分层分布式水电站直流电源监控系统技术方案

分层分布式水电站直流电源监控系统，包括现地监控中心、远方监控中心两级监控模式，两级间采用Modbus规约通过RS485接口进行通信；现地监控中心，包括PLC智能监控单元、触摸屏、充电模块监视单元、交流电压测量及双电源切换单元、电池巡检单元、蓄电池电流及负荷电流测量单元、母线电压监视及电压调整单元、绝缘检测单元、开关量采集单元、交流配电单元、复数个充电模块、电池组、降压硅链、合母控母输出单元；触摸屏通过RS232接口连接PLC智能监控单元。本实用新型专利技术的稳定性高、噪声小、控制精度高、与后台的变电站RTU装置或电厂计算机监控系统DCS以RS485方式相连、更加自动化、适用环境广。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】分层分布式水电站直流电源监控系统，包括现地监控中心、远方监控中心两级监控模式，两级间采用Modbus规约通过RS485接口进行通信；现地监控中心，包括PLC智能监控单元、触摸屏、充电模块监视单元、交流电压测量及双电源切换单元、电池巡检单元、蓄电池电流及负荷电流测量单元、母线电压监视及电压调整单元、绝缘检测单元、开关量采集单元、交流配电单元、复数个充电模块、电池组、降压硅链、合母控母输出单元；触摸屏通过RS232接口连接PLC智能监控单元。本技术的稳定性高、噪声小、控制精度高、与后台的变电站RTU装置或电厂计算机监控系统DCS以RS485方式相连、更加自动化、适用环境广。【专利说明】分层分布式水电站直流电源监控系统【
】本技术涉及发电厂、水电站以及各类变电站中的二次设备，具体一涉及一种分层分布式水电站直流电源监控系统。【
技术介绍
】我国发电厂、水电站以及各类变电站中正在运行的直流操作电源系统有很多仍是较落后的陈旧设备，存在较多的缺陷，引发了不少事故，而造成重大损失。铅酸蓄电池对温度的反映较灵敏，对充电装置要求严格，不允许过充和欠充。如果仍采用陈旧落后的充电装置，出于其稳压，稳流精度低，纹波系数高，可能造成蓄电池的寿命降低甚至本体涨裂损坏，而使整个直流系统瘫痪。【
技术实现思路
】本技术所要解决的技术问题在于提供一种分层分布式水电站直流电源监控系统，其稳定性高、噪声小、控制精度高、与后台的变电站RTU装置或电厂计算机监控系统DCS以RS485方式相连、更加自动化、适用环境广。本技术是这样实现的:分层分布式水电站直流电源监控系统，包括现地监控中心、远方监控中心两级监控模式，两级间采用Modbus规约通过RS485接口进行通信；所述现地监控中心，包括PLC智能监控单元、触摸屏、充电模块监视单元、交流电压测量及双电源切换单元、电池巡检单元、蓄电池电流及负荷电流测量单元、母线电压监视及电压调整单元、绝缘检测单元、开关量采集单元、交流配电单元、复数个充电模块、电池组、降压硅链、合母控母输出单元；所述触摸屏通过RS232接口连接所述PLC智能监控单元；所述充电模块监视单元、交流电压测量及双电源切换单元、电池巡检单元、蓄电池电流及负荷电流测量单元、母线电压监视及电压调整单元、绝缘检测单元及开关量采集单元分别通过RS485接口连接所述PLC智能监控单元；所述充电模块监视单元连接所述复数个充电模块；所述交流电压测量及双电源切换单元连接到所述交流配电单元；所述电池巡检单元和所述蓄电池电流及负荷电流测量单元分别连接到所述电池组；所述母线电压监视及电压调整单元连接到所述降压硅链；所述绝缘检测单元和所述开关量采集单元连接到合母控母输出单元。进一步地，所述合母控母输出单元包括合闸分路单元和控制分路单元。本技术的优点在于:1、分散控制、集中管理；2、灵活性和可扩性好；3、较强的数据通信能力；4、分层分布式监控系统各层分工明确，现地监控单元模块化设计，每个单元模块都有独立的CPU，一个模块出现故障不影响其他模块的正常工作，提高了可靠性，且便于维护；5、分层分布式系统信号就近处理，抗干扰能力强。所设计的直流监控系统已在多个中小型水电厂和变电站可靠运行。【【专利附图】【附图说明】】下面参照附图结合实施例对本技术作进一步的描述。图1是本技术的总体结构示意图。图2是本技术的充放电管理流程示意图。【【具体实施方式】】如图1所示，分层分布式水电站直流电源监控系统，包括现地监控中心、远方监控中心两级监控模式，两级间采用Modbus规约通过RS485接口进行通信；所述现地监控中心，包括PLC智能监控单元、触摸屏、充电模块监视单元、交流电压测量及双电源切换单元、电池巡检单元、蓄电池电流及负荷电流测量单元、母线电压监视及电压调整单元、绝缘检测单元、开关量采集单元、交流配电单元、复数个充电模块、电池组、降压硅链、合母控母输出单元；所述触摸屏通过RS232接口连接所述PLC智能监控单元；所述充电模块监视单元、交流电压测量及双电源切换单元、电池巡检单元、蓄电池电流及负荷电流测量单元、母线电压监视及电压调整单元、绝缘检测单元及开关量采集单元分别通过RS485接口连接所述PLC智能监控单元；所述充电模块监视单元连接所述复数个充电模块；所述交流电压测量及双电源切换单元连接到所述交流配电单元；所述电池巡检单元和所述蓄电池电流及负荷电流测量单元分别连接到所述电池组；所述母线电压监视及电压调整单元连接到所述降压硅链；所述绝缘检测单元和所述开关量采集单元连接到合母控母输出单元。所述合母控母输出单元包括合闸分路单元和控制分路单元。现地监控中心，就是通过PLC智能监控单元对各个单元进行集中监控和管理，通过RS485连接方式，读取充电模块监视单元、交流电压测量及双电源切换单元、电池巡检单元、蓄电池电流及负荷电流测量单元、母线电压监视及电压调整单元、绝缘检测单元、开关量采集单元的数据，采集现场信息并进行数据处理和现场控制。通过RS232通讯方式把采集上来的数据上传到触摸屏上面显示控制。现地监控中心通过PLC智能监控单元与各个单元通讯从而完成现场信息采集和现场控制任务。硬件上按功能划分成多块分布式模块板，各功能模块板均以低成本增强型单片机P89LPC938为核心，该单片机具有内置的A/D、Watchdog和EEPR0M，简化了现地监控模块的外围电路设计。不同的现地监控模块根据功能要求设计不同的外围接口电路，主要的外围接口电路有:信号切换调理电路、隔离电路、RS485通信接口、模块地址设置电路、报警输出电路及电源电路等。远方监控中心，主要是处理和显示现地监控中心上传上来的现场信息，并通过现地监控中心下达指令实现直流系统的远方控制。远方监控中心的监控软件实现与现地监控中心的数据交换。主要完成各模块的越限值、报警信息、开关量、模拟量等的管理，实现远方控制功能。采用Delphi7.0编写，数据库为SQL Server 2000。正常情况下，由充电模块向电池组进行均/浮充电的同时，向经常性负荷供电；当控制负荷或动力负荷需要较大冲击电流(比如断路器分/合闸)时，由电池组及充电单元共同供电；当厂、所用电中断的情况下，由电池组单独供电。PLC智能监控单元选择具有可扩展多通信接口、采集各个模块的数据。负责对各单元运行状态与数据的采集、显示及系统单元运行参数的设定，并控制各单元的正常运行。高性价比的PLC具有可扩展性强、设计简单灵活、抗干扰能力强等优点，较之于工控机，无硬盘、风扇等旋转部件，可靠性大大提高。采用永宏FBs-lOMCTD型PLC作为主控制器，PLC主机自带I个RS232接口 PortO用于同触摸屏通信。扩展4个RS485通信接口，其中2个通信口 Portl、Port2采用附加通信模板FBs_CB55，另外2个通信口 Port3、Port4采用外扩通信模块FBS-CM55。其中Portl用于与各现地监控模块通信，Port2用于与各充电模块通信，Port3用于与远方监控中心通信。Port4为预留通信接口。本PLC程序在完成对PORTO?3串口初始化和时基10ms的内部定时器开中断后，循环执行与远方监控中心通信及充电模块数据处理、本文档来自技高网...

【技术保护点】
分层分布式水电站直流电源监控系统，其特征在于：包括现地监控中心、远方监控中心两级监控模式，两级间采用Modbus规约通过RS485接口进行通信；所述现地监控中心，包括PLC智能监控单元、触摸屏、充电模块监视单元、交流电压测量及双电源切换单元、电池巡检单元、蓄电池电流及负荷电流测量单元、母线电压监视及电压调整单元、绝缘检测单元、开关量采集单元、交流配电单元、复数个充电模块、电池组、降压硅链、合母控母输出单元；所述触摸屏通过RS232接口连接所述PLC智能监控单元；所述充电模块监视单元、交流电压测量及双电源切换单元、电池巡检单元、蓄电池电流及负荷电流测量单元、母线电压监视及电压调整单元、绝缘检测单元及开关量采集单元分别通过RS485接口连接所述PLC智能监控单元；所述充电模块监视单元连接所述复数个充电模块；所述交流电压测量及双电源切换单元连接到所述交流配电单元；所述电池巡检单元和所述蓄电池电流及负荷电流测量单元分别连接到所述电池组；所述母线电压监视及电压调整单元连接到所述降压硅链；所述绝缘检测单元和所述开关量采集单元连接到合母控母输出单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾丽燕，林泽峰，郭谋发，
申请(专利权)人：福建亿华源能源管理有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35