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摘要：近年来，变电站蓄电池集中监控系统得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先介绍了实施蓄电池集中监控管理的背景，分析了变电站蓄电池工作原理及工作环境，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就其设计与实现问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：变电站；蓄电池；集中监控系统；研究
1前言
作为变电站管理中的一项重要方面，对其蓄电池集中监控系统的研究占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对变电站蓄电池集中监控系统的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化其在实际应用中的最终整体效果。
2实施蓄电池集中监控管理的背景
阀控式铅酸蓄电池以其体积小，自放电少，维护少，寿命长等特点，在变电站中得到广泛的应用。在交流失电的情况下，蓄电池是作为直流不全停的最后一道保护线，因此蓄电池在电力系统中的地位显得尤为重要。在实际应用的过程中，由于受到深度放电、充电不足以及不及时充电等众多因素的影响，蓄电池的电极往往过早地被硫酸盐化，进而发生蓄电池容量下降速度过快，蓄电池使用寿命缩短等严重问题。众所周知，传统的人工测量方式操作上相对比较困难，成本高，周期过长，效果也并不是很明显，并且很重要的是不能及时发现故障，由此还可能会造成重大事故。另外，很多变电站的地理位置比较分散，且无人看守。但是，通常情况站内蓄电池数量庞大，蓄电池一直是电力监控系统的盲点，因此，变电站走向智能集中控制是其综合自动化发展的必然趋势。现在，随着电力系统通信网的不断发展，变电站已经具备较多的通信资源，可以实现网络化蓄电池集中在线监测，利用电力系统数据通信网对分散的变电站蓄电池组在线监测，并及时发现坏损的电池，对其进行远程修护操作，以保证电力系统的安全稳定运行。
3变电站蓄电池工作原理及工作环境概况
蓄电池的构成为正负板极栅、绝缘隔板以及塑料外壳、硫酸电解液、安全阀。正负极通常采取Ph-Ca或者Ph-Sb合金，同正极板活性物质相对比，负极板活性物质更多，可以充分的进行氢氧复合反应将析氢过电位提升。同时正负极活性物质同电解质产生电化反应进而形成电流。放电期间，两极活性物质被消耗，由于负极活性物质将电子放出产生氧化，正极活性物质对外电路流回的电子进行吸收产生还原，在负极电位升高以及正极电位降低的情况下，逐渐降低了两极电位差。通过电化反应产生新的化合物提升电池内阻，减少蓄电池输出的电流。在蓄电池两极间端电压保持低于限度时就会终止电池的放电行为。在蓄电池放电以后当外接直流电源期间，产生新化学物对原活性物质进行还原。蓄电池充电期间，由于负极在不完全充电状态内，推动氧气的析出在析出氢气之前。在密封状态下，析出氢气在负极进行扩散，由铅吸收，进而产生氧化铅。在硫酸作用下，产生水以及硫酸铅，充电期间负极还原成铅。在周而复始状态下，电池的充电以及放电过程完成。
维持蓄电池可以正常的运行工作条件主要包括以下几方面：首先，大气压力为80-110kPa范围内，以及海拔低于等于2000m；其次，周围空气温度在-10℃-40℃之间；再次，湿度掌控在5%-95%范围内，并且产品内部不可凝露、结冰；最后，分组蓄电池需要在不同的室内进行分布，如果不具备条件，采取一个室内应用防爆墙进行隔开的举措，并且室内要保持空气流通。
4变电站蓄电池集中监控系统的设计与实现
4.1系统结构
系统主要包括两个部分，即信息采集设备和各级服务器。其中信息采集设备也可以称为蓄电池监测设备，主要是通过安装在蓄电池室的相关设备，实现对于蓄电池的监控，并完成初步的信息采集和数据分析工作。同时，通过远程控制，可以对蓄电池进行充电、放电、活化等动作。各级服务器则是从不同的层次上，对信息采集设备进行管理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据面向对象的差异，各级服务器的主要任务也有着一定的区别。这里主要针对第三等级，也就是市级集控中心的服务器进行分析。
4.2通信设计
4.2.1变电站与集控站之间，存在着相应的计算机网络环境，同时在变电站中存在使用前置计算机的站内设备或者后台计算机，则可以利用这些计算机的串行通信接口，连接蓄电池的监测设备，通过TCP/IP网络，将采集到的数据信息传送至服务器。鉴于前置计算机受自身条件的限制，没有多余的串口资源，可以在其PCI插槽中扩展1片PCI-RS-232转换卡，以满足通信需求。
4.2.2变电站与集控站之间存在着相应的计算机网络环境，但是不存在前置计算机或后台计算机，可以在其中设置相应的串口服务器设备，从而实现对IP数据报文和RS-232制式信息的相互转换，实现网络通信功能。
4.2.3对于不存在网络环境的变电站，可以充分利用站内的相关资源实现通信，这些资源包括2M信道的某个64K时隙、采用远动信道的空闲资源、载波机的复用接口。不仅如此，还可以配置专门的小型光端机，在检测设备和服务器之间直接搭建高速信息通道。以上提到的几种通信资源，实际上都可以抽象为准RS-232信道，其通信接口在大部分情况下是RS-232式的，可以直接使用，对于少部分RS-485制式或者其他制式通信接口，需要安装相应的接口适配器，以确保通信的正常进行。
4.2.4在少数偏远地区的变电站中，既没有网络环境，也没有空余的远动信道资源，无法采用以上三种方式。针对这种情况，可以在蓄电池监测设备与服务器中，配置相应的无线通信模块，使用更加成熟的移动通信网络进行数据的传输工作。换言之，就是利用无线信道，来实现集中监控中心与变电站蓄电池监测设备之间的通信。
4.3软件设计
对于变电站蓄电池集中监控系统而言，需要实现的功能是多种多样的，如网络化信息采集、智能数据分析、数据存储、人机交互等，尤其是网络化的信息采集，不仅需要考虑局域网内部以及不同局域网之间的通信，还应该考虑电力通信专网与互联网之间的信息接口问题。因此，系统软件不仅需要具备强大的数据处理功能，还必须具备良好的适用性，可以适应不同的网络配置，保证系统性能的充分发挥。在该系统中，软件程序可以分为服务器软件和前置机软件两个部分。对于服务器软件而言，为了确保其功能的有效发挥，方便对其进行改善和拓展，采用了模块化的设计。
需要注意的是，上级服务器在对下级服务器进行访问时，主要是通过TCP/IP的方式，但是并不意味着两者之间只有这一种通信方式。为了确保通信的有效性和稳定性，在不同的服务器之间，还存在相应的备用信息通道，如卫星通信、微波中继通信等，能够有效提高集中监控系统的灵活性。对于前置机软件的设计，主要是针对变电站中存在前置计算机的情况。在这种情况下，服务器可以通过TCP/IP网络对前置机进行访问，该前置计算机则通过RS-232接口，实现与蓄电池监测装置的连接。前置计算机的作用，主要是接收监测设备采集到的蓄电池信息，然后对信息进行解析和协议转换，上传到局域网中。
5结束语
综上所述，加强对变电站蓄电池集中监控系统的研究的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的蓄电池集中监控系统应用过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
[1] 潘华.丽水电网蓄电池在线监控系统的研究与设计[D].浙江大学.2016（10）：60-62.
[2] 鲍慧，齐焱焱，韩少勤.变电站蓄电池集中监控系统的研究[J].科技信息.2017（01）：115-116.
[3] 黄崚，胡细兵.变电站室内运行环境集中监控系统研制[J].安徽电气工程职业技术学院学报.2016（09）：88-89.
论文作者:周晓虎,叶尔波 对山别克
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
标签：蓄电池论文; 变电站论文; 监控系统论文; 通信论文; 服务器论文; 设备论文; 负极论文; 《电力设备》2017年第14期论文;