本發(fā)明涉及變電站蓄電池監(jiān)測領(lǐng)域，特別是涉及一種變電站蓄電池脫離直流母線監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

蓄電池是變電站中最可靠穩(wěn)定的電源，為變電站中控制、保護(hù)、合閘、閉鎖等回路和設(shè)備提供電源。整個(gè)變電站內(nèi)的直流系統(tǒng)是用充電機(jī)提供的直流電源為整個(gè)系統(tǒng)供電。而充電機(jī)的電源為站內(nèi)交流電源。如果蓄電池脫離直流母線，一旦發(fā)生事故，站內(nèi)失電，會(huì)造成整個(gè)直流系統(tǒng)失去電源，而保護(hù)、控制裝置無法動(dòng)作，將造成事故擴(kuò)大到上一級。因此，對于蓄電池是否脫離直流母線進(jìn)行檢測具有重要意義。但在傳統(tǒng)技術(shù)中，主要依賴于運(yùn)維人員現(xiàn)場巡查，這種方式不僅效率低下，而且在巡查不及時(shí)的情況下將導(dǎo)致嚴(yán)重的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明提供一種變電站蓄電池脫離直流母線監(jiān)測系統(tǒng)，對蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)蓄電池是否脫離直流母線。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用以下技術(shù)方案：

一種變電站蓄電池脫離直流母線監(jiān)測系統(tǒng)，包括：蓄電池系統(tǒng)電壓增量監(jiān)測裝置、蓄電池本體電壓衰減監(jiān)測裝置、蓄電池浮充電流監(jiān)測裝置、蓄電池熔斷器監(jiān)測裝置、蓄電池母線開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測裝置、蓄電池工作開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測裝置、通信裝置、微控制器以及服務(wù)器；

所述蓄電池系統(tǒng)電壓增量監(jiān)測裝置、所述蓄電池衰減監(jiān)測裝置、所述蓄電池浮充電流監(jiān)測裝置均分別連接變電站中的蓄電池以及所述微控制器；

所述蓄電池熔斷器監(jiān)測裝置分別與所述蓄電池的熔斷器和所述微控制器連接，所述蓄電池母線開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測裝置分別與所述蓄電池的母線開關(guān)和所述微控制器連接，所述蓄電池工作開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測裝置分別與所述蓄電池的工作開關(guān)和所述微控制器連接；

所述通信裝置分別連接所述微控制器和所述服務(wù)器。

本發(fā)明可以實(shí)時(shí)監(jiān)測蓄電池的電壓變化情況、充放電狀態(tài)，并能監(jiān)測蓄電池熔斷器是否熔斷、監(jiān)測蓄電池母線開關(guān)和工作開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)蓄電池組與直流母線的連接和運(yùn)行狀態(tài)的多維度監(jiān)測，并能分析蓄電池是否脫離直流母線，從而大大提高了變電站直流電源系統(tǒng)的安全性和可靠性，確保電網(wǎng)穩(wěn)定安全地運(yùn)行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中變電站蓄電池脫離直流母線監(jiān)測系統(tǒng)的第一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中變電站蓄電池脫離直流母線監(jiān)測系統(tǒng)的第一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中變電站蓄電池脫離直流母線監(jiān)測系統(tǒng)的第一結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合較佳實(shí)施例及附圖對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)描述。顯然，下文所描述的實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管在下文中采用術(shù)語“第一”、“第二”等來描述各種信息，但這些信息不應(yīng)限于這些術(shù)語，這些術(shù)語僅用來將同一類型的信息彼此區(qū)分開。例如，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，“第一”信息也可以被稱為“第二”信息，類似的，“第二”信息也可以被稱為“第一”信息。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中變電站蓄電池脫離直流母線監(jiān)測系統(tǒng)的第一結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，變電站蓄電池脫離直流母線監(jiān)測系統(tǒng)包括：蓄電池系統(tǒng)電壓增量監(jiān)測裝置1、蓄電池本體電壓衰減監(jiān)測裝置2、蓄電池浮充電流監(jiān)測裝置3、蓄電池熔斷器監(jiān)測裝置4、蓄電池母線開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測裝置5、蓄電池工作開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測裝置6、通信裝置7、微控制器8以及服務(wù)器9。

其中，蓄電池系統(tǒng)電壓增量監(jiān)測裝置1、蓄電池衰減監(jiān)測裝置2、蓄電池浮充電流監(jiān)測裝置3均分別連接變電站中的蓄電池以及微控制器8。

蓄電池熔斷器監(jiān)測裝置4分別與蓄電池的熔斷器和微控制器8連接，蓄電池母線開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測裝置5分別與蓄電池的母線開關(guān)和微控制器8連接，蓄電池工作開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測裝置6分別與蓄電池的工作開關(guān)和微控制器8連接。通信裝置7分別連接微控制器8以及服務(wù)器9。

在本實(shí)施例中，蓄電池系統(tǒng)電壓增量監(jiān)測裝置1用于監(jiān)測蓄電池系統(tǒng)的電壓增量，此處所指的電壓增量即控制母線電壓u1與蓄電池電壓u2的差值，當(dāng)蓄電池正常工作時(shí)，理論上控制母線電壓u1與蓄電池電壓u2的差值應(yīng)為零，實(shí)際中控制母線電壓u1與蓄電池電壓u2的差值也很小，接近于零。

蓄電池本體電壓衰減監(jiān)測裝置2用于監(jiān)測蓄電池電壓u2的衰減度情況，若蓄電池脫離母線，蓄電池電壓隨時(shí)間變化的曲線將滿足：

式(1)中u2為蓄電池電壓，ue為蓄電池電壓衰減瞬間額定值，r、c分別是蓄電池回路中內(nèi)阻、電容。

蓄電池浮充電流監(jiān)測裝置3用于監(jiān)測蓄電池的浮充電流i，若蓄電池未脫離母線，理論上蓄電池的浮充電流i應(yīng)不等于零。蓄電池熔斷器監(jiān)測裝置4用于監(jiān)測蓄電池熔斷器的開斷狀態(tài)，確保運(yùn)行中的熔斷器處于完好狀態(tài)。蓄電池母線開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測裝置5用于監(jiān)測母線開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)，確保蓄電池運(yùn)行時(shí)不脫離母線，電壓電流不發(fā)生異常狀況。蓄電池工作開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測裝置6用于監(jiān)測蓄電池工作開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)，確?？刂颇妇€電壓與蓄電池電壓無差異。

微控制器8用于接收上述各個(gè)監(jiān)測裝置傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并進(jìn)行綜合分析，判斷蓄電池是否脫離母線?？蛇x的，當(dāng)微控制器8經(jīng)過分析確定以下條件中的任意一個(gè)滿足時(shí)，判定蓄電池脫離母線：

(1)控制母線電壓u1與蓄電池電壓u2的差值不為零，且大于設(shè)定的閾值；

(2)蓄電池電壓u2隨時(shí)間衰減變化滿足其中，u2為蓄電池電壓，ue為蓄電池電壓衰減瞬間額定值，r、c分別是蓄電池回路中的內(nèi)阻、電容；

(3)蓄電池的浮充電流i大于閾值電流(該閾值電流接近于零)；

(4)蓄電池熔斷器斷開；

(5)蓄電池母線開關(guān)斷開；

(6)蓄電池工作開關(guān)斷開。

微控制器8通過通信裝置7與服務(wù)器9進(jìn)行通信，將分析數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器9，后臺(tái)人員通過服務(wù)器9可以獲得蓄電池的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，并能判斷蓄電池是否脫離母線運(yùn)行。其中，通信裝置7可采用3g通信模塊、4g通信模塊等等。

較佳地，參照圖2所示，本實(shí)施例中的變電站蓄電池脫離直流母線監(jiān)測系統(tǒng)還包括顯示裝置10，該顯示裝置10與微控制器8連接。顯示裝置10可以顯示微控制器8輸出的待顯示數(shù)據(jù)?？蛇x的，微控制器8分析各個(gè)監(jiān)測裝置采集的數(shù)據(jù)之后形成作業(yè)分析表單，該表單中含有各項(xiàng)分析數(shù)據(jù)和曲線，顯示裝置10可以顯示該作業(yè)分析表單，并且當(dāng)有數(shù)據(jù)異?；蚯€異常時(shí)，針對于異常的數(shù)據(jù)或曲線進(jìn)行提示，比如自動(dòng)標(biāo)紅異常的數(shù)據(jù)或曲線，提醒運(yùn)維檢修人員及時(shí)排查故障原因并進(jìn)行相應(yīng)處理。

進(jìn)一步地，參照圖2所示，本實(shí)施例中的變電站蓄電池脫離直流母線監(jiān)測系統(tǒng)還可包括與微控制器8連接的報(bào)警裝置11，該報(bào)警裝置11用于依據(jù)微控制器8輸出的異常信號進(jìn)行報(bào)警，以提醒運(yùn)維檢修人員?？蛇x的，微控制8分別對各個(gè)監(jiān)測裝置采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)有任意一個(gè)監(jiān)測裝置采集的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，微控制器8均可生成相應(yīng)的異常信號，以驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置11發(fā)出報(bào)警。其中，報(bào)警裝置11可以是任意一種聲、光或其他形式的報(bào)警裝置，例如警鐘、提示燈等等。

在一種可選的實(shí)施方式中，參照圖3所示，蓄電池系統(tǒng)電壓增量監(jiān)測裝置1包括第一電壓傳感器101a、第二電壓傳感器101b以及差分運(yùn)算電路102。其中，第一電壓傳感器101a用于檢測變電站中控制母線電壓u1，第二電壓傳感器101b用于檢測蓄電池電壓u2，第一電壓傳感器101a和第二電壓傳感器101b分別連接至差分運(yùn)算電路102的輸入端，差分運(yùn)算電路102的輸出端與微控制器8連接。差分運(yùn)算電路102可以輸出差電壓信號△u至微控制器8中進(jìn)行分析計(jì)算，其中，△u＝u1-u2。

在一種可選的實(shí)施方式中，參照圖3所示，蓄電池本體電壓衰減測量裝置2包括與微控制器8連接的第三電壓傳感器201，該第三電壓傳感器201周期性采集蓄電池電壓，并照時(shí)間推移將采集到的電壓輸入到微控制器8中。微控制器8可以依據(jù)隨時(shí)間變化的蓄電池電壓來擬合出衰減曲線，若擬合出的衰減曲線滿足式(1)，則說明蓄電池脫離直流母線。

可選地，參照圖3所示，蓄電池浮充電流監(jiān)測裝置3包括用于采集蓄電池浮充電流的電流傳感器301，該電流傳感器301分別與蓄電池、微控制器8連接。本實(shí)施例中電流傳感器301可采用高精度電流抗飽和傳感器，可以得到更精確的檢測結(jié)果。

可選的，參照圖3所示，蓄電池熔斷器監(jiān)測裝置4包括分別與蓄電池的熔斷器和微控制器8連接的霍爾傳感器401，霍爾傳感器401用于監(jiān)測蓄電池熔斷器的開斷狀態(tài)。本實(shí)施例中的霍爾傳感器401采用現(xiàn)代高精度、高靈敏度的霍爾傳感器，以提高檢測精度。

可選的，參照圖3所示，蓄電池母線開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測裝置5包括第一光耦合器501，第一光耦合器501的輸入端與母線開關(guān)的位置接點(diǎn)連接，第一光耦合器501的輸出端與微控制器8連接。具體的，可將母線開關(guān)空的位置接點(diǎn)接入第一光耦合器501的輸入端，第一光耦合器501工作后，其輸出信號輸入至微控制器8中，經(jīng)微控制器8的智能分析，可以判斷出母線開關(guān)的閉合與開斷狀態(tài)。同時(shí)，由于光耦合器的作用，信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強(qiáng)。

可選的，參照圖3所示，蓄電池工作開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測裝置6包括第二光耦合器601，第二光耦合器601的輸入端與蓄電池的工作開關(guān)的位置接點(diǎn)連接，第二光耦合器601的輸出端與微控制器8連接。同理，可將蓄電池工作開關(guān)空的位置接點(diǎn)接入第二光耦合器601的輸入端，第二光耦合器601工作后，其輸出信號輸入至微控制器8中，經(jīng)微控制器8的智能分析，可以判斷出蓄電池工作開關(guān)的閉合與開斷狀態(tài)。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。