中国学术杂志网

电力蓄电池在线养护技术论文

 论文栏目:养护技术论文     更新时间:2015/7/15 10:47:08   

1实现依据和关键技术点

1.1实现依据

1.1.1通过技术手段消除电池劣化因素的不良影响

蓄电池一旦投入使用,其性能下降是必然的,这是由电池设计寿命所决定。而蓄电池在使用过程中出现过放电、充电不足、频繁放电等因素,都会使电池加速劣化,导致电池实际寿命往往达不到设计寿命。蓄电池的设计寿命不可改变,唯一可改变的就是上述外在因素对蓄电池寿命的影响。有两种思路可解决该问题:第一种:加强蓄电池维护力度,避免上述各种导致电池劣化因素的发生,从根源上予以杜绝。第二种:通过一定的技术手段,将上述因素造成的蓄电池劣化予以消除。由于影响蓄电池劣化的因素很多,要想从根源上完全杜绝难度极大,不仅需要投入大量的人力、物力、财力,并且对维护人员的专业性要求较高;且蓄电池本身作为备电系统,往往需要牺牲自身性能来确保站点设备稳定运行,因此过放电、频繁放电等现象想要完全避免也不现实。只有第二种方法才具有现实意义。基于三阶段在线除硫养护技术的电力蓄电池智能在线维护系统(以下简称“系统”),正是通过先进的蓄电池在线养护技术,来消除上述外在因素对蓄电池的影响,达到蓄电池在线养护的目的。

1.1.2掌握电池动态变化趋势,准确甄别电池性能

对于新电池而言,理想情况下对每一节蓄电池配备一个充电电源进行分别管理,定可保证各节电池处于优良的管控环境下,劣化速度也将显著降低。但目前在网电池由于已出现一定程度的劣化,单独的充电是无法消除电池劣化的。因此系统采用的脉冲除硫+均衡充电+检测保护的组合养护方式,首先消除现有电池劣化,再通过均衡充电对每节电池进行精细化充电管理,必然会保证电池性能逐渐恢复至最佳状态。此外,通过三阶段在线养护技术,可以使电池出现微小的动态变化,系统通过捕捉电池动态变化的数据,在一段时间后,即可掌握电池均匀性的变化趋势,从而对蓄电池的性能进行准确判断。

1.2关键技术点

1.2.1蓄电池统一网络化管理

系统通过不同型号的蓄电池在线养护仪的使用以及该设备的级联功能实现了硬件的兼容,满足了不同种类蓄电池的数据采集和传输;通过蓄电池在线维护网管平台软件的自识别技术,可将各站点设备上传的不同类型蓄电池实时数据进行2V/12V蓄电池自动识别和蓄电池单体电池节数的自动识别。通过上述技术,最终实现了利用统一的网管平台,对辖区内站点进行集中网络化管理。

1.2.2三阶段蓄电池在线养护技术

针对劣化蓄电池,系统采用的脉冲除硫、均衡充电、检测保护的三阶段在线除硫养护技术,这三个过程分时循环进行,三个过程的具体工作方式和作用如下:脉冲除硫:对单节电池分别施加除硫脉冲,恢复电池的基本特性。系统采用的脉冲除硫技术,是针对已硫化蓄电池中硫酸铅结晶颗粒大小不同,其谐振点也不同的特点,将动态功率修复脉冲施加于电池两端,利用除硫脉冲中丰富的谐波分量与硫酸铅晶体发生共振的原理,使粗大的硫酸铅晶体逐渐“击碎”、“溶解”,使之成为小颗粒硫酸铅,而小颗粒的硫酸铅晶体,可随着充电的进行,被分解为铅离子和硫酸根离子参与反应,最终变成铅及二氧化铅回到极板上,使硫酸铅结晶从极板上还原。均衡充电:均衡充电,对各节电池分别均衡充电,每节电池电压不同,对电池充电电流也就不同,均衡性差的电池组,电流差异越大。检测保护:检测电压,检测到单节电压达到标准浮充电压时自动终止循环进程。从以上工作机制来看,脉冲除硫对已经硫化的电池恢复其特性;均衡充电减小电池组各单体电池的差异性,有效阻止再次硫化的可能;检测保护使电池始终处于安全状态,避免过充的同时当再次出现差异时自动启动工作。这种组合养护方式可有效防止电池快速劣化,高效提升电池容量。

2系统构成和功能实现

2.1系统整体构成

系统由蓄电池在线养护仪、服务器、短信发送模块、蓄电池在线维护系统网管平台、短信告警发布平台几大部分组成。其中蓄电池养护仪安装于蓄电池所在站点,主要起到以下作用:A、采集蓄电池运行各项参数。B、负责与服务器端进行数据通讯。C、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。服务器安装于电力核心监控机房,蓄电池养护仪内的数据发送模块与服务器建立数据连接,一方面将实时采集到的电池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”和“短信告警发布平台”安装于服务器内。其中“蓄电池在线维护系统网管平台”负责各站点上传数据的收集和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的分析处理,即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。短信发送模块连接在服务器USB接口上,一旦站点出现停电或蓄电池其他异常状况后,“短信告警发布平台”立即生成告警短信,并通过短信发送模块,第一时间将告警信息发送给相关维护人员,通知维护人员及时排障。维护人员只需通过网页浏览的方式即可随时查看各站点蓄电池实时数据;而一旦站点蓄电池出现异常,维护人员只需查看收到的短信内容,即可第一时间掌握告警信息。

2.2各功能实现方法

2.2.1在线养护功能的实现

以2V/24节蓄电池组为例,蓄电池养护仪上的输出接口为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→均衡养护→检测保护三阶段分时循环进行。

2.2.2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养护的功能,还通过该接口采集各节单体电池电压和总电压。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:通过电池电压的变化和电池电流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。

2.2.3设备级联功能的实现

单台蓄电池养护仪最多只能管控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。举例说明,如果站点蓄电池为12V/36节单组,则两台设备级联后,1#设备作为主设备管控前24节电池,2#设备作为从设备管控其余12节电池,所有采集信息均通过级联接口汇总至1#设备,通过RJ45接口发送至服务器端。

2.2.4数据传输功能的实现

数据传输功能通过设备上的RJ45网络接口实现,如果站点蓄电池组数量超过1组,可通过交换机进行接口扩展。

2.3系统软件描述

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、短信告警发布平台。(1)Linux操作系统采用Linux5.8版本,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。(2)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。(3)Oracle数据库采用Oracle10.2g版本,对各站点数据进行存储。(4)蓄电池在线维护系统网管平台蓄电池在线维护系统网管平台采用java语言,布署平台采用tomcat6.0,使用Struts2框架进行开发,使页面和实现进行分离,具有跨平台性和可移植性。蓄电池在线维护系统网管平台主要功能为各站点上传数据显示、曲线分析、报表统计等。维护人员只需访问该网络平台,即可查看各站点蓄电池实时运行状况。(5)短信告警发布平台短信告警发布平台负责站点蓄电池出现各种不同告警情况时的短信发布。该平台具有良好的交互性,维护人员可通过WEB界面对短信发送内容和短信发送对象进行二次编程,即一旦某站点出现某项告警,可根据之前系统管理员设定,依据告警级别和站点所处辖区决定短信发送的对象范围、发送频率等参数。

3结语

该系统既能在线维护电池、提高电池性能又能远程监控提供蓄电池的主动维护,是电力领域对在网蓄电池维护的一大创新,是未来电网的必然要求,应用前景十分广阔。由于电力系统使用蓄电池范围广、数量大,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,可极大的提高现有蓄电池维护管理水平和维护效率,减少运行维护人员的维护强度和难度,并产生可观的经济效益和一定的社会效益。

作者:谭乾 单位:广东电网公司电力调度控制中心

学术网收录7500余种,种类遍及
时政、文学、生活、娱乐、教育、学术等
诸多门类等进行了详细的介绍。

养护技术论文
@2008-2012 学术网
出版物经营许可证 音像制品经营许可证
主机备案:200812150017
值班电话
0825-6697555
0825-6698000

夜间值班
400-888-7501

投诉中心
13378216660
咨询电话
唐老师:13982502101
涂老师:18782589406
文老师:15882538696
孙老师:15982560046
何老师:15828985996
江老师:15228695391
易老师:15228695316
其它老师...
咨询QQ
89937509
89937310
89903980
89937302
89937305
89937307
89937308
业务
综合介绍
在线投稿
支付方式
常见问题
会员评价
征稿授权
经营许可
关于我们
网站简介
版权声明
友情链接
人员招聘
联系我们