電池巡檢儀和放電儀連接轉(zhuǎn)換中的優(yōu)化方法探討

邢詒政

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電池巡檢儀和放電儀連接轉(zhuǎn)換中的優(yōu)化方法探討

邢詒政

（海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司信息通信分公司，海南 ?？?571700）

蓄電池作為變電站內(nèi)繼保自動(dòng)化等設(shè)備的后備電源，是變電站內(nèi)直流系統(tǒng)中重要組成部分。重點(diǎn)探討了一種蓄電池單體電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，通過電池巡檢儀與放電儀在電池放電時(shí)的協(xié)作通信，實(shí)現(xiàn)了蓄電池組的核對(duì)性放電試驗(yàn)接線的優(yōu)化，縮短了試驗(yàn)時(shí)間。同時(shí)隨著動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控的實(shí)行，可以在現(xiàn)場或后臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池單體的監(jiān)測(cè)，既方便測(cè)數(shù)據(jù)，又能在第一時(shí)間做出反應(yīng)。使用結(jié)果表明該轉(zhuǎn)換裝置安全高效，有利于蓄電池組的核容試驗(yàn)工作的改善，實(shí)現(xiàn)了電池單體的監(jiān)測(cè)。

蓄電池；放電儀；連接轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)讀取

1 研究背景

變電站內(nèi)直流電源設(shè)備主要包括繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明和應(yīng)急電源等直流系統(tǒng)，而直流系統(tǒng)又由蓄電池組、電池巡檢單元、絕緣監(jiān)測(cè)單元等部分組成。如果變電站外部交流電發(fā)生中斷時(shí)，直流系統(tǒng)供電主要依靠蓄電池組的輸出，可見蓄電池是一種后備電源，是保障變電站設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。目前，變電站主要采用閥控蓄電池，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)確保電池的活性。而在新的蓄電池安裝結(jié)束后驗(yàn)收時(shí)，其重點(diǎn)是查看設(shè)備運(yùn)行中蓄電池的容量是否滿足要求，其查看的方式是進(jìn)行核對(duì)性充放電。而在實(shí)際放電試驗(yàn)時(shí)，放電儀需要將每節(jié)電池線路連接，在直流系統(tǒng)放電試驗(yàn)時(shí)，每組要配備52節(jié)電池和53根電壓接線，這時(shí)，需要工作人員將電池蓋打開以后才能接線，但這樣很容易導(dǎo)致接線人員觸電，且接線時(shí)間較長，對(duì)工作效率影響較大。

另外，目前我們?cè)谧鐾ㄐ判铍姵胤烹姕y(cè)試時(shí)需要將每節(jié)蓄電池正負(fù)極保護(hù)蓋拆下來，通過蓄電池夾具將每一節(jié)蓄電池連接到放電儀，將電池放電儀設(shè)置好相關(guān)參數(shù)后進(jìn)行蓄電池放電。這種工作方式常遇到一個(gè)問題：由于25個(gè)夾具（1組通信蓄電池共24節(jié)，24個(gè)夾具接蓄電池正極，1個(gè)接總的負(fù)極）在放電過程中都要確保信號(hào)的準(zhǔn)確上傳，如果由于夾具松動(dòng)或其他原因?qū)е滦铍姵匦盘?hào)傳輸異常蓄電池放電就會(huì)終止，此時(shí)就要檢查對(duì)應(yīng)的某一節(jié)電池夾具的問題，解決后再繼續(xù)啟動(dòng)放電，這樣常常會(huì)導(dǎo)致我們的放電數(shù)據(jù)發(fā)生誤差，有時(shí)還需將蓄電池重新充滿電后再組織一次放電?，F(xiàn)在由于重要電站均配有電池巡檢儀，它通過銅鼻子與每一節(jié)蓄電池有效耦合，因此電池巡檢儀的采樣接線較為牢靠，數(shù)據(jù)傳輸更為穩(wěn)定，經(jīng)與電池巡檢儀和電池放電儀廠家溝通，雙方在各自的設(shè)備上加裝RJ45網(wǎng)口，電池放電儀廠家開放規(guī)約給電池巡檢儀廠家，電池巡檢儀廠家通過規(guī)約編程，這樣在放電時(shí)，電池放電儀只要保證總正總負(fù)的接線牢靠，其他數(shù)據(jù)只需要一根網(wǎng)線互通就可以。而且留有通信接口，隨著動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控的實(shí)行，我方可在現(xiàn)場或后臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池單體的監(jiān)測(cè)，大大方便數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，提升電池單體試驗(yàn)的效率。

綜上，本文結(jié)合自身的工作實(shí)踐，在蓄電池放電試驗(yàn)中，探討了一種通過電池巡檢單元對(duì)電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將其數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后將基輸入給放電儀，這樣將會(huì)減少放電儀的接線數(shù)量，有利于蓄電池放電試驗(yàn)工作的改善。

2 設(shè)計(jì)原理

本文以一種具有與巡檢儀和放電儀進(jìn)行通信的協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置為例，其主要以ARM單片機(jī)為核心，且串口眾多。在電池巡檢儀采集時(shí)，應(yīng)將其電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再將數(shù)據(jù)輸入放電儀，在電池放電時(shí)，可以對(duì)電池電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這樣可以減少放電儀電池采集接線數(shù)量，提升電池接線的效率。其結(jié)構(gòu)模塊如圖1所示。其中，系統(tǒng)采用了ARM單片機(jī)，核心板采用ARM單片機(jī)多串口CPU，主頻200 MHz，數(shù)據(jù)位32位，相對(duì)于普通51單片機(jī)來說，具有開發(fā)方便、代碼高效的優(yōu)點(diǎn)。ARM單片機(jī)顯示屏彩屏為7寸，其顯示范圍不斷增大。

圖1 結(jié)構(gòu)模型圖

對(duì)于ARM單片機(jī)而言，由于其采用了linux系統(tǒng)的內(nèi)核，配備了相應(yīng)的程序編譯器。本系統(tǒng)在Windows系統(tǒng)運(yùn)行下，通過安裝虛擬機(jī)來調(diào)用系統(tǒng)的編譯工具，實(shí)現(xiàn)核心板通信程序的開發(fā)，其設(shè)計(jì)通信程序由放電試驗(yàn)儀通信程序和電池巡檢儀通信程序2部分組成，具體如圖2、圖3所示。

圖2 電池巡檢儀通信程序

電池巡檢儀通信程序和放電試驗(yàn)儀通信程序均屬于無限循環(huán)程序。當(dāng)啟動(dòng)多串口CPU核心板以后，電池巡檢儀可實(shí)現(xiàn)與通信程序之間的通信，從而得到巡檢儀的電壓數(shù)據(jù)，再將這此數(shù)據(jù)輸入放電儀通信程序進(jìn)行調(diào)取，并可以在7寸數(shù)據(jù)屏下顯示。然而，在電池放電試驗(yàn)時(shí)，需要先啟動(dòng)核心板進(jìn)行試驗(yàn)儀通信程序程序檢查，讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)送至放電儀，接著進(jìn)行放電控制。值得注意的是，一旦數(shù)據(jù)讀取不成功，試驗(yàn)儀程序就會(huì)重新返回，再讀取第二輪數(shù)據(jù)。

3 應(yīng)用效果

在蓄電池放電試驗(yàn)時(shí)，其試驗(yàn)接線步驟簡單，放電程序自動(dòng)讀取數(shù)據(jù)，這樣可以減少人力資源的消耗。本文通過蓄電池電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序，優(yōu)化了電池巡檢儀和放電儀連接轉(zhuǎn)換，且在變電站蓄電池巡檢過程中，能夠自動(dòng)讀取放電儀數(shù)據(jù)，滿足了變電站穩(wěn)定運(yùn)行的需求。

由于我們將放電儀和巡檢儀通過接口連接實(shí)現(xiàn)合二為一，節(jié)省了每節(jié)蓄電池正負(fù)極保護(hù)蓋拆裝與蓄電池接入放電儀采樣線的時(shí)間，這個(gè)過程差不多需要40 min；加之電池巡檢儀接線牢固，放電過程中基本不會(huì)發(fā)生采樣線數(shù)據(jù)掉線的情況，有效保證了每次放電計(jì)劃的可執(zhí)行性，消除了不確定因素，提高了蓄電池放電測(cè)試的效率與可靠性，保證了我們每次工作計(jì)劃的順利完成。

4 結(jié)語

近年來，隨著我國高壓變電站建設(shè)數(shù)量不斷增多，在變電站運(yùn)行過程中，其蓄電池運(yùn)行時(shí)間也相應(yīng)增長，因此為了確保變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要定期進(jìn)行蓄電池核容試驗(yàn)工作。本文通過對(duì)電池巡檢儀和放電儀連接轉(zhuǎn)換中的優(yōu)化方法進(jìn)行探討，此方法大大縮短了蓄電池單體電壓接線時(shí)間，避免了人身觸電的風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)原理較為簡單，且性價(jià)比較高，具有一定的推廣意義。另外，電池巡檢儀的采樣接線較為牢靠，數(shù)據(jù)傳輸更為穩(wěn)定，在放電試驗(yàn)時(shí)，電池放電儀網(wǎng)線互通簡單，接線牢靠，且留有通信接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池單體的監(jiān)測(cè)，節(jié)省了放電測(cè)試時(shí)間，提升了試驗(yàn)人員的工作效率。

圖3 放電試檢儀通信程序

［1］弓雷.ARM嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)詳解［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2010.

2095－6835（2019）01－0068－02

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.01.068

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕