摘要：我国各行业和人们的生活都离不开电力系统的支持，随着经济发展和科学的进步，近年来智能变电站的应用越来越广，由于其稳定性和高效性，是我国的经济发展和人们的生活水平都有了可靠的保障。但是，智能变电站由于一些客观的原因，其系统的稳定运行还存在着一定的问题，而传统的监控技术已经无法满足现代化的智能变电站的要求。所以，一定要建立智能变电站一体化电源监控系统，并且不断地改进和完善监控技术，保证智能变电站在运行中的稳定和安全，进而是我国的经济发展更加稳定，人们的生活更加舒适安全。本文对智能变电站一体化电源监控系统进行了分析。
关键词：智能变电站；一体化电源；监控系统
1 绝缘监测装置
1.1直流系统接地故障的原因
（1）由于施工工艺不完善，没有对直流电路的二次电缆落线进行必要的绝缘处理，使得带电部位接触柜体而接地。（2）没有对设备进行必要的防潮处理，例如降雨期间设备端子箱及机构箱受潮甚至积水，使得辅助接点受潮降低了二次回路的绝缘能力，引发接地。
1.2绝缘监测技术
首先，用于测量直流绝缘电阻这一缓变参数的时间短，在具体的测量当中，假定绝缘电阻值不变。此时，在确保继电器闭合的情况下，注入信号后产生电路不工作。对电阻电压进行采样可得到直流系统系统正负母线在对地绝缘电阻上的电压。进行绝缘监测的时间短，因此，认为每次监测时，直流系统的总电压保持不变。此外，在计算绝缘电阻值的过程当中，需要先计算值低的绝缘电阻，并使用分压比来计算另一个值高的绝缘电阻来保证检测的准确性。断开负端继电器，向正端注入电路信号，此时，在升压变压器两端便会产生一接近直流电压的信号。该信号值不确定，实验表明，只有确保反激变换器的电压高于直流系统电压才能确保信号的稳定性。由于实验当中，反激变换器的电压低于直流系统电压，因此，需要注入信号以产生电路输出，并根据不同的使用工况对信号的占空比进行调整。直流信号通过变压器二极管注入，这时变压器注入的直流电压大小可通过电阻采样得到的电压计算。通过对电阻电压的采样，得到正母线对地绝缘电阻上所分得的电压。将以上计算内容联立求解，可得正母线对地绝缘电阻的计算公式。计算得到之后，通过分压比，得到负母线对地绝缘电阻的值。完成正、负母线对地绝缘电阻的检测计算之后，断开继电器，封锁信号，等待下一次的计算指令。
2 蓄电池在线监测及维护
2.1蓄电池运行状态监测
2.1.1单体电池电压监测
使用无电位器技术，通过芯片内固化系数技术的应用来解决时间漂移;为了能够保证测量电路参考值的稳定，必须要保证所使用的基准源有很高的稳定性;而在实际的应用过程中，由于过长的电池采样线所产生的压降问题，则需要通过使用高输入阻抗的输入电路来进行解决。该设计可以使采样线上面的电流降低到微安级别，是通过高输入阻抗电路的使用来实现的，压降最终降到1mV以下，则属于可以忽略的误差。
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2.1.2充放电电流监测
使用霍尔电流传感器的蓄电池的充放电电流，由于其检测电路的耦合是靠磁场来进行的，所以在电流采样的时候是不需要介入被检测电路的，也就是说，被检测和检测电路之间是被完全隔离开的。
2.1.3单体温度监测
分别使用一个DS18B20芯片对一节单体电池进行温度的测量，其测量误差的控制范围要保持在±0.5℃。
2.1.4 单体内阻监测。多循环在线测试技术是内阻测量时所使用的，蓄电池组先被划分成一些更小的电池组，再进行分组循环的检测试验，即按照顺序依次对每一个小电池组进行循环放电，只有完成前一个小组的循环放电后才能够继续对下面一个小组进行放电，直至最后一个小组的放电完成。系统跟随着各个电池小组的放电，随时采集其组内每节蓄电池的高速电压，同时通过压降把每一节电池的内阻值都计算出来。为保证放电电流在放电过程中维持恒定，要使用恒流负载对电池组进行放电。另外，要在蓄电池浮充的状态下进行自动测试，这是为了确保测试的结果具有可比性同时使测试环境达到一致性，如果因出现异常情况而导致测试过程没有完成，就需要有一段时间的间隔，然后再继续进行测试。
2.2蓄电池远程充放电管理
2.2.1放电管理
我国对于新安装的蓄电池的核对性充放电周期有着专门的规定，要求蓄电池投入使用后核对性充放电周期是两年一次，满四年以后要每年都进行核对性充放电，这也是对电池容量的检测和蓄电池质量保障的主要措施。在进行远程充放电管理时，要首先对蓄电池的浮充状态进行判定，这也是为了避免在充电状态时因错误操作致使放电程序启动。放电时，放电终止电压要提前设定好，才能够开始放电程序。在这个过程中，电池性能参数、放电流、容量和时间信息都会被远程放电系统记录下来。放电程序完成后，要断开系统和放电负载，进而启动充电程序。
2.2.2充电管理
蓄电池的放电程序结束后，会自动启动充电程序，执行充电程序的单元是直流电源监控系统。现阶段都采用三阶段充电的方式进行蓄电池的充电程序。首先要设定电压值，用恒流方式进行充电，达到电压值以后蓄电池就进入了浮充状态。
2.3热失控管理
现阶段对于蓄电池的热失控机理还没有一个科学准确的解释，但是经过研究发现，热失控现象还是有一定的规律可循:如果蓄电池的浮充电流小于正常值（0.3A），那么热失控发生时的电流就会增大，这种情况下，化学能由于电流过大就无法转换，而蓄电池也会随着化学能的减少，其热量增加，气体会随之产生并逐渐增加，从而影响蓄电池的性能，性能的降低又会使蓄电池的输入电流值增大，如此循环，后果可想而知。
3 结语
在智能变电站当中，继电保护装置、开关操作、自动化设备的电力供应都是来源于其直流电源系统，因此，直流电源系统在电力系统安全性与稳定性的实现中扮演着十分重要的角色。当前，我国变电站多为无人值班状态，而是通过监控中心对变电站的运行情况进行适时把控。然而，监控中心却很难把握直流电源相关的详细信息，使得直流系统异常初期无法得到应有的预警，而是当异常累积成故障之后才被发现，给智能变电站的稳定性与安全性带来很大的威胁。因此，有必要对智能变电站一体化电源监控系统进行研究和分析。
参考文献
[1]张令意，杨晓旭，王成进，等.基于IEC61850的智能一体化电源监控系统的建模[J].电源技术应用，2014.
[2]耿建风，徐荥，刘继安，等.直流电源系统中直流控制保护电器的选择[J].电力系统保护与控制，2009.
论文作者:黄剑
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/7
标签：蓄电池论文; 电压论文; 变电站论文; 电阻论文; 系统论文; 智能论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第18期论文;