直流系統(tǒng)是變電站非常重要的組成部分，為控制、信號、繼電保護、自動裝置及事故照明等提供可靠供電，對變電站的可靠運行起著至關(guān)重要的作用。 近年來，隨著變電站系統(tǒng)的不斷完善，新設(shè)備陸續(xù)引進，新技術(shù)不斷應(yīng)用，自動化、數(shù)字化程度的提升，對直流系統(tǒng)的運行管理和維護也提出了更高的要求。
1、放電核容： 人工進行，周期1-2年，放電容量50%-100%*C10，通過單體電池電壓是否提前達到截止電壓判斷電池性能。
2、內(nèi)阻測量： 人工進行，周期1年，通過蓄電池內(nèi)阻之間的橫向比較判斷單體電池的性能。
3、電壓測量： 人工進行，周期3個月，測量蓄電池浮充狀態(tài)下的單體端電壓，判斷單體蓄電池性能。
4、在線監(jiān)測： 電壓巡檢儀或其他蓄電池監(jiān)測設(shè)備測量蓄電池實時電壓，定期測量蓄電池內(nèi)阻。
由于蓄電池組是串聯(lián)結(jié)構(gòu)且長期處于浮充狀態(tài)，運行電壓穩(wěn)定、電流很小，常規(guī)的直流運維方法無法實時有效避免突發(fā)性蓄電池組容量下降、單體蓄電池開路、蓄電池組脫離直流母線等故障。 蓄電池性能下降時外在表現(xiàn)不明顯，需要根據(jù)單體電池一段時間參數(shù)的變化趨勢以及不同電池之間參數(shù)的不一致性等進行系統(tǒng)分析，才能得出電池的劣質(zhì)程度，這對維護人員專業(yè)知識技能也提出較高要求。
蓄電池組每年都需要進行全面檢查，檢查項目包括端電壓、電阻等4大項12個小項目。 對于單體電池每月一次端電壓測量、6-12個月一次單體電池內(nèi)阻測量、1-2年一次核容放電試驗等，若完全依靠人工進行，耗時耗力操作難度較大。
3、 開路監(jiān)測數(shù)據(jù)可能不準確
蓄電池長期處于浮充狀態(tài)，電壓巡檢儀上報出的電壓過高信息可能是由電池過充造成的，難以從電壓在線監(jiān)測狀態(tài)發(fā)現(xiàn)開路電池。 電池離線檢測能夠通過開路電壓、內(nèi)阻等初步判斷電池是否開路，但是變電站電池離線檢測只能周期性進行，最多一個季度檢查一次。 兩次檢測時間間隔越長，電池在此期間出現(xiàn)開路的風險越大。
當站用交流電失電或者受到大電流沖擊時，蓄電池組缺陷可能會導(dǎo)致直流系統(tǒng)容量崩潰并進一步造成電力系統(tǒng)保護功能失效。 目前部分變電站在直流母線上掛超級電容，當直流系統(tǒng)完全失電前，由超級電容向直流母線短時間供電以完成應(yīng)急保護動作。 該方法雖短時間有效，但是無法應(yīng)對系統(tǒng)性故障或者長期故障。
針對目前蓄電池組普遍存在的問題，武漢豪邁電力根據(jù)直流行業(yè)相關(guān)標準，深入研究開發(fā)了MDC-1000G 蓄電池組多功能狀態(tài)監(jiān)測及失壓補償系統(tǒng)。 該系統(tǒng)通過模組方式，集合了直流系統(tǒng)遠程核容、失壓補償、故障錄波、單體模塊在線監(jiān)測分析等功能。
△ MDC-1000G 蓄電池組多功能狀態(tài)監(jiān)測及失壓補償系統(tǒng)
△ 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖
重復(fù)工作自動化、遠程化： 核容測試、內(nèi)阻測試等耗時的測試項目，不需大量工時投入，管理人員通過遠程（或者就地）發(fā)送核容請求，系統(tǒng)自動調(diào)配充電機并完成放電核容測試，將測試結(jié)果保存、上傳。 測試過程中，系統(tǒng)自動檢測整組電池及單節(jié)電池的電流、電壓、溫度等信息，記錄充放電曲線，甄別出落后電池。 核容測試采用先進的回饋式放電方式，將電能通過逆變回饋至電網(wǎng)系統(tǒng)。
復(fù)雜工作智能化： 系統(tǒng)將單次測試結(jié)果與歷史測試數(shù)據(jù)進行比對，智能判定電池狀態(tài)，提高測試結(jié)果可靠性。
直流母線開路監(jiān)測及失壓補償： 當直流母線部分出現(xiàn)開路時，系統(tǒng)自動隔離故障部分，并將正常部分母線經(jīng)過DC//DC轉(zhuǎn)換，給失壓部分供電，并實時將狀態(tài)信息上傳，為故障處理爭取更大的預(yù)留時間。
直流運行數(shù)據(jù)故障錄波： 在各種突變量情況下啟動故障數(shù)據(jù)錄波，記錄各參數(shù)變化情況和整個事故過程，便于事故后分析。
兩組電池解決方案： 蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測模塊、失壓補償及錄波模塊、遠程核容模塊及遠傳通信模塊。 （各模塊根據(jù)實際工況選配）
單組電池解決方案： 蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測和跨接模塊、錄波模塊、遠程核容模塊及遠傳通信模塊。 （各模塊根據(jù)實際工況選配）
