王 翊

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局，廣東 佛山 528000）

0 引 言

在當(dāng)前我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，電力系統(tǒng)管網(wǎng)已經(jīng)在我國各個城市地區(qū)得到了充分全面的應(yīng)用。在當(dāng)前社會環(huán)境中，人們的工作生活已經(jīng)離不開電力能源，同時電力能源在很大程度上也決定了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。在此背景下，相關(guān)技術(shù)人員就應(yīng)該做好通信蓄電池的有效管理，同時還要構(gòu)建在線充放電系統(tǒng)，能夠?qū)﹄姵亟M進(jìn)行全方位的實(shí)時監(jiān)控與管理，并切實(shí)降低電池保養(yǎng)與維護(hù)所消耗的成本。但由于通信蓄電池遠(yuǎn)程在線充放電系統(tǒng)相對比較復(fù)雜，同時還具有較強(qiáng)的專業(yè)性，因此有必要對其進(jìn)行全方位的探討。

1 通信蓄電池遠(yuǎn)程在線充放電系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)分析

1.1 系統(tǒng)功能與目標(biāo)

結(jié)合當(dāng)前我國人工監(jiān)測系統(tǒng)存在的各類問題與缺陷，本次所設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程在線充放電系統(tǒng)應(yīng)該有效規(guī)避這類問題。第一，遠(yuǎn)程系統(tǒng)自身能夠通過互聯(lián)網(wǎng)來完成電池具體情況的有效監(jiān)控，明確電池內(nèi)部的電壓、電阻及充電時效等各類參數(shù)信息，給后續(xù)系統(tǒng)運(yùn)作提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支撐。第二，系統(tǒng)還應(yīng)該能夠?qū)﹄姵剡M(jìn)行靈活調(diào)控。當(dāng)系統(tǒng)甄別出電池存在質(zhì)量問題時，應(yīng)該能夠?qū)﹄姵貎?nèi)部進(jìn)行均衡與活化處理。如果室外環(huán)境比較惡劣，系統(tǒng)還應(yīng)該能夠靈活調(diào)整電池內(nèi)外溫度。第三，整個系統(tǒng)還應(yīng)該具備一套相對完善的輔助系統(tǒng)，保證充放電的安全性與穩(wěn)定性[1]。

1.2 系統(tǒng)整體建設(shè)

在傳統(tǒng)電池組系統(tǒng)管理中，一般都設(shè)立了各個獨(dú)立實(shí)體，并進(jìn)行有效的人工調(diào)度。而遠(yuǎn)程在線操控系統(tǒng)則主要分為網(wǎng)絡(luò)信號傳輸通道和廠站終端。其中前者主要用于協(xié)調(diào)蓄電池站與終端的各類通信工作，后者則是遠(yuǎn)程控制體系的主體單位。為了切實(shí)提高各項(xiàng)通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性，大部分遠(yuǎn)程控制項(xiàng)目都會使用SDH 等光傳輸網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建信息傳輸橋梁[2]。

2 通信蓄電池遠(yuǎn)程在線充放電系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)

2.1 電池在線監(jiān)測功能

在遠(yuǎn)程在線充放電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，電池在線監(jiān)測功能的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該先完成蓄電池相關(guān)信息的綜合統(tǒng)計(jì)，并能夠?qū)﹄姵亟M進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。即互聯(lián)網(wǎng)終端體系中必須要先構(gòu)建電池在線監(jiān)測模塊。在具體監(jiān)測時，應(yīng)該充分重視電池的內(nèi)阻情況，并實(shí)現(xiàn)內(nèi)阻的實(shí)時監(jiān)測。當(dāng)蓄電池內(nèi)阻出現(xiàn)異常情況時，應(yīng)該及時對電池進(jìn)行均衡與活化處理。要想達(dá)到這種效果，相關(guān)技術(shù)人員就應(yīng)該在電源母線中連接電池組，保證整體電池系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

2.2 遠(yuǎn)程充放電技術(shù)

人工充放電模式的實(shí)時性存在顯著的不足，因此在遠(yuǎn)程在線充放電系統(tǒng)中也應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的彌補(bǔ)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員如果能夠靈活使用互聯(lián)網(wǎng)高效傳輸通道，就可以實(shí)現(xiàn)各個模塊的自動化與智能化，從而針對電池組內(nèi)部功能與各個構(gòu)件進(jìn)行智能監(jiān)管，同時也可以處理各類突發(fā)情況。例如，當(dāng)系統(tǒng)模塊檢測到電池組存在隱患時，智能系統(tǒng)就可以將這些問題盡快反饋到主機(jī)中并進(jìn)行儲存和預(yù)處理。等到系統(tǒng)中心模塊發(fā)出相關(guān)命令后，智能模塊就可以全面執(zhí)行命令。通過這些智能模塊，就可以實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)對于電池組的遠(yuǎn)程充放電管理，提高了整體系統(tǒng)運(yùn)作的高效性[3]。

2.3 電池?zé)o隙跨接功能

當(dāng)使用互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程在線系統(tǒng)對電池充放電進(jìn)行全面管理時，也有可能會出現(xiàn)電池失效的情況，最終使得終端能夠接受的數(shù)據(jù)信息顯著降低。綜合來看，影響電池組充電效率的因素有很多，但單個電池出現(xiàn)問題時很難對整個電池組產(chǎn)生致命影響。但電池放電過程則有所不同，如果單個電池出現(xiàn)失效，整個電池組就很有可能會集體停止運(yùn)作，造成大面積的電池組癱瘓。因此，在遠(yuǎn)程在線放電系統(tǒng)模塊中，相關(guān)人員應(yīng)該綜合考慮單個電池失效的情況，形成忽略失效電池的無隙跨接技術(shù)。在引入這項(xiàng)技術(shù)以后，整個電池組的安全性將得到充分的保障，同時可以較好執(zhí)行互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)終端的放電命令，并且也可以給后續(xù)進(jìn)行蓄電池組搶修與維護(hù)爭取相應(yīng)的時間。

3 通信蓄電池遠(yuǎn)程在線充放電系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)整體構(gòu)架

在進(jìn)行通信蓄電池遠(yuǎn)程在線充放電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，整體框架可以分為主站、終端及傳輸通道三個模塊。其中，主站主要用于采集和處理各個廠站所提供的電池終端信息，同時還要對通信蓄電池組的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行實(shí)時全面的監(jiān)測與統(tǒng)一管理。終端模塊則需要進(jìn)行蓄電池組各類參數(shù)數(shù)據(jù)的有效采集與整合，同時還包括了其他各類子系統(tǒng)，具體有通信電源系統(tǒng)、交直流系統(tǒng)等。傳輸通道則是主站與終端之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)，通常會使用SDH 等光傳輸網(wǎng)絡(luò)，以提高整體傳輸體系的通暢性。

3.2 分項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)

通信蓄電池遠(yuǎn)程在線充放電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該重視各個分項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)，結(jié)合系統(tǒng)的具體運(yùn)作要求，分項(xiàng)功能主要可以分為五大塊。

第一，電池在線監(jiān)測模塊。在具體系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，需要各個設(shè)計(jì)人員能夠立足于蓄電池充電電流不確定進(jìn)行全面分析，避免對后續(xù)恒流源計(jì)量基準(zhǔn)的精確性產(chǎn)生負(fù)面影響。在具體數(shù)據(jù)采集與后續(xù)計(jì)算時，設(shè)計(jì)人員可以考慮將整個放電電流拆分為兩個不一樣的數(shù)值，最終布設(shè)整體為二次放電，將之前的差模干擾轉(zhuǎn)變?yōu)楹罄m(xù)的共模干擾，提高電池內(nèi)阻等信息測量的精準(zhǔn)性。

第二，活化與均衡功能模塊。對于各個通信蓄電池，具體活化方式可以考慮布設(shè)為復(fù)合脈沖諧振法。這種方法主要是通過使用差異化的復(fù)合脈沖電壓來沖擊電池硫酸鉛粗晶粒，最終能夠提供一定的干擾性，避免蓄電池硫化過程。但在具體實(shí)的時，技術(shù)人員也應(yīng)該選擇合理的脈沖頻率，同時還要有效控制電流值，盡可能使用較小密度的電流進(jìn)行充電。電池組的均衡過程則主要是指電池自身內(nèi)部狀態(tài)的均衡。當(dāng)前我國很多通信蓄電池都屬于鉛酸電池，而通過這種均衡工作就可以顯著提高電池的壽命。

第三，電池遠(yuǎn)程放電功能模塊。在這個模塊建設(shè)過程中，需要引入蓄電池核容實(shí)驗(yàn)。在具體設(shè)計(jì)時，需要針對各個恒流源布設(shè)相應(yīng)的智能模塊，能夠有效控制各個恒流源的電流方向與大小。在這個過程中，最好能夠針對單節(jié)或者單組電池開展這類實(shí)驗(yàn)，以實(shí)現(xiàn)較好的放電功能，同時也提高了各個電池組的運(yùn)行穩(wěn)定性。

第四，電池工作環(huán)境監(jiān)控模塊。這個模塊主要是監(jiān)控蓄電池的工作環(huán)境溫度。通過相關(guān)研究可知，在25 ℃的基本環(huán)境中，外界溫度提高1 ℃時，蓄電池充放電的電容量就會直接降低5%；而外界溫度降低1 ℃時，蓄電池充放電電容就會降低1%。因此，在現(xiàn)場環(huán)境中，每個通信蓄電池中都應(yīng)該布設(shè)終端智能管理模塊，并引入內(nèi)外部溫度傳感器和濕度傳感器。通過這些傳感器，就能夠收集蓄電池內(nèi)外部工作溫度與濕度信息，并將這些信息上傳到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，最終傳入主站進(jìn)行綜合處理與分析，實(shí)現(xiàn)對蓄電池工作環(huán)境的有效監(jiān)控。

第五，蓄電池?zé)o隙跨接功能模塊。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，主要是在失效電池附近回路中附加一個新的電流通道，以實(shí)現(xiàn)對失效電池通道的分流。當(dāng)某一節(jié)蓄電池突然失效時，新的電流通道就會無隙跨接代替這個失效電池的通道，避免對整個系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.3 輔助安全管理設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的輔助安全管理主要是各類軟件工程，能夠立足于系統(tǒng)配置的模型數(shù)據(jù)庫和歷史信息進(jìn)行綜合分析，并能夠協(xié)調(diào)直交流系統(tǒng)、UPS 系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及故障預(yù)警系統(tǒng)等各個模塊，實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的統(tǒng)一有效管理[4]。

4 結(jié) 論

隨著我國各個城市現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，城市通信管網(wǎng)的整體數(shù)量也在不斷擴(kuò)充。在這種大趨勢下，傳統(tǒng)人工模式下的充放電管理已經(jīng)很難滿足實(shí)際需求，必須要側(cè)重發(fā)展遠(yuǎn)程在線充放電系統(tǒng)體系。