电池巡检仪和放电仪连接转换中的优化方法探讨

2019-02-15邢诒政

科技与创新 2019年1期

邢诒政

邢诒政

（海南电网有限责任公司信息通信分公司，海南海口 571700）

蓄电池作为变电站内继保自动化等设备的后备电源，是变电站内直流系统中重要组成部分。重点探讨了一种蓄电池单体电压数据转换装置，通过电池巡检仪与放电仪在电池放电时的协作通信，实现了蓄电池组的核对性放电试验接线的优化，缩短了试验时间。同时随着动力环境监控的实行，可以在现场或后台实现对电池单体的监测，既方便测数据，又能在第一时间做出反应。使用结果表明该转换装置安全高效，有利于蓄电池组的核容试验工作的改善，实现了电池单体的监测。

蓄电池；放电仪；连接转换；数据读取

1 研究背景

变电站内直流电源设备主要包括继电保护、自动装置、事故照明和应急电源等直流系统，而直流系统又由蓄电池组、电池巡检单元、绝缘监测单元等部分组成。如果变电站外部交流电发生中断时，直流系统供电主要依靠蓄电池组的输出，可见蓄电池是一种后备电源，是保障变电站设备安全、稳定运行的基础。目前，变电站主要采用阀控蓄电池，在设备运行时确保电池的活性。而在新的蓄电池安装结束后验收时，其重点是查看设备运行中蓄电池的容量是否满足要求，其查看的方式是进行核对性充放电。而在实际放电试验时，放电仪需要将每节电池线路连接，在直流系统放电试验时，每组要配备52节电池和53根电压接线，这时，需要工作人员将电池盖打开以后才能接线，但这样很容易导致接线人员触电，且接线时间较长，对工作效率影响较大。

另外，目前我们在做通信蓄电池放电测试时需要将每节蓄电池正负极保护盖拆下来，通过蓄电池夹具将每一节蓄电池连接到放电仪，将电池放电仪设置好相关参数后进行蓄电池放电。这种工作方式常遇到一个问题：由于25个夹具（1组通信蓄电池共24节，24个夹具接蓄电池正极，1个接总的负极）在放电过程中都要确保信号的准确上传，如果由于夹具松动或其他原因导致蓄电池信号传输异常蓄电池放电就会终止，此时就要检查对应的某一节电池夹具的问题，解决后再继续启动放电，这样常常会导致我们的放电数据发生误差，有时还需将蓄电池重新充满电后再组织一次放电。现在由于重要电站均配有电池巡检仪，它通过铜鼻子与每一节蓄电池有效耦合，因此电池巡检仪的采样接线较为牢靠，数据传输更为稳定，经与电池巡检仪和电池放电仪厂家沟通，双方在各自的设备上加装RJ45网口，电池放电仪厂家开放规约给电池巡检仪厂家，电池巡检仪厂家通过规约编程，这样在放电时，电池放电仪只要保证总正总负的接线牢靠，其他数据只需要一根网线互通就可以。而且留有通信接口，随着动力环境监控的实行，我方可在现场或后台实现对电池单体的监测，大大方便数据监测，提升电池单体试验的效率。

综上，本文结合自身的工作实践，在蓄电池放电试验中，探讨了一种通过电池巡检单元对电压数据进行采集，并将其数据进行转换，转换后将基输入给放电仪，这样将会减少放电仪的接线数量，有利于蓄电池放电试验工作的改善。

2 设计原理

本文以一种具有与巡检仪和放电仪进行通信的协议转换装置为例，其主要以ARM单片机为核心，且串口众多。在电池巡检仪采集时，应将其电压数据进行转换，再将数据输入放电仪，在电池放电时，可以对电池电压进行监测，这样可以减少放电仪电池采集接线数量，提升电池接线的效率。其结构模块如图1所示。其中，系统采用了ARM单片机，核心板采用ARM单片机多串口CPU，主频200 MHz，数据位32位，相对于普通51单片机来说，具有开发方便、代码高效的优点。ARM单片机显示屏彩屏为7寸，其显示范围不断增大。

图1 结构模型图

对于ARM单片机而言，由于其采用了linux系统的内核，配备了相应的程序编译器。本系统在Windows系统运行下，通过安装虚拟机来调用系统的编译工具，实现核心板通信程序的开发，其设计通信程序由放电试验仪通信程序和电池巡检仪通信程序2部分组成，具体如图2、图3所示。

图2 电池巡检仪通信程序

电池巡检仪通信程序和放电试验仪通信程序均属于无限循环程序。当启动多串口CPU核心板以后，电池巡检仪可实现与通信程序之间的通信，从而得到巡检仪的电压数据，再将这此数据输入放电仪通信程序进行调取，并可以在7寸数据屏下显示。然而，在电池放电试验时，需要先启动核心板进行试验仪通信程序程序检查，读取相应的数据，并将数据送至放电仪，接着进行放电控制。值得注意的是，一旦数据读取不成功，试验仪程序就会重新返回，再读取第二轮数据。

3 应用效果

在蓄电池放电试验时，其试验接线步骤简单，放电程序自动读取数据，这样可以减少人力资源的消耗。本文通过蓄电池电压数据转换程序，优化了电池巡检仪和放电仪连接转换，且在变电站蓄电池巡检过程中，能够自动读取放电仪数据，满足了变电站稳定运行的需求。

由于我们将放电仪和巡检仪通过接口连接实现合二为一，节省了每节蓄电池正负极保护盖拆装与蓄电池接入放电仪采样线的时间，这个过程差不多需要40 min；加之电池巡检仪接线牢固，放电过程中基本不会发生采样线数据掉线的情况，有效保证了每次放电计划的可执行性，消除了不确定因素，提高了蓄电池放电测试的效率与可靠性，保证了我们每次工作计划的顺利完成。

4 结语

近年来，随着我国高压变电站建设数量不断增多，在变电站运行过程中，其蓄电池运行时间也相应增长，因此为了确保变电站安全稳定运行，需要定期进行蓄电池核容试验工作。本文通过对电池巡检仪和放电仪连接转换中的优化方法进行探讨，此方法大大缩短了蓄电池单体电压接线时间，避免了人身触电的风险，设计原理较为简单，且性价比较高，具有一定的推广意义。另外，电池巡检仪的采样接线较为牢靠，数据传输更为稳定，在放电试验时，电池放电仪网线互通简单，接线牢靠，且留有通信接口，实现对电池单体的监测，节省了放电测试时间，提升了试验人员的工作效率。