Trojan电瓶发电厂直流屏蓄电池组运行数据在线监测与预警分析系统的运用与研究

摘要：发电厂直流屏蓄电池组，是由多节蓄电池串联构成的电源，于发电厂内，该电池组直接把控直流电源工作，一旦蓄电池组出现状况，便会对电源系统控制机电保护、信号等电源操作产生影响，进而致使发电厂的工作无法安全且有效地推进。但是，借助合理运用发电厂直流屏蓄电池组在线监测系统，能够及时察觉和处理问题，保障蓄电池组安全运用效果，让核电工作得以更高效地推进，推动发电厂健康稳定地发展。所以，有关发电厂要针对发电厂直流屏蓄电池组在线监测与预警分析系统展开相关分析，制定有效的在线监测系统，及时且有效地处理蓄电池组运用问题，使蓄电池组实现安全且高效地运用，推动发电厂生产工作高效开展。

关键词：发电厂直流屏蓄电池组；在线监测；预警分析系统

一、前言

直流电源屏，作为发电厂当中的电力操作电源，它为控制负荷、动力负荷以及作为直流事故照明负荷等诸多重要场所，提供不间断供电保障，是电力系统控制、保护的基础所在；而蓄电池组，属于不间断供电的最后一道保障，它的优劣会决定整个后备电源的安全可靠性，一旦出现故障，其后果会相当严重。

随着电力行业持续发展，蓄电池用量日益增多，然而专业技术人员未能同步增添，致使维护工作量增加与维护人员短缺这一矛盾愈发突出，因为电池内阻测试、容量核定都要求维护人员抵达现场去实施操作，所以效率十分低下 。

如今，伴随电网建设以及物联网的飞速发展，鉴于要满足蓄电池自动化运维管理等实际需求，蓄电池自动化运维技术愈发受到重视，在世界范围内已然成为研究与开发的重点领域。

项目是关于蓄电池组在线运行监控管理运维系统的研究及应用，其主要将在线运行的蓄电池组当作研究目标，运用大数据进行全方位监控，并且依据国家标准电力标准来采用智能自动维护技术，以此确保蓄电池组能够实现最优运行状态，进而提升蓄电池的智能化水平，以及系统的安全性能和经济性能。

一、发电厂直流屏蓄电池组在线监测与预警分析系统监测问题分析

发电厂直流屏蓄电池组在线监测与预警分析系统实际情况显示，直流屏蓄电池组巡检仪出现故障，是由蓄电池电压采集回路熔丝损坏以及熔丝触点接触不良导致的，相关故障分析人员对其做了有效的氧化与紧固处理，然而这种处理方式只能解决一时问题，在后期投入直流屏蓄电池组使用过程中，仍会产生接触不良或损坏问题，还会致使现场出现监测误报。所以，相关发电厂要针对电厂直流屏蓄电池组在线监测与预警问题，展开深度分析，努力探寻能从根源解决监测误差的办法，以此强化发电厂直流屏蓄电池组在线监测与预警分析系统在电厂安全运用效果的保障，切实发挥电厂直流屏蓄电池组的运用价值，推动发电厂工作更高效地开展。

二、发电厂直流屏蓄电池组在线监测与预警分析系统监测的必要性

对于传统的发电厂直流屏蓄电池组在线监测系统来讲，智在线监测与预警分析系统的使用是相当有必要得以进行的，鉴于传统的蓄电池组监测系统在运用时，因其系统并非智能化，仍旧会出现各类故障问题，或者存在维护不够充分的状况，而这些情况均会对蓄电池组巡检仪故障检修的成效造成影响，进而影响到发电厂直流系统安全运行的效果。所以，处于快速发展的时代环境下，发电厂需要把在线监测与预警分析系统引进到发电厂里，以此去符合《电力直流电源系统用测试设备通用技术条件》之中针对直流系统有效监测的规定 。

发电厂相关的，可通过应用在线监测与预警分析系统，对在线电压进行实时监测，从而保障能及时察觉到蓄电池内阻出现的状况，依据相关数据合理判断蓄电池性能的优劣，让其切实能够获得有效的故障发现、分析以及处理，进而加强对蓄电池在线监测效果的保障 。与此同时，也让蓄电池组故障维修人员能更妥善地运用在线监测与预警分析系统，察觉到蓄电池组里潜藏的根源性问题，切实提升监测系统的可靠性以及监测效果的准确性，进而使蓄电池组在直流系统里得以更高效地运用，由此可见，运用在线监测与预警分析系统，对于发电厂蓄电池组的安全应用是极为必要的。

三、发电厂直流屏蓄电池组在线监测技术可行性运用分析

借助蓄电池在线监控智能运维系统的搭建，精准掌握电池供电能力，全方位、动态化地察觉每节蓄电池的电压、内阻、温度、健康度的变化以及变化趋向，基于这一情况，对于发现存在硫化现象的电池运用在线除硫技术及时去除硫化，从而减缓或者减小电池的内阻；对于尚未出现劣化的电池借助主动均衡技术提升整组电池内各节电池的一致性，以此达成减缓抑制电池劣化速度的目的。借助在线除硫技术的关键研究，以及主动均衡技术的关键研究和应用，蓄电池组能够实现自动化运维管理，最终达成延长其使用寿命的目标，从而让电池的在网服役寿命接近于其出厂寿命。

经过对蓄电池组展开网络化的控制以及管理，能够切实有效地提升维护效率，可及时察觉故障隐患。它简化了员工针对蓄电池的测试过程，也简化了巡检过程，还简化了安全放电过程。它为蓄电池维护给出科学且有效的维护指导意见，此意见能够针对蓄电池的健康状况达成智能评估与分析，能为蓄电池的维护给予详细且可行的指导功能，其中涵盖单节更换、整组更换等等，借此有效地指导维护人员开展针对性的维护工作，达成智能化、网络化以及数字化管理 。

四、发电厂直流屏蓄电池组在线监测与预警技术创新点

创立数字化的蓄电池组数字模型，达成多方向上的监控管理，给蓄电池的改变供给科学方面的依据 。

2、进行智能化的数据分析，精确地定位蓄电池故障问题，为运维保障给予助力，并做到精准分析。

首先，主动在线开展对单体蓄电池电压的监测工作。其次，对单体蓄电池内阻进行主动在线监测。然后，将环境温度纳入主动在线_monitoring范畴。接着，主动在线监测SOH（也就是蓄电池健康度）。随后，对内部电动势实施主动在线监测。再之后，主动在线监测整组蓄电池voltage。另外，主动在线监测充放电电流。并且，对蓄电池组充放电过程全时段的变化情况进行记录。以此，让后备电源一直处于最佳备用状态 。

它能够自动算出蓄电池组不均衡度的值，主动针对电压越过设定范围的蓄电池开展均衡控制，避免电池出现过充、欠充状况，保证蓄电池处于最佳的运行状态，预防出现膨胀、鼓包、热失控等现象。

通过主动针对落后硫化的蓄电池开展在线的活化操作，使得电池的性能得到了提升，进而延长了电池的使用寿命，减少了蓄电池报废的情况，在为企业节约成本投入的同时，还为环保贡献了一份力量 。

该系统，采用了B/S架构，运用跨平台技术，对Unix、Linux、Windows等平台操作系统予以支持，同时亦支持PC、安卓以及小程序等；其具备微服务架构，是基于插件式、组件式的模块化设计，易于扩展，方便集成以及被集成，并且能够支持接入第三方系统。

五、针对发电厂，有直流屏蓄电池组，其在线监测技术要进行研究，还要开展预警技术研究，开发内容以及目标是什么 。

知晓把控铅酸蓄电池硫化特性，清楚铅酸蓄电池不均衡原理，打算结合蓄电池自动化运维仪器技术，深入钻研铅酸蓄电池硫化特性以及铅酸蓄电池不均衡机理，对铅酸蓄电池性能特性进行量化，针对铅酸蓄电池硫化的影响和其不均衡的特性，挑选适宜的自动化运维技术，经由除硫化、能量再入以及动态均衡技术等渠道，优化达成蓄电池能量最大化 。

2、剖析铅酸蓄电池充放电设备通用技术，打算借助研究蓄电池性能特性，还有蓄电池性能变化规律，探寻并把控蓄电池性能变化跟踪的办法；打算运用蓄电池自动化运维系统，展开蓄电池科学运维实验，把握蓄电池性能特性，获取蓄电池自动化运维关键技术。

3、针对直流蓄电池组，就蓄电池自动化运维系统的关键技术展开研究与应用，与此同时，着手进行蓄电池自动化运维系统的开发，主要的研究内容是这样的：

1）蓄电池智能运维系统的建立

实现对电池供电能力的精准把握，达成蓄电池组核定性放电试验以及内阻测试的网络化控制，对在网电池展开统一的网络化管理，切实提升维护效率，及时找出故障隐患，降低电池的维护量，为蓄电池维护给出科学且有效的维护指导意见，此意见能对蓄电池的健康状况作出智能评估分析，为蓄电池维护提供涵盖单节更换、整组更换等详细且可行的指导功能，借此有效指导维护人员开展针对性的维护工作 。

2）蓄电池自动化运维系统关键技术的开发与优化

每节蓄电池的电压变化，能被全面、动态地感知；其内阻变化，此感知亦能全面、动态达成；温度变化及变化趋势，同样可全面、动态地予以感知。基于此，对于发现硫化的电池，借由在线除硫技术，能及时消除硫化，进而减缓或减小电池的内阻。对于尚未出现劣化的电池，借助主动均衡技术，可提升整组电池内各节电池的一致性，以此达到减缓抑制电池劣化速度的目的。通过在线除硫和主动均衡技术的关键研究及应用，能使蓄电池组达成自动化运维管理，最终实现延长蓄电池使用寿命的效果，让电池的在网服役寿命逼近其出厂寿命。

对员工而言，简化蓄电池测试过程。同时简化蓄电池巡检过程。并且简化蓄电池安全放电过程。如此一来，蓄电池组就有了自动化运维技术。该技术能够发现蓄电池组里隐性单体劣化电池。还能实现对该单体电池进行替换。因而解决了传统维护方式里必须整组更换的问题。

4．要达到的技术性能指标和参数

（1）消除蓄电池在储运期形成的劣化；

（2）浮充状态下提升蓄电池性能；

（3）在浮充状态下甄别落后电池；

（4）“动态均衡”差异化补充单体电池电能；

（5）对电池性能变动趋向展开在线预测，把传统那种“发生之后”才去抢修的做法换成“事情发生之前”就去消除缺陷 。

构建可以稳定运作时长超出30000小时的蓄电池自动化运维系统， ， 。

（7）采用技术指标达到国内领先水平的蓄电池自动化运维产品；

（8）系统性能指标达到良好；

（9）运行参数越限报警。

六、针对发电厂直流屏蓄电池组，进行在线监测的技术开发方法，以及预警技术的开发方法，还有相应的技术路线 。

运用蓄电池自动化运维技术，从铅酸蓄电池硫化层面，剖析铅酸蓄电池硫化特性，再从铅酸蓄电池均衡性角度，阐述铅酸蓄电池不均衡原理。

2)借助蓄电池自动化运维仪器，去呈现铅酸蓄电池性能特性；就铅酸蓄电池硫化的影响以及其不均衡的特性而言，挑选适宜的自动化运维技术，并且经由免硫化、能量再入以及动态均衡技术等渠道，达成蓄电池能量最大化的优化获取；。

3)构建蓄电池自动化运维系统，联合充放电设备等当代仪器，探究蓄电池性能特性，以及蓄电池性能变化规律，寻觅并把握蓄电池性能变化跟踪的办法；。

4)借助蓄电池自动化运维系统，着手开展蓄电池科学运维方面的实验，以此去掌握蓄电池性能特性，进而获得蓄电池自动化运维的关键技术。

（5）借助蓄电池自动化运维技术，一并针对蓄电池组以及控制监控系统予以全方位的升级换代 。

6)运用网络信息技术，借助计算机技术，朝向网内之蓄电池组开展集中监控管理，达成人机界面操控技术 。

七、发电厂直流屏蓄电池组在线监测与预警技术的应用

针对蓄电池的维护技术，以及蓄电池的特性，进行了深入研究，由此形成了对蓄电池组的全方位维护方案，该方案能够从根本上解决蓄电池组运行的安全性能问题，这就是蓄电池在线监控管理系统 。秉持全新的设计概念加以操作，经由采集蓄电池组里的维护参数，依据国家标准、行业标准参数来开展维护管理，当提升蓄电池性能，削减维护工作之际，能够迅速且高效地检测出失效蓄电池，对蓄电池性能变化趋势予以预测，修复性能滞后的失效蓄电池，并且能够均衡各蓄电池组单体电压，预防过充、欠充一类现象，实现延长蓄电池使用寿命的目的，适用于各铅酸蓄电池应用场地。

2、智能后台软件开展数据分析，系统通信网络简易，结构明晰，接口统一且规范，利于后续功能拓展以及系统维护，达成了正确预估蓄电池组性能的智能化、网络化管理。针对蓄电池的电压、电流、温度、容量、电动势、内阻、SOH（健康度）等参数实施远程监视，能使管理者或者运维工作人员迅速知晓蓄电池的运行情形，为电力系统的安全运行给予有力保障。

八、发电厂，直流屏蓄电池组实施在线监测，关于此预警技术搞了实际应用，是有取得成果的 。

可全方位对蓄电池电压进行监控，对其内阻进行监控，对其温度进行监控，对其SOC进行监控，对其SOH进行监控，对其内部电动势进行监控，对整组蓄电池电压进行监控，对其内阻进行监控，对其容量进行监控，对其充放电电流进行监控，对环境温度进行监控等各项数据，并且能够记录蓄电池充放电过程全时段的变化情况，以此优化电池运行环境，进而提高电池运行质量，最终从根本上确保后备电源的运行安全 ；。

第二步，存在一种主动式的在线均衡蓄电池，它负责去预防过充现象，还要预防欠充现象，以此来保证蓄电池始终处于最佳的运行态势，同时还要预防膨胀现象，预防鼓包现象，预防热失控等现象 。

3)进行24小时不中断的在线实时检测，将数据上传至系统后台，以此让运维人员能够及时知晓电池的运行状况怎么样，进而解决人工维护巡检中存在的盲点方面那种问题，杜绝出现维护的死角，把安全隐患降低到最低限度；。

实了“坏一节换一节”这种现实，降低了电池更换成本，在线均衡功能打破了“坏一节换整组”的那种噩梦 。

实现具备在线活化的功能，在线消除蓄电池出现的硫化现象，以此提高蓄电池的使用期限，降低成为报废率的投入成本。

5)能够在后台进行实时的监控管理，达成远程化的集中管控，开展数据的存储分析，精确地定位分析得出蓄电池故障前后的原因，并且同时支持报表输出。

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蓄电池在线监控管理系统软件能进行远程集中监控，能对蓄电池的电压、电流、温度、容量、电动势、内阻等参数远程予以监视，可让管理者或者运维工作人员迅速知晓蓄电池的运行状况，能经设置各类报警参数让蓄电池异常状况实时报警，进而使蓄电池的故障得以及时解决，会提供蓄电池运行参数的历史数据，能借助数据分析等方式实现蓄电池的智能化管理，还能为电力系统的安全运行给予有力保障 。

系统主要的应用创新特点有：

首要目的在于确保系统具备稳定性以及可靠性，系统运用模块化的架构来开展设计工作，以此保证一旦任何模块出现故障，都不会对处于同一级别的其他模块的正常工作造成影响。与此同时，鉴于要满足本项目当下以及后续的规模需求，故而采用分布式系统架构，从而确保系统在后续阶段拥有扩容能耐以及系统反应速率。

监控系统乃是具备高可用性的分布式集中监控系统，就硬件结构而言，它能够划分成数据采集层，分为数据传输层，还有集中管理层，其采用分布式系统结构，各个模块各自履行职责，且相互之间不会产生干扰。

3)监控管理系统要采用分布式部署，采用B/S架构，监控管理系统软件支持Linux操作系统，支持Unix操作系统，支持国产等跨平台操作系统，支持PC Web全平台覆盖，支持Android app全平台覆盖，支持ios app全平台覆盖，防止系统更换可升级后无法使用。

支持 RS232、485、422 等协议，也支持 TCP/IP 协议，还支持 IEC101、103、104 及 MODBUS 等协议，同时具备开放性数据接口，能够快速且方便地把新设备接入监控管理系统，为避免接下来进行增加扩增或者软件更新时出现不兼容情况 。

5)系统能够支持接入的测点容量不少于三十万，每秒测点刷新数量可达到一万，且支持在同一时间有超过一百个客户端进行同时访问。

监控系统具备易操作性，其提供有着友好性的中文操作接口区，运用规范的行业用语，从而易于管理以及能够进行维护，它支持借助键盘和鼠标来作操作，界面呈现出友好且清晰的状态，操作表现为简单又便捷，具备较强的容错性能。

7)系统拥有日报表自定义配置管理，拥有周报表自定义配置管理，拥有月报表自定义配置管理，拥有季报表自定义配置管理，拥有年报表自定义配置管理，不需要安装插件，能够支持在线自定义，还支持EXCEL报表导出；能够支持SVG图形组态，并且支持第三方SVG标准图形导入导出。

该软件系统予以各级系统管理和维护人员不同权限，从而区分并限制各级用对系统的操作能力，以此保障系统操作安全；与此同时，对用户在系统上的管理维护操作予以跟踪记录，为系统日后出现运行事故之时提供辅助分析功能，进而追究相关事故责任 。

9)系统数据运用算法进行加密传输，进而避免信息于整个传输进程里出现存在可能泄漏的状况，以此确保系统的安全性。

结束语

一言以蔽之，当下，发电厂直流屏蓄电池组之于我国各大发电厂直流系统，有着极为广泛的运用，并且运用成效相当理想。要进一步提升蓄电池组应用成效，就得运用在线监测与预警分析系统明确关键问题所在，及时采取应对措施，让相关问题得到有效处理，确保整个发电厂直流系统安全稳定运行，为此还需不断深入研究蓄电池组实际应用过程常见的问题和隐患，同时提出切实可行的运行维护处理对策，借助定期检查与维护保养，最大限度规避各类应用问题，保证蓄电池组运行时能长时间处于良好工作状态，为发电厂直流系统提供稳定的电能供应以促使我国电力行业可持续发展哦！