可远程控制充放电的蓄电池在线维护管理系统

陈殿欣++郭闯++陈抒珉

摘 要针对蓄电池维护管理的远程控制需求，本文对能够采用智能并网逆变方式对蓄电池进行核对性放电管理的系统进行了研究，对系统的应用需求、架构组成和功能展开了分析，发现该系统能够实现对蓄电池的在线监测、内阻测试、远程核对性放电管理和主动均衡维护，能够满足蓄电池的管理需求。

【关键词】智能并网 远程控制充放电技术 蓄电池 在线维护管理系统

在电力通信系统中，蓄电池为重要的设备之一。所以，能否加强蓄电池的维护管理，将直接关系到系统运行质量。在过去，采用传统蓄电池在线维护管理方式难以确定电池组的实际容量，所以会导致蓄电池出现未能及时充电或过充的问题，继而影响到蓄电池的使用寿命。而采用基于智能并网远程控制充放电技术的蓄电池在线维护管理系统，则能实现对蓄电池的远程在线维护管理。因此，还应加强对该系统的研究，以便更好的进行系统的应用推广。

1 智能并网远程控制充放电技术概述

在电力通信系统中，还要对蓄电池组可备用时间和容量进行检验，并定期对蓄电池开展充放电测试，以确保系统运行的可靠性。而在蓄电池在线维护管理过程中，利用智能并网远程控制充放电技术，能够使以往采用电阻箱进行蓄电池组核对性放电维护出现的电池过充或充电不及时的问题得到解决，继而实现对蓄电池高效化和智能化管理。因此在进行蓄电池在线维护管理系统的设计时，还要在系统核对性放电单元中引入并网逆变器，以便同时采用先进方法和传统方法进行蓄电池组的维护，继而使蓄电池充放电控制变得更加可靠，并且逐渐向智能化和高效化的方向发展。

2 基于智能并网远程控制充放电技术的蓄电池在线维护管理系统

2.1 系统应用需求

研究基于智能并网远程控制充放电技术的蓄电池在线维护管理系统，其实是为了使以往采用电阻箱進行蓄电池组核对性放电维护出现的电池过充或充电不及时的问题得到解决。具体来讲，就是采用智能在线维护管理系统完成蓄电池运行情况的实时监测，从而及时发现性能不佳的单节电池，然后通过远程充放电测试确定电池组实际容量，并对其可备用时间进行确认，进而使系统运行更加可靠。为满足这一需求，还要通过模块化的设计完成系统构建，以确保系统拥有完善的功能，能够实现对蓄电池的远程在线维护管理。

2.2 系统组成分析

分析系统组成可以发现，系统由主站和分站构成，主站负责进行各分站系统的统一管理，由监控工作站及系统服务器构成。通过系统主站平台，操作人员则可以对系统各项蓄电池核对性放电过程进行远程控制，从而为系统检修维护提供便利。在服务器上，需完成基于智能并网远程控制充放电技术的蓄电池在线维护管理系统的安装，监控站需完成系统客户端软件的安装，从而对系统的运行进行监控。分站系统由在线监测单元、逻辑控制单元、集控单元、在线维护单元、智能并网放电单元构成，能够对蓄电池的运行展开实时监控，并完成核对性放电过程的控制管理。在分站系统中，监测单元能够进行蓄电池运行参数的实时采集，并对在线内阻进行功能测试，并完成蓄电池的主动均衡维护；集控单元负责进行各分站数据的处理、传输和管理；并网放电单元能够实现核对性放电；逻辑单元能够进行放电维护管理。从系统硬件构成上来看，主要采用插板式结构进行硬件设备采用，以满足系统简单维护需求。在软件应用方面，为满足系统交互友好性需求，采用了图形化显示操作界面。在组网方面，系统采用IP网络实现主站与分站的连接，并采用RS232/485/TCP通信方式进行分站各单元连接，从而利用动态网络增强系统扩展性和兼容性。

2.3 系统功能分析

2.3.1 在线监测功能

对系统功能进行分析可以发现，利用系统在线监测软件和设备，能够对蓄电池组充放电情况、电压、温度和单体电池电压等参数进行采集，从而对蓄电池状态进行实时监测。利用信号变换传感器，系统就能完成蓄电池运行物理量的采集，并将得到的数据转换为电信号，然后传输给集控单元进行处理。

2.3.2 在线内阻测试功能

采用以往的在线监测系统进行蓄电池电压等参数的测量，电池组连接容易出现压降，从而导致测量误差增加。而采用在线维护管理系统，能够利用在线内组测试的方法对各节电池的电压、内阻、性能、温度、组端电压和充放电等数据进行测试，并且模块能够利用RS485与各传感器和监控主机连接，所以能够将信息及时反馈给主机，进而对蓄电池运行状态作出准确判断。

2.3.3 远程核对性放电功能

利用科学的蓄电池剩余容量模型，系统则能完成电池组容量的实时监测。而在对系统的远程核对性放电功能进行运用时，还要完成总电压、放电时间、单体电压和放电容量这四个放电终止条件的设定。一旦达到其中任一条件，系统会终止电池组放电。而在对蓄电池进行核对性放电时，系统逻辑控制单元可以通过将电池组与智能并网放电装置间的直流接触器闭合，将蓄电池组直流电转换为交流电，并输出到电网以实现放电。如果交流电网出现异常或故障，放电装置也能借助保护电路将交流输出切断，从而使放电过程得到及时终止，继而使设备得以安全运行。

2.3.4 主动均衡维护功能

系统在对蓄电池进行在线维护管理时，会根据蓄电池状态进行主动均衡维护。具体来讲，就是在蓄电池处于浮冲状态的条件下，系统会主动进行各单体电池电压的巡检，然后对电压值低于设定值的电池进行脉冲式充电。针对存在过充问题的电池，系统则会进行放电，从而使电池组保持电压均衡。而通过均衡维护，则能使每节电池保持较好的活性状态。

3 结论

通过研究可以发现，采用基于智能电网远程控制充放电技术的蓄电池在线维护管理系统，不仅能够满足电力通信的蓄电池管理需求，同时也能更好的实现蓄电池的维护管理。利用该系统，能够对蓄电池的状态进行实时监测，并通过在线内阻测试、远程核对性放电和主动均衡维护实现蓄电池的智能化维护和管理，进而使蓄电池管理存在的问题得到解决。

参考文献

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作者单位

1.国网江苏省电力公司南京供电公司 江苏省南京市 210019

2.南京工程学院 江苏省南京市 211167