智慧云蓄电池管理系统在变电站中的应用研究

智慧云蓄电池管理系统在变电站中的应用研究

陈勇 1 袁乐 2

国网江苏省电力有限公司检修分公司泰州运维站 江苏省泰州市 225300 国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司 江苏省泰州市 225300

摘 要：为了促使变电站蓄电池的运营管理水平不断提升，对传统检测系统中检测功能弱化的问题进行解决，积极利用智慧电池技术、物联网技术以及大数据云平台技术，构建智能专家型的电池管理和诊断系统。这种系统不需要布线安装，将对传统蓄电池监测机构是一种彻底的改变，将对全周期寿命管理和安全性监测兼顾，提升变电站蓄电池的监测管理体系的信息化和智能化水平。根据实践统计数据，这种系统在运行的时候，各项测试指标都正常，将极大地满足变电站交直流一体化电源系统下对蓄电池的监测和维护管理的基本要求。

关键词：智慧云；蓄电池；管理系统；变电站；应用研究

在当前的变电站交直流一体化电源体系中，蓄电池是后备电源最为重要的一种，如果停电事故事发生了，将提供相应的电源支持。同样也是电站直流设备的供电电源，将确保和提升供电系统的稳定性和安全性，对此发挥着十分重要的作用。但是，随着使用次数的增多，蓄电池就会出现功能下降，各类盐化、热失衡等问题很大程度地出现了，直流系统的安全问题就此埋下了重大隐患。对于这些安全隐患如果不及时进行处理，将容易出现停电问题。在电池组短板问题的影响下，直流系统的供电能力就逐渐出现弱化，达不到相应的具体要求，特别是内部出现腐蚀严重的蓄电池。一旦遇到大电流强力的冲击，内部熔断现象就很容易出现，将直接导致蓄电池的开路，对供电稳定性和安全性将产生不利的影响。

变电站蓄电池在为了提升自身在运行上的可靠性和安全性，推动对电池的维护管理水平的提升显得尤为重要。当前，在变电站交直流一体化的电源系统模式之下，统一化的监控平台都安装到位，这样促使传统的电池管理的监控平台也将纳入其中，不仅使得操作变得更加方便，同时也节约了运行监控的人工成本。

一、变电站蓄电池管理维护工作的基本内容

1.传统模式下电池的检测系统研究

当前，从类型来看，大多数变电站的电池种类都是阀控式的蓄电池。交直流一体化的电源系统下蓄电池的管理系统才能发挥其效用，以变电站维护人员的视角来看，每隔一段时间来实施人工维护工作，传统的在线监测模式通常使用的多，以温度值、电压值或者电流值作为参考从而有效地判断，这种情形下对运行风险不能很好地做到预防和处理。一些变电站因为位置偏僻，出于经济成本的考虑，只能使用电压检测功能下，简单化的电池检测系统，方便了本地存储数据的下载，同时也对电压异常和温度异常等情况实施简单地判断，但是缺点是对异常的本质缺乏分析，使得运维管理的有效性下降，将使得电池使用寿命缩短。根据长期性的维护实践表明，一些电池如果进行维护修复后还可以继续使用的，不能整体进行更换，要不就造成严重的浪费。同时，从环保的压力来说，如果蓄电池过早地老化或者报废，将给生态环保带来很大的压力。

2.电池管理系统的基本情况

电子信息技术在电池管理系统中的迅猛发展和深度应用，电池管理系统在促使电池监测应用中的功能不断拓展，具有检测功能外，还有维护管理的功能。比如说，均衡功能，将有效地延长电池有效使用寿命。也就是我国们知道的剩余容量，以对蓄电池实施数学建模，实施参数辨识，以高级算法进行计算。最大化地对指标参数展开深入性的分析，将电池失效的模式找出，这样就能为运维人员的工作提供参考价值，这也是当前蓄电池管理系统的一种发展趋势。

3.当前蓄电池管理系统中出现的问题

电力系统一体化在实践中的广泛应用，使得电源整体技术得到了提升，当前变电站电池管理系统中主要出现了以下问题。第一，以功能性的角度分析，对电池内阻测试、使用效益评估等方面不太注重，也将对电池均衡、梯次利用等缺乏具体、有效的使用策略。第二，以工程安全的角度分析，以实施现场的测试线和通讯线的接，造成安装时间增加，因为噪声的影响将使得测试线容易受此影响，降低仪器的准确性。同时，如果意外接线出现时间，容易造成线路老化直流系统将两容易出现各类安全事故，将埋下重大安全隐患。第三，从使用地点和使用范围这两个维度来看，以往传统的电池监测是建立在局域型的或者本地型的基础上，对电池的监测数据可以更好地实现掌握和分析。第四，以技术发展的视角来看，，数据采集、信号处理等等问题依然是发展中的难点问题，成为瓶颈问题，在海量数据挖掘和分析方面等适用性比较差

二、智慧云蓄电池应用情况分析

1.智慧云蓄电池的基本内容分析

传统的蓄电池，大多是是化学能量的一种转换装置，内部还没电子模块。但锂电池具有电源芯片，将会发挥良好的保护作用。从这个角度出发，将智慧采集模块植入，将能对电池的模型进行辨识和分析，预估其工作开展状态和工作效能，促使传统蓄电池的功能性“大脑”将更好地建立起来，系统将变得更加智能起来。

从智慧云蓄电池的基本理念分析将传统的蓄电池管理系统模式下，采集功能将实施分离，单独化的智能模块将整体嵌入到电池的系统结构中，建立低功耗的运行模式，就能保证每个智能模块所对应的蓄电池的ID 信息进行写入和存储，通常有生产日期、额定参数等，这样就有利于电池全寿命周期下的物资管理工作。对电池的参数辨识，使用多频点的蓄电池的检测技术，将估算出来的性能参数，以智慧模式来实施完成。在蓄电池的结构内部直接安装温度传感器，这样就能将电池内部的温度参数直接获取，将有效地避免出现热失控的现象。

2.PLC 技术的技术应用

PLC 具体指的是，在电力线载波通信模式下，传输媒介就是电力线路上的载波信号，实现功能上的升级。这种情形下，就不需要重新架设通信缆线网络，节约了工作成本，此时就可以看做数据传递中的一种特殊化的通信方式。在后备的电源系统模式影响下，蓄电池成为完整化的直流环路系统，直流线路中的变压器将不会隔离，电网交流线路将受到固定的干扰。而传输线路的范围将严格被限制所对应的具体工作环境下，应用PLC 通信技术，就可以将代替以往传统的单独通信线路，这样就能使得智慧云电池和检测控制模块两者之间实现相互通信。

3.云平台技术的具体应用研究

云平台的使用将实现资源共享，实现资源最大化的整合，将为系统建立和提供强大、高效的云存储功能。这里面云服务器将作为关键性的部件。云服务器是宏观性的称呼。按照功能来分类，就是数据服务器、管理服务器和防火墙这三种。当云主机使用申请在提交后，云服务器就会开通，短时间就能获得相应的具体服务。从价格上说，云服务器的租金比购买传统物理服务器的费用要低得多，这样成本下降的目的就能实现。同时，云服务器的应用，对蓄电池检测数据的存储问题将是一种良好的集中性的解决，同时也就构建了蓄电池监测管理的大数据体系。

三、结语

云平台下的蓄电池管理技术将实现对变电站电池实施集中化的信息管理，这样就促使对电池使用者和管理者根据每一只电池实时的多位状态数据，就能分析出诊断报告，这样就有助于实现均衡维护。在变电站直流供电系统模式影响下，电池维护的智能化和信息化水平就能得到显著地提升，蓄电池的使用寿命就能延长，变电站蓄电池的全生命周期的监控管理工作效率就以以往强多了。

参考文献：

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[3] 卢洵, 林勇, 程鑫, 等. 广东“十三五”电源规划研究[J]. 广东电力, 2016, 29(5): 54–60.