電池巡檢儀和放電儀連接轉換中的優化方法探討

邢詒政

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電池巡檢儀和放電儀連接轉換中的優化方法探討

邢詒政

（海南電網有限責任公司信息通信分公司，海南 海口 571700）

蓄電池作為變電站內繼保自動化等設備的后備電源，是變電站內直流系統中重要組成部分。重點探討了一種蓄電池單體電壓數據轉換裝置，通過電池巡檢儀與放電儀在電池放電時的協作通信，實現了蓄電池組的核對性放電試驗接線的優化，縮短了試驗時間。同時隨著動力環境監控的實行，可以在現場或后臺實現對電池單體的監測，既方便測數據，又能在第一時間做出反應。使用結果表明該轉換裝置安全高效，有利于蓄電池組的核容試驗工作的改善，實現了電池單體的監測。

蓄電池；放電儀；連接轉換；數據讀取

1 研究背景

變電站內直流電源設備主要包括繼電保護、自動裝置、事故照明和應急電源等直流系統，而直流系統又由蓄電池組、電池巡檢單元、絕緣監測單元等部分組成。如果變電站外部交流電發生中斷時，直流系統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，是保障變電站設備安全、穩定運行的基礎。目前，變電站主要采用閥控蓄電池，在設備運行時確保電池的活性。而在新的蓄電池安裝結束后驗收時，其重點是查看設備運行中蓄電池的容量是否滿足要求，其查看的方式是進行核對性充放電。而在實際放電試驗時，放電儀需要將每節電池線路連接，在直流系統放電試驗時，每組要配備52節電池和53根電壓接線，這時，需要工作人員將電池蓋打開以后才能接線，但這樣很容易導致接線人員觸電，且接線時間較長，對工作效率影響較大。

另外，目前我們在做通信蓄電池放電測試時需要將每節蓄電池正負極保護蓋拆下來，通過蓄電池夾具將每一節蓄電池連接到放電儀，將電池放電儀設置好相關參數后進行蓄電池放電。這種工作方式常遇到一個問題：由于25個夾具（1組通信蓄電池共24節，24個夾具接蓄電池正極，1個接總的負極）在放電過程中都要確保信號的準確上傳，如果由于夾具松動或其他原因導致蓄電池信號傳輸異常蓄電池放電就會終止，此時就要檢查對應的某一節電池夾具的問題，解決后再繼續啟動放電，這樣常常會導致我們的放電數據發生誤差，有時還需將蓄電池重新充滿電后再組織一次放電。現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蓄電池有效耦合，因此電池巡檢儀的采樣接線較為牢靠，數據傳輸更為穩定，經與電池巡檢儀和電池放電儀廠家溝通，雙方在各自的設備上加裝RJ45網口，電池放電儀廠家開放規約給電池巡檢儀廠家，電池巡檢儀廠家通過規約編程，這樣在放電時，電池放電儀只要保證總正總負的接線牢靠，其他數據只需要一根網線互通就可以。而且留有通信接口，隨著動力環境監控的實行，我方可在現場或后臺實現對電池單體的監測，大大方便數據監測，提升電池單體試驗的效率。

綜上，本文結合自身的工作實踐，在蓄電池放電試驗中，探討了一種通過電池巡檢單元對電壓數據進行采集，并將其數據進行轉換，轉換后將基輸入給放電儀，這樣將會減少放電儀的接線數量，有利于蓄電池放電試驗工作的改善。

2 設計原理

本文以一種具有與巡檢儀和放電儀進行通信的協議轉換裝置為例，其主要以ARM單片機為核心，且串口眾多。在電池巡檢儀采集時，應將其電壓數據進行轉換，再將數據輸入放電儀，在電池放電時，可以對電池電壓進行監測，這樣可以減少放電儀電池采集接線數量，提升電池接線的效率。其結構模塊如圖1所示。其中，系統采用了ARM單片機，核心板采用ARM單片機多串口CPU，主頻200 MHz，數據位32位，相對于普通51單片機來說，具有開發方便、代碼高效的優點。ARM單片機顯示屏彩屏為7寸，其顯示范圍不斷增大。

圖1 結構模型圖

對于ARM單片機而言，由于其采用了linux系統的內核，配備了相應的程序編譯器。本系統在Windows系統運行下，通過安裝虛擬機來調用系統的編譯工具，實現核心板通信程序的開發，其設計通信程序由放電試驗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儀通信程序均屬于無限循環程序。當啟動多串口CPU核心板以后，電池巡檢儀可實現與通信程序之間的通信，從而得到巡檢儀的電壓數據，再將這此數據輸入放電儀通信程序進行調取，并可以在7寸數據屏下顯示。然而，在電池放電試驗時，需要先啟動核心板進行試驗儀通信程序程序檢查，讀取相應的數據，并將數據送至放電儀，接著進行放電控制。值得注意的是，一旦數據讀取不成功，試驗儀程序就會重新返回，再讀取第二輪數據。

3 應用效果

在蓄電池放電試驗時，其試驗接線步驟簡單，放電程序自動讀取數據，這樣可以減少人力資源的消耗。本文通過蓄電池電壓數據轉換程序，優化了電池巡檢儀和放電儀連接轉換，且在變電站蓄電池巡檢過程中，能夠自動讀取放電儀數據，滿足了變電站穩定運行的需求。

由于我們將放電儀和巡檢儀通過接口連接實現合二為一，節省了每節蓄電池正負極保護蓋拆裝與蓄電池接入放電儀采樣線的時間，這個過程差不多需要40 min；加之電池巡檢儀接線牢固，放電過程中基本不會發生采樣線數據掉線的情況，有效保證了每次放電計劃的可執行性，消除了不確定因素，提高了蓄電池放電測試的效率與可靠性，保證了我們每次工作計劃的順利完成。

4 結語

近年來，隨著我國高壓變電站建設數量不斷增多，在變電站運行過程中，其蓄電池運行時間也相應增長，因此為了確保變電站安全穩定運行，需要定期進行蓄電池核容試驗工作。本文通過對電池巡檢儀和放電儀連接轉換中的優化方法進行探討，此方法大大縮短了蓄電池單體電壓接線時間，避免了人身觸電的風險，設計原理較為簡單，且性價比較高，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，數據傳輸更為穩定，在放電試驗時，電池放電儀網線互通簡單，接線牢靠，且留有通信接口，實現對電池單體的監測，節省了放電測試時間，提升了試驗人員的工作效率。

圖3 放電試檢儀通信程序

［1］弓雷.ARM嵌入式Linux系統開發詳解［M］.北京：清華大學出版社，2010.

2095－6835（2019）01－0068－02

TM912

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.01.068

〔編輯：嚴麗琴〕