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行业应用 | 蓄电池组远程智能运维在石化行业的综合应用
发表时间：2020-04-14
蓄电池组远程智能运维在石化行业的应用
在石化行业缺失电源系统后备蓄电池组监控及运行维护相关规程的背景下，参考电力行业标准，对石化行业各类型电源系统后备蓄电池组运维进行针对性改造，并架构起现场终端-库站监控-远程中心三个层级的远程运维体系。极大地提升石化行业停电调度的准确性，保障服务器运行的稳定性，并创造显著经济效益。
应用场景
维护背景
石化行业的生产、存储装置大多是易燃易爆的，而这些易燃易爆的生产装置目前几乎都是采用DCS系统和ESD系统进行控制和操作。这类系统是不允许瞬间断电的，要求后备电源系统具有很高的可靠性来满足生产系统的安全。而当前石化行业还未制订电源系统后备蓄电池组的监控及运行维护的相关规程，运维管理混乱，投入大、效率低，无法满足应急保障需求。
面临挑战
调查发现，各库站电源系统电源种类多、管理不规范，存在安全隐患；除站变操作电源后备蓄电池组有单节电压监控外，其他电源系统电池组都无监控。通讯电源和机房UPS电源蓄电池组有进行每年的充放电维护，其他电池组无维护记录，存在监测、运维管理安全漏洞。
1. 石化场站配电系统分布广、数量大
2. 人工运检投入大、效率低、时效差
3. 电池内部故障难以及时发现、解决
4. 市电掉落后备电源供电能力不足
改造目标
1. 可根据中石化网络安全要求提供专网通讯方式进行远程操作、多点监控及反馈保护措施
2. 实现远程异地无人值守运维，可进行远程监测、启动远程内阻测试、启动远程核容等操作
3. 能够科学有效的掌握各油站库所有供配电蓄电池实时健康状况
4. 避免电池日常管理和巡检存在的人为疏漏，长期浮充导致蓄电池发热、起火等重大安全事故
5. 蓄电池内部故障及时发现与有效排除，市电掉落后，应急供电时间达到标准
解决方案
一、配置采集模块和充放电装置
01 通信电源——应用系统：BTS分布式蓄电池组远程智能运维系统
配置：
1、电池监测模块；2、汇集模块；3、充放电主机；4、智能显示终端
核容操作：
远程控制高频DC/DC升压电路模块升压给用电负载供电；当放电停止条件到时自动转为稳流充电，系统内稳流充电电路模块开始工作，充电电流小于浮充电流时结束充电，蓄电池直接恢复在线，由整流器直接给蓄电池浮充充电。
02 UPS电源——应用系统：FBS蓄电池在线监测及远程自动维护系统
配置：
1、电池监测模块；2、汇集模块；3、放电负载模块；4、全在线切换模块；5、智能控制主机；6、智能显示终端
核容操作：
远程控制假负载放电模块的开关管导通，实现假负载恒流消耗蓄电池的电量；当放电停止条件到时自动转为预充电状态，系统内稳流充电电路模块开始工作，充电电流小于浮充电流时结束充电，蓄电池直接恢复在线，由整流器直接给蓄电池浮充充电。
03 整流、站变、消防、EPS电源（小于18节）——应用系统：LD-9直流屏蓄电池智能运维系统
配置：
1、电池监测模块；2、充放电主机；3、智能显示终端
核容操作：
远程控制整组电池，将指定电池接入“放电部分”或者“充电部分”进行单节的电池核容测试或者充电，实现逐节测试，保证了母线上的设备的不间断供电。
二、远程运维网络架构
基于现有石化通信网络，研制以电池采集模块和远程充放电装置为物理感知层；各模块间的通讯及控制为网络交互层；智能运维平台软件为平台层的蓄电池组远程智能运维系统。
并充分的考虑了系统的安全性，本地设备增加防人为误操作的告警及保护功能，网络传输使用点对点加密技术有限防止数据劫持。平台登录启用人脸识别技术，严格控制人员操作权限。
参考标准
DL/T5044-2014电力工程直流系统设计技术规程
DL/T724-2000直流系统蓄电池组运行维护规程
改造成果
1. 形成“调控中心一级远程控制管理-库站值班室二级实时告警管理-三级现场终端访问管理”三大层级运维体系”；
2. 实现库站供电设备远程监测、远程内阻测试、远程核容等操作，遥测信号正常，数据实时完整上传；
3. 发现库站控室UPS蓄电池组故障，供电时长仅8秒，后备时长失效。某库站通信电源2组蓄电池供电时长分别20秒、21秒，整组蓄电池后备时长失效。针对隐患库站蓄电池组进行及时更换，满足后备保障需求。
应用价值
在石化行业缺失电源系统后备蓄电池组监控及运行维护相关规程的背景下，参考电力行业标准，对石化行业各类型电源系统后备蓄电池组运维进行针对性改造，并架构起现场终端-库站监控-远程中心三个层级的远程运维体系。极大地提升石化行业停电调度的准确性，保障服务器运行的稳定性，并创造显著经济效益。
应用场景
某石化库站后备电源系统
维护背景
面临挑战
1. 石化场站配电系统分布广、数量大
2. 人工运检投入大、效率低、时效差
3. 电池内部故障难以及时发现、解决
4. 市电掉落后备电源供电能力不足
改造目标
1. 可根据中石化网络安全要求提供专网通讯方式进行远程操作、多点监控及反馈保护措施
2. 实现远程异地无人值守运维，可进行远程监测、启动远程内阻测试、启动远程核容等操作
3. 能够科学有效的掌握各油站库所有供配电蓄电池实时健康状况
4. 避免电池日常管理和巡检存在的人为疏漏，长期浮充导致蓄电池发热、起火等重大安全事故
5. 蓄电池内部故障及时发现与有效排除，市电掉落后，应急供电时间达到标准
解决方案
一、配置采集模块和充放电装置
01 通信电源——应用系统：BTS分布式蓄电池组远程智能运维系统
配置：
1、电池监测模块；2、汇集模块；3、充放电主机；4、智能显示终端
核容操作：
远程控制高频DC/DC升压电路模块升压给用电负载供电；当放电停止条件到时自动转为稳流充电，系统内稳流充电电路模块开始工作，充电电流小于浮充电流时结束充电，蓄电池直接恢复在线，由整流器直接给蓄电池浮充充电。
02 UPS电源——应用系统：FBS蓄电池在线监测及远程自动维护系统
1、电池监测模块；2、汇集模块；3、放电负载模块；4、全在线切换模块；5、智能控制主机；6、智能显示终端
核容操作：
远程控制假负载放电模块的开关管导通，实现假负载恒流消耗蓄电池的电量；当放电停止条件到时自动转为预充电状态，系统内稳流充电电路模块开始工作，充电电流小于浮充电流时结束充电，蓄电池直接恢复在线，由整流器直接给蓄电池浮充充电。
03 整流、站变、消防、EPS电源（小于18节）——应用系统：LD-9直流屏蓄电池智能运维系统
1、电池监测模块；2、充放电主机；3、智能显示终端
核容操作：
远程控制整组电池，将指定电池接入“放电部分”或者“充电部分”进行单节的电池核容测试或者充电，实现逐节测试，保证了母线上的设备的不间断供电。
二、远程运维网络架构
基于现有石化通信网络，研制以电池采集模块和远程充放电装置为物理感知层；各模块间的通讯及控制为网络交互层；智能运维平台软件为平台层的蓄电池组远程智能运维系统。
参考标准
DL/T5044-2014电力工程直流系统设计技术规程
DL/T724-2000直流系统蓄电池组运行维护规程
改造成果
2. 实现库站供电设备远程监测、远程内阻测试、远程核容等操作，遥测信号正常，数据实时完整上传；
应用价值
闽公网安备 35010402351269号
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