通信站点电力物联网蓄电池安全运维管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通信站点电力物联网蓄电池安全运维管理系统，实现蓄电池在线修复保养、实时监测诊断，提高安全可靠性、降低蓄电池采购成本、降低运维成本、保障在网设备安全。本发明专利技术包含机柜，机柜内部放置蓄电池通讯控制模块、蓄电池效能保障模块、蓄电池智能放电管理模块、智能开关及附属件；所述智能开关包含：电控断路器、直流接触器、手动直流断路器、手动交流断路器；所述附属件包含电源模块、IO模块、市电监测模块、指示灯、应急按钮、配线端子、熔断器；所述机柜外部设置蓄电池监测模块，蓄电池监测模块包括主机和从机，每组蓄电池配置1台主机和24台从机，每节蓄电池安装1台从机。每节蓄电池安装1台从机。每节蓄电池安装1台从机。

【技术实现步骤摘要】
通信站点电力物联网蓄电池安全运维管理系统


[0001]本专利技术涉及变电站通信站点的蓄电池管理技术，具体用于电池的监测巡检和维护。

技术介绍

[0002]电网所辖厂站众多，通信电源作为通信系统的重要支撑力量，是整个通信系统的“大心脏”。
[0003]目前通信电源蓄电池无法发挥至厂家承诺的浮充最佳性能(设计寿命)，而且也没有有效可行的维护手段；对电池性能可视化监控也不健全，缺乏内阻监控及负极极柱的温度监控；即便有的站点已经建设了蓄电池监控系统，也是一个类似动环监控的封闭式构架的系统，且监控获得的数据如单体内组、单体温度、单体电压等参数，需要专业人员通过人工方式对电池状态进行分析判断，工作效率低下，而且专业人员匮乏配置不到位是常态；
[0004]蓄电池组充放电运维效率低下，使用人工的方式，利用移动式充、放电设备对电池组进行核容测试运维，每组电池的充放电常规周期约16小时(放电10小时、充电6小时)，整个过程需要人工现场操作和监视，规定检修周期内很难按时完成工作，且移动式放电核容设备，存在发热量大、操作不便等安全隐患。国网克州供电公司变电站机房点多且相对偏远，由于通信班人员、车辆不足，无法按照规定的巡检要求对通信站点通信设备进行定期的巡视检查以及对通信电源系统的蓄电池进行核对性充放电实验及单体电池参数的测试。
[0005]存在的问题：
[0006]第一.业务影响面积大；通信电源中断会导致站内整个通信设备全部失电，承载省公司三级网以及地市四级网业务会全部中断，包括生产保护稳控业务、调度数据网、内外网、电话等造成大面积中断。
[0007]第二.电池在网使用寿命短及安全可靠性差；通信电源蓄电池属48V低直流应急电源，电池组在不常停电的应用场景中，长期浮充和不工作放电，容易出现钝化现象(也称快速硫酸盐化现象或瞬间硫酸盐化现象)，由于没有更好的高效率的维护方法，通常采用常规的维护性放电方式对蓄电池进行放电操作。根据电网公司对电力场景蓄电池维护技术要求，需要定期执行对电池组的维护性放电操作流程，规定要求投产的电池在前三年内进行放出容量小于50％浅放电操作，后三年及以后执行放出容量100％深度放电操作，以此来提高电池的放电活性，达到延长电池在网使用寿命和提高安全性的目的，而且在实际工作中存在现场操作工作量大、人员不足、耗时等原因，通常都难以执行。
[0008]第三.运维效率低下；蓄电池组充放电运维效率低下，使用人工的方式，利用移动式充、放电设备对电池组进行核容测试运维，每组电池的充放电常规周期约16小时(放电10小时、充电6小时)，整个过程需要人工现场操作和监视，规定检修周期内很难按时完成工作。
[0009]第四.运维量大；国网克州供电公司变电站机房点多且相对偏远，由于通信班人员、车辆不足，无法按照规定的巡检要求对通信站点通信设备进行定期的巡视检查以及对
通信电源系统的蓄电池进行核对性充放电实验及内测试。
[0010]第五.缺乏对蓄电池的精细化、可视化、平台化集中管理；国网克州公司变电站机房蓄电池性能的可视化监控不健全，缺乏内阻监控及负极极柱的温度监控；即便有的站点已经建设了蓄电池监控系统，也是一个类似动环监控的封闭式构架的系统，且监控获得的数据如单体内组、单体温度、单体电压等参数，需要专业人员通过人工方式对电池状态进行分析判断，工作效率低下，而且专业人员匮乏配置不到位是常态；
[0011]因此，非常有必要通过在通信电源方面建设电力物联网蓄电池安全运维管理系统，对直流电源蓄电池实现在线修复保养、实时监测诊断，信息化、集中化平台管理，提高安全可靠性、降低蓄电池采购成本、降低运维成本、保障在网设备安全，并能解决目前通信电源运维面临的以下问题。

技术实现思路

[0012]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种通信站点电力物联网蓄电池安全运维管理系统，实现蓄电池在线修复保养、实时监测诊断，提高安全可靠性、降低蓄电池采购成本、降低运维成本、保障在网设备安全。
[0013]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0014]通信站点电力物联网蓄电池安全运维管理系统，用于管理蓄电池柜内的蓄电池组，
[0015]包含机柜，机柜内部放置蓄电池通讯控制模块、蓄电池效能保障模块、蓄电池智能放电管理模块、智能开关及附属件；
[0016]所述智能开关包含：电控断路器、直流接触器、手动直流断路器、手动交流断路器；所述附属件包含电源模块、IO模块、市电监测模块、指示灯、应急按钮、配线端子、熔断器；
[0017]所述机柜外部设置蓄电池监测模块，蓄电池监测模块包括主机和从机，每组蓄电池配置1台主机和24台从机，每节蓄电池安装1台从机；所述从机为用于监测单体蓄电池电压、单体蓄电池内阻、单体蓄电池极柱温度的从机传感器；主机给从机自动分配地址、汇聚从机数据、监测电池组组端电压、电流、环境温度；蓄电池监测模块安装在蓄电池柜内；
[0018]蓄电池通讯控制模块包含一个7英寸本地显示屏；蓄电池通讯控制模块通过RS485与蓄电池监测模块连接，蓄电池通讯控制模块通过RS485与蓄电池效能保障模块连接。
[0019]作为本专利技术的一种优选实施方式：蓄电池通讯控制模块接收本地显示屏或远程控制进行核容放电的指令后，首先分析下发的参数是否符合放电的条件，再检查监测的蓄电池参数和状态是否符合放电的要求，符合要求后，通过开入开出模块切换智能开关，将蓄电池组连接到蓄电池智能放电管理模块，再通过RS485控制蓄电池智能放电管理模块开启10小时的恒流放电；放电完成后，自动进行充电；充电完成后，控制智能开关切换，完成蓄电池核容放电测试功能；在蓄电池组处于均充、放电状态下蓄电池通讯管理模块通过RS485关闭蓄电池效能保障模块。
[0020]作为本专利技术的一种优选实施方式：机柜尺寸600mm宽
×
600mm深
×
2200mm高；蓄电池监测模块采集蓄电池组组端电压、电流及蓄电池状态、单体蓄电池电压、单体蓄电池内阻、单体蓄电池极柱温度、环境温度；所述蓄电池状态包含浮充状态、均充状态和放电状态。
[0021]作为本专利技术的一种优选实施方式：蓄电池效能保障模块采用220VAC供电，启动蓄
电池效能保障模块，则每个端口输出具有特定频率、特定幅度的脉冲电流；所述蓄电池效能保障模块采用RS485接口通信，蓄电池通讯控制模块通过RS485启动和关闭蓄电池效能保障模块；1台蓄电池效能保障模块带4个端口，每个端口管理连接12V蓄电池；如果单节电池是12V，则1个端口连接1节电池；如果单节电池是2V，则1个端口连接6节电池。
[0022]作为本专利技术的一种优选实施方式：所述蓄电池效能保障模块根据监测单体蓄电池的电压自动调整脉冲的幅度，在修复阶段，电池单体电压低，装置输出脉冲幅值高，能量大；随着修复的结束，单体电池电压升高，装置自动控制输出的脉冲幅值较低，以继续保养的模式对电池输出复合谐振的脉冲电流。
[0023]作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.通信站点电力物联网蓄电池安全运维管理系统，用于管理蓄电池柜内的蓄电池组，其特征在于：包含机柜，机柜内部放置蓄电池通讯控制模块、蓄电池效能保障模块、蓄电池智能放电管理模块、智能开关及附属件；所述智能开关包含：电控断路器、直流接触器、手动直流断路器、手动交流断路器；所述附属件包含电源模块、IO模块、市电监测模块、指示灯、应急按钮、配线端子、熔断器；所述机柜外部设置蓄电池监测模块，蓄电池监测模块包括主机和从机，每组蓄电池配置1台主机和24台从机，每节蓄电池安装1台从机；所述从机为用于监测单体蓄电池电压、单体蓄电池内阻、单体蓄电池极柱温度的从机传感器；主机给从机自动分配地址、汇聚从机数据、监测电池组组端电压、电流、环境温度；蓄电池监测模块安装在蓄电池柜内；蓄电池通讯控制模块包含一个7英寸本地显示屏；蓄电池通讯控制模块通过RS485与蓄电池监测模块连接，蓄电池通讯控制模块通过RS485与蓄电池效能保障模块连接。2.如权利要求1所述的通信站点电力物联网蓄电池安全运维管理系统，其特征在于：蓄电池通讯控制模块接收本地显示屏或远程控制进行核容放电的指令后，首先分析下发的参数是否符合放电的条件，再检查监测的蓄电池参数和状态是否符合放电的要求，符合要求后，通过开入开出模块切换智能开关，将蓄电池组连接到蓄电池智能放电管理模块，再通过RS485控制蓄电池智能放电管理模块开启10小时的恒流放电；放电完成后，自动进行充电；充电完成后，控制智能开关切换，完成蓄电池核容放电测试功能；在蓄电池组处于均充、放电状态下蓄电池通讯管理模块通过RS485关闭蓄电池效能保障模块。3.如权利要求1所述的通信站点电力物联网蓄电池安全运维管理系统，其特征在于：机柜尺寸600mm宽
×
600mm深
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2200mm高；蓄电池监测模块采集蓄电池组组端电压、电流及蓄电池状态、单体蓄电池电压、单体蓄电池内阻、单体蓄电池极柱温度、环境温度；所述蓄电池状态包含浮充状态、均充状态和放电状态。4.如权利要求1所述的通信站点电力物联网蓄电池安全运维管理系统，其特征在于：蓄电池效能保障模块采用220VAC供电，启动蓄电池效能保障模块，则每个端口输出具有特定频率、特定幅度的脉冲电流；所述蓄电池效能保障模块采用RS485接口通信，蓄电池通讯控制模块通过RS485启动和关闭蓄电池效能保障模块；1台蓄电池效能保障模块带4个端口，每个端口管理连接12V蓄电池；如果单节电池是12V，则1个端口连接1节电池；如果单节电池是2V，则1个端口连接6节电池。5.如权利要求4所述的通信站点电力物联网蓄电池安全运维管理系统，其特征在于：所述蓄电池效能保障模块根据监测单体蓄电池的电压自动调整脉冲的幅度，在修复阶段，电池单体电压低，装置输出脉冲幅值高，能量大；随着修复的结束，单体电池电压升高，装置自动控制输出的脉冲幅值较低，以继续保养的模式对电池输出复合谐振的脉冲电流。6.如权利要求1所述的通信站点电力物联网蓄电池安全运维管理系统，其特征在于：所述蓄电池组为通...

【专利技术属性】
技术研发人员：石成，王昭成，高玖生，王令，刘耀元，尼加提，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：