一种面向多组通信蓄电池组的远程核容方法、装置及系统与流程

本发明属于电力通信蓄电池运维领域，具体涉及一种面向多组通信蓄电池组的远程核容方法、装置及系统。

背景技术：

1、在电力-48v直流通信电源系统中，阀控式铅酸蓄电池组因长期处于浮充状态，会不可避免地出现失水、正极栅格腐蚀、极板硫酸盐化等老化现象，导致其实际容量逐渐下降。为准确掌握蓄电池组的真实健康状况，确保在市电中断或通信电源掉电后，蓄电池组仍具备足够的带载能力和供电时长，需定期对蓄电池组开展核对性放电试验及容量试验。

2、传统的单组蓄电池核容作业完全依赖人工方式，需要配置多名工作人员，携带蓄电池放电仪到现场，将蓄电池组完全脱离直流母线，进行不少于20小时的持续放电测试。在整个核容过程中，电源班组必须不离场监视，以防备异常情况。这种传统模式存在明显弊端：人员工作量繁重、脱离母线操作及长时间放电伴随较高的作业风险，且放电能量被直接耗散，极不节能。当前电力通信机房普遍采用一套通信电源系统配置至少两组蓄电池组，或两套通信电源系统各配置至少一组蓄电池组的冗余架构。

3、因此，亟需一种远程核容技术，将传统人工现场作业方式变革为智能远程控制模式，实现核容过程的自动化与远程化，从而提升蓄电池数字化运维水平，切实为电力电源运维工作减负。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题：如何实现蓄电池在线核容，核容过程中不中断供电，且核容作业远程自动执行，减少了人工工作量的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种面向多组通信蓄电池组的远程核容方法，包括：

3、在蓄电池组与母线间建立全在线主电路回路和充放电旁路回路；

4、在监测状态下，控制所有蓄电池组通过各自的全在线主电路回路与母线连接，实时采集蓄电池组运行参数；监测所述运行参数是否存在异常状态；若存在，则锁定核容功能；若不存在，则进入核容作业状态；

5、在核容作业状态下，将待测蓄电池组与所述全在线主电路回路断开，使待测蓄电池组接通至所述充放电旁路回路，控制非待测蓄电池组通过其对应的全在线主电路回路与所述母线单向导通；

6、在所述核容作业状态下，若监测到所有蓄电池组中任一所述运行参数出现异常，则核容作业终止；核容作业终止或核容作业完成后，生成核容报告。

7、前述的面向多组通信蓄电池组的远程核容方法，所述全在线主电路回路由常闭接触器和二极管并联组成；在监测状态下，所述常闭接触器闭合，蓄电池组与母线双向导通；在核容作业状态下，待测蓄电池组的常闭接触器断开，待测蓄电池组与全在线主电路回路断开，待测蓄电池组接通至所述充放电旁路回路；非待测蓄电池组的常闭接触器断开，通过所述二极管使得非待测蓄电池组与母线单向导通。

8、前述的面向多组通信蓄电池组的远程核容方法，所述运行参数由远程核容装置采集，所述运行参数包括电池参数、电源参数、环境参数、通信参数和所述远程核容装置状态参数。

9、前述的面向多组通信蓄电池组的远程核容方法，进入核容作业状态后，方法还包括接收核容指令，所述核容指令为k/d测试、内阻测试、核容测试、ip修改或重启设备指令中的一种；其中，执行所述核容指令前，配置核容参数，所述核容参数包括电池组信息、放电电流、放电时长、单体电压下限、放电容量。

10、前述的面向多组通信蓄电池组的远程核容方法，在核容作业状态下，执行核容测试的过程依次包括：组间环流监测、k/d测试、放电、预充电、浮充；其中：

11、所述组间环流监测用于防止蓄电池组间因电压差引起的相互充电；组间环流监测的具体方法为：监测不同蓄电池组的电压，若电压差小于或等于预设阈值，则不会发生组间环流，不同蓄电池组的常闭接触器闭合；若电压差大于预设阈值，则保持电压较低的蓄电池组的常闭接触器断开；

12、所述k/d测试用于对常闭接触器及二极管进行功能测试；

13、所述放电过程为断开所有蓄电池组的常闭接触器，将待测蓄电池组接通至充放电旁路回路；通过所述充放电旁路回路升压放电，使待测蓄电池组为负载供电；当放电截止条件满足时，放电结束转入预充电阶段；

14、所述预充电过程为保持所有蓄电池组的常闭接触器断开，通过所述充放电旁路回路为蓄电池组充电，当充电过程中的蓄电池组与其他蓄电池组的电压差值小于或等于预设阈值时，预充电结束，转入浮充阶段；

15、所述浮充阶段的浮充过程为闭合所有蓄电池组的常闭接触器，恢复全在线主电路回路连接，所有蓄电池组进入浮充状态；

16、前述的面向多组通信蓄电池组的远程核容方法，所述核容作业终止后，还包括环流保护步骤；所述环流保护步骤用于控制核容作业终止的蓄电池组保持与母线隔离，待所述核容作业终止的蓄电池组的电压与母线电压或与其他蓄电池组电压的差值小于预设阈值后，再将所述终止核容的蓄电池组投入母线。

17、前述的面向多组通信蓄电池组的远程核容方法，所述环流保护步骤对应不同的核容作业终止情形分别执行相应的环流保护操作，包括：

18、对应通信电源失电的放电终止情形，环流保护操作包括：使已放电的蓄电池组与母线隔离并停止放电；使非待测蓄电池组恢复双向导通并为负载供电；当已放电的蓄电池组与正在供电的蓄电池组的电压差小于预设阈值时，将已放电的蓄电池组投入母线；

19、对应非通信电源失电时的放电终止情形，环流保护操作包括：使已放电的蓄电池组与母线隔离并停止放电；使非待测蓄电池组恢复双向导通；通过所述充放电旁路回路为已放电的蓄电池组进行充电，当已放电的蓄电池组的电压与母线电压的差值小于预设阈值时投入母线。

20、对应通信电源失电时的充电终止情形，环流保护操作包括：使正在充电的蓄电池组停止充电并保持与母线隔离；使非待测蓄电池组恢复双向导通并为负载供电；当充电被终止的蓄电池组与正在供电的蓄电池组的电压差小于预设阈值时，将充电被终止的蓄电池组投入母线；

21、对应非通信电源失电时的充电终止情形，环流保护操作包括：使正在充电的蓄电池组停止充电并保持与母线隔离；使非待测蓄电池组恢复双向导通；通过所述充放电旁路回路为充电被终止的蓄电池组进行充电,当充电被终止的蓄电池组的电压与母线电压的差值小于预设阈值时投入母线。

22、本发明还提供一种面向多组通信蓄电池组的远程核容就地控制装置，包括：

23、监控模块，用于在监测状态下，控制所有蓄电池组通过各自的全在线主电路回路与母线连接，实时采集蓄电池组运行参数；监测所述运行参数是否存在异常状态；若存在，则锁定核容功能；若不存在，则进入核容作业状态；

24、核容执行模块，用于在核容作业状态下，将待测蓄电池组与所述全在线主电路回路断开，使待测蓄电池组接通至所述充放电旁路回路，控制非待测蓄电池组通过其对应的全在线主电路回路与所述母线单向导通；

25、报告生成模块，用于在核容作业终止或核容作业完成后，生成核容报告。

26、前述的面向多组通信蓄电池组的远程核容就地控制装置，所述监控模块、核容执行模块和报告生成模块的功能由以下硬件协同实现：

27、全在线单元，连接于蓄电池组与母线之间，所述全在线单元由常闭接触器和二极管并联组成；

28、双向充放电单元，连接于母线与全在线单元之间的通路上；所述双向充放电单元为双向dc/dc电源模块；

29、闭锁开关单元，设置于蓄电池组与全在线单元之间的通路上，用于执行全在线主电路回路的通断，所述闭锁开关单元为内部接触器组；

30、综合采集单元，分别与所述全在线单元和闭锁开关单元电信号连接，用于控制所述常闭接触器的开闭状态，控制所述闭锁开关单元接通或断开蓄电池组与全在线主电路回路的连接。

31、本发明还提供一种面向多组通信蓄电池组的远程核容系统，包括远程核容平台，以及前述任一项所述的远程核容就地控制装置；所述远程核容平台与所述远程核容就地控制装置通信连接；所述远程核容平台包括：

32、核容作业人员身份认证模块，用于验证核容作业人员是否具备核容作业权限；

33、供电结构图模块，用于展示电力机房内通信电源系统及核容电路的结构，并实时显示各支路的电压值、电流值、回路电流方向及开关状态；

34、核容控制模块，用于在核容作业人员通过身份认证且无异常告警的情况下，向所述远程核容就地控制装置下发核容指令；

35、核容信息展示模块，用于以图表形式展示电池电压、电流、内阻、温度参数的实时值、历史值、实时告警及历史告警。

36、前述的面向多组通信蓄电池组的远程核容系统，核容作业人员通过人脸识别和用户名/密码的双重验证登录所述远程核容平台；所述远程核容平台与所述远程核容就地控制装置之间采用非对称国密算法进行一致性鉴权认证；认证通过后，核容作业人员在所述远程核容平台下发核容指令。

37、本发明所达到的有益效果：本发明通过构建全在线主电路回路和充放电旁路回路，在核容全过程中蓄电池组与母线始终物理连接，不改变原有通信电源、蓄电池及负载的电路结构，实现全在线核容，将蓄电池组核容作业中自动远程化，节省了人工成本并提高了运维效率。

38、监测状态下蓄电池组在线浮充，核容作业状态下待测蓄电池组切换至旁路回路放电。放电时采用dc/dc电压变换原理，抬升蓄电池组电压为真实负载放电，避免传统假负载放电造成的电能浪费。通过实时监测运行参数并结合环流保护机制，在核容异常时自动终止放电或充电，避免蓄电池组因电压差引起组间环流和电流冲击，确保异常情况下负载供电不中断。本发明还具备蓄电池全量数据监测、核容业务控制执行及鉴权加密防护功能，实现了远程作业安全可靠，解决了传统核容异常时强行并网可能引发的设备损坏和安全事故问题。