跟着现代科学技能的开展，电力体系逐步向归纳主动化、电站无人职守的方向开展，直流电源监控体系，作为操控负荷和动力负荷以及直流事端照明负荷等的电源，是电力体系操控、保护的根底，其牢靠与否直接影响到供配电体系的安全运转[1-2]。因此进步直流电源监控系统的牢靠性及主动化水平，以满意电力体系开展的需求变得越来越重要。
本文结合现代计算机技能以及主动化技能，规划了一款无人职守的直流电源监控系统。该体系选用会集办理、独立操控的模块化
规划，具有“遥测、遥信、遥控、遥调”功用，
易于完成电力体系归纳主动化，是传统直流电
源监控体系的新一代替换产品[3]。
作者简介：王波（1987），男，工学硕士，首要从事工业主动化的研讨；包林杰（1982），男，工学学士，首要从事工业主动化的研讨；朱大卫（1984），男，工学学士，首要从事工业主动化的研讨。
1 直流电源监控系统
本直流电源监控体系选用会集办理，独立操控，首要适用于20～200AH单电单充体系，可完成24节电池巡检和30路支路绝缘监测。体系由归纳监控模块、电池巡检模块、绝缘监测模块、充电模块以及上位机显现操控模块组成，其间电池巡检、绝缘检测通过RS485接口与归纳监控模块联机。该直流电源监控体系选用会集一体式加扩展单元的组合结构，接线简略，设备便利。其结构如图1所示。
2 归纳监控模块
归纳监控模块是直流监控体系的神经中枢，其选用闻名公司的真实工业级32位处理器作为主控芯片，可以最大极限地进步体系的牢靠性和运转速度。归纳监控模块经RS-485接口对其他模块进行会集办理操控[4]。其间电池巡检模块、绝缘监测模块别离将监测到的单体电池电压、温度及母线电压、支路绝缘电阻等信号通过RS485接口发送给归纳监控模块。归纳监控模块依据内部预先设定的报警值进行比较发生报警信号并记载报警的开始与完毕时刻。别的归纳监控模块可依据电池组电流巨细主动进行均、浮充办理，然后大大延伸了蓄电池组的运用寿命。
此外归纳监控模块自身可监测8路体系开关量情况，三相沟通输入电压、合母/控母的电压、电流以及母线绝缘情况。
3电池巡检模块
蓄电池作为备用电源与整个直流供电体系的牢靠性密不可分，因此确保蓄电池的正常运转是整个直流电源体系的首要任务[5]。本文通过电池巡检模块对电池组中每节电池的端电压、电流、温度进行巡检，并将成果通过RS485总线传送给归纳监控模块。若某一节蓄电池电压低于或高于指定值,则由归纳监控模块宣布报警指示,并主动进行必要的操作；若电池组电流过高,则指示充电模块中止充电；若电流过低,标明该蓄电池的功用变差或过度放电，则指示充电模块进行充电。然后可以对电池进行保护，延伸电池运用寿命，确保体系安全牢靠运转。本电池巡检模块最多可检测24节单体电池电压，可别离检测2、6、12V单体电池，丈量精度为0.2%,其原理如图2所示。
在对单体电池电压进行丈量时，因体系中蓄电池多选用串联结构,其输出电压高达250V,所以输入通道的多路转化是一个难点。现在常用的多路转化办法:电阻分压法和继电器阻隔法。继电器阻隔法操作简略，给每个电池配一个继电器，当要检测某节电池时，翻开该继电器即可。操控继电器应运用译码器，确保任何时候只要一个继电器导通[6]。因为一般机械继电器的运用寿命有限(不超越10万次)，远远不能满意蓄电池巡检设备的要求。所以选用了光继电器对每节电池进行阻隔,其结构如图3所示。
在电池巡检模块中，对每一节蓄电池装备一光继电器，由CPU操控其关段，正常情况下光继电器处于断开情况，当要对电池进行巡检时，每次只将一节电池接入采样电阻，然后将采样信号送入运算放大器最终再由电池巡检仪进行运算处理，然后得到蓄电池电压。
4绝缘监测模块
直流电源体系的常见毛病是一点接地，在一般情况下一点接地并不影响直流体系的运转，但假如不能敏捷找到接地毛病点并予以修正，又发生另一点接地毛病就可能会发生最大事端，所以对直流体系绝缘情况进行实时监测，呈现接地毛病时及时扫除是非常必要的[7-9]。
本绝缘监测模块具有检测30路支路绝缘电阻的功用，丈量精度为±0.3KΩ，一起还能检测母线（合母、控母和母线负）对地电压，丈量误差为±0.4V。绝缘监测模块将监测到的对地电压值和对地电阻值通过RS485总线发送给归纳监控模块，并由归纳监控模块作出相应处理。其原理如图4所示。
关于检测绝缘电阻，国内外首要有“电桥平衡法”、“低频勘探法”、“检测支路漏电流法”等几种办法。本文选用检测支流漏电流的方法来判别绝缘电阻，无需在支路上注入沟通小信号，因此不对直流体系发生任何影响，其原理如图5所示。
图5中，HL1、HL2、HLn表明接在各个供电支路上接近直流电源监控体系开关处的霍尔电流传感器，若该支路无漏电流即该支路无接地时，流过传感器正负支路上的电流巨细持平，方向相反，则对应支路上的霍尔电流传感器无输出。当某一段支路呈现毛病，如图中n号支路正极上某一点接地，则电流从直流电源正极通过接地电阻RL到地，再由地到电源负极，构成一漏电流IL,IL从地到直流负极流经的是散布参数，若有N条支路，则流经每一条支路的电流近似为IL,因此从坐落N号支路的霍尔电流传感器可检测到电流的巨细约为IL的 ，这样依据U+，U-和IL的数值，就可得到接地电阻的巨细，再依据霍尔传感器输出电压的正负，就可以判别接地毛病地点线缆的极性[10]。
5 结语
本文介绍的这种直流电源监控体系，在总体上具有功用强、结构敞开灵敏、实时性好、牢靠性高级长处，每个环节均选用最先进技能，反映了当时直流电源监控体系的开展趋势，具有非常宽广的使用远景。
文章来历：《电工电气》 2014年第5期
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