*基金：2020年国家电网公司研发费项目计划(群创及技术标准)(5211JX20000P）

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作者简介：龙波(1982-)，男，工程师，从事变电运输检查。

0 引言

随着电网的发展，电池是电力系统中直流供电系统的重要组成部分。作为直流供电电源，主要负责为电力系统中二次系统负载提供安全、稳定、可靠的电力保证，保证继电保护和通信设备的正常运行。对所在单位统计，电池在220 kV、110kV和35 kV电压等级变电站已覆盖100%，已成为变电站的重要设备之一。它是直流系统中最关键的环节。当变电站完全停止时，直流系统的交流输入消失，充电模块停止运行，只有电池组才能为设备提供直流电源。电池为保护装置、通信装置和控制装置提供电源，以确保保护装置在发生故障时能够可靠地切除故障。变电站内的电池是所用电的应急电源，可以说是变电站安全的最后一道防线。因此，保证电池安全与整个变电站的应急能力有关。同时，电池的稳定性和放电过程中提供给负载的实际容量对保证电力设备的安全运行具有重要意义。在电力系统的日常工作中，电池动静放电标准化操作是非常重要的，是电池运行维护的重要环节，是确保电池安全运行的有效手段之一，电池动静放电可以分析电池的实际状态，及时发现一些重要缺陷[1-3]。

电池充放电定期切换已成为变电站的常规工作，需要220 kV变电站需要动态放电一次，静态放电三个月一次。但传统的充放电工作只能手动进行，费时费力，效率低下。而且，随着变电站数量的增加，这类工作占据了各运维班的大量工作经验。为了进一步提高工作效率，精益管理生产团队计划改进电池充放电工作模式。在传统的电池静态放电试验中，存在电池动静态放电标准化运行时间长、效率低、人力资源利用率低等问题[4]。

目前，电池静态充放电试验、内阻试验等定期切换工作需要到现场进行，但随着变电站数量的增加，现有人力资源难以满足。因此，开发一套变电站电池远程控制系统可以节省工作时间，有效释放人力从事更高效的工作。通过远程实现电池静态充放电试验和内阻试验的定期切换，减少到变电站定期切换电池的时间，实现故障、烟雾和温度报警、充放电监测、电压测量、单体内阻测量、电池性能检查、历史数据验证等功能。本文的创新点如下：①基于电力物联网物联网的远程充放电系统；②远程放电电池自动进行。

1 现状分析

本文分析了电池静态放电的工作流程。

2 制定方案

本方案利用物联网前端感知技术，远程控制实现电池静态放电网的远程充放电系统，实现电池静态放电工作，完全消除距离时间点如下：①节约人、车资源；②免去车程；③使用现有的电力物联网。但也有一些缺点：①电力物联网技术和安全规定不成熟；②需要一定的资本成本。

通过制作基于电力物联网的远程充放电系统，设置电池静态放电，生产数据，定期自动充放电，减少人力物力，自动形成报告，多站充放电，多线程工作，提高工作效率。

3 方案实施

该系统采用电池远程监控系统、电池本地管理软件、现场电池管理单元等分布式结构（BMU）、数字采控终端MRTU、集成电源PSU、电池监测单元BIM、电流传感NXP代理远程放电控制器DCU、放电负载DLU电池开路保护器(需要单独配置)等。典型的系统结构。

根据技术构成，系统核心可分为三部分。

1）测量部分

单电池运行性能参数主要由单电池运行BIM单元(每节电池1BIM）分布式测量包括电池电压、温度、内阻、动态负载电压、放电能力系数、动态放电电流等。电池电流参数主要由互感器测量。环境参数主要由温湿度传感器、烟雾感觉等各种传感器测量。

2)电池维护部分

①电压平衡维护：由BIM实现单元补偿充电电路。

②远程运动和静态放电：由BIM动态放电电路和直流远程放电控制器DCU实现。

图3 软件实施界面图

4 效果检查

1)在安全方面。为确保结果的安全可靠投入使用，每个设备的数据被检测到100%。该结果在许多现场实际应用过程中效果良好。经公司相关部门认证认证，该结果设备在安全、质量、管理、成本等方面没有负面影响。

2)经济方面。结果于2019年8月1日投入使用，截至2019年8月31日1个月，成本直接降低46.2万元。一方面解放了人力劳动，让广大工人从远离变电站的车程中解脱出来；另一方面，等待时间降低，车辆人工成本降低，经济效益不可估量。传统静态放电工作距离长，工艺复杂，会导致施工进度缓慢，远程静态放电工作，确保设备和人员安全，节省车辆、人员时间、质量和效率，一个月内节省约141人.33×196/60=461.68 h，工作效率大大提高，间接经济和社会效益不可估量。

3)推广。由于基于物联网的电池远程充放电系统可以在很大程度上取代电池静态放电的改进和施工现场安装的便利性。此外，基于物联网的电池远程充放电系统可以实现前端感知，不仅可以实现静态放电工作的功能，而且可以安装到各种变电站。因此，基于物联网的电池远程充放电系统可以满足更多变电站建设项目的需要，应用广泛。

4)功能。及时掌握各变电站电池的实时运行状态及其性能变化趋势，快速、准确、有效地检测电池的性能，实时掌握电池的运行状态，及时维护和处理。既降低了运维人员的劳动强度，又提高了电池性能判断的准确性，保证了系统的安全性和可靠性。运行维护人员可通过系统实时控制直流系统各设备的运行，及时获取设备报警信息，确保系统的安全性和可靠性。

5 结论

本文开发了一套变电站电池远程控制系统，可远程实现电池静态充放电试验和内阻试验的定期切换，减少了电池定期切换的时间，节省了人力资源，提高了工作效率；系统可实现故障、烟雾和温度报警、充放电监测、实时电压测量、单体内阻测量、电池性能检查、历史数据验证等功能。通过电池远程静态放电工作，节省了远程变电站的时间，也节省了大量的准备、检查时间和静态放电工作自动进行的时间。通过智能运维技术，有效提高生产效率和效率。

通过编制《基于电力物联网的电池远程充放电系统手册》、《电池自动充放电操作指导书》、图纸归档、设备培训，巩固运输检查人员的专项培训。通过培训，操作和维护人员熟悉操作页面，提高工作效率。

本文旨在减少电池静态放电的工作时间，提高工作效率，提高供电服务质量，并通过调查和研究对数据进行整理、分类和统计。物联网远程充放电系统的成功设计和开发，提高了工作效率，减少了车程，减少了人力、物力和财力，减少了电池静放电的工作时间，进一步提高了变电站电池的可靠性。

参考文献：

[1] 刘珊，周哲，区伟明.基于网络监控的变电站直流系统电池远程充放电控制策略[J].2019年(10)自动化与仪器仪表:230-233.

[2] 李伟.电力变电站电池远程充放电维护管理系统[J].2019年36(05)通信电源技术:133-134.

[3] 梁栋.电力系统电池远程在线监控系统的应用研究[D].济南:2018年山东大学.

[4] 张清华，张志军.电力变电站电池远程充放电维护管理系统[J].2017年15日(01)电力信息与通信技术:46-50.

(本文来源《IC2020年9月，代理杂志