试结果如表1 所示。

从表1 可以看到, 通过蓄电池智能在线维护, 单体电池电压均有所提升, 如初测时的第25 节电池, 电压降至1. 980 V, 复测时升至2. 073 V, 提升了电池性能。此外, 复测最低单体电压第80 节的单体电压达2. 066 V, 电池电压的整体均匀性比初测时有所提高; 整组电池容量得到了提升, 提升量达55. 68AH ( 复测容量146. 439AH - 初测容量90. 758AH) , 容量提升百分比达18. 56% ( ( 复测容量146. 439AH - 初测容量90. 758) /标称容量200AH × 100% ) , 去硫化效率达61. 35% ( ( 复测容量146. 439AH - 初测容量90. 758AH) / 初测容量90. 758AH × 100% ) 。由此表明, 电力系统直流电源蓄电池智能在线维护监控管理系统, 通过对放电过程中各单节电池电压的监测, 可及时准确发现整组电池中落后单支电池, 从而有效指导维护人员对电池进行有针对性的维护, 消除故障隐患, 消除电池长期浮充形成的硫化, 提高了单体电池电压均匀性, 有效地提升了电池的性能和整组蓄电池供电能力。

3 结语

通过蓄电池智能在线维护监控管理系统的开发, 以及现场的安装、调试、运行、测试等对成果的验证, 最终实现了蓄电池的网络化统一管理、电池性能准确甄别和蓄电池在线除硫维护等功能, 其技术指标达到了预期的目标值, 符合现场运行需要。

由于电力系统使用蓄电池范围广、数量大, 本研究推广意义重大, 包括合闸电源、无人值守变电站、UPS供电系统的蓄电池, 均可通过该系统进行在线维护和管理, 提高现有蓄电池维护管理水平和维护效率, 降低运行维护成本, 减少运行维护人员的维护强度和维护难度。此外, 从降低电池采购成本和提升电网电池使用寿命的角度, 可产生较大的经济效益和社会效益。

参考文献

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