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行業(yè)應(yīng)用 | 蓄電池組遠(yuǎn)程智能運(yùn)維在石化行業(yè)的綜合應(yīng)用
發(fā)表時(shí)間：2020-04-14
蓄電池組遠(yuǎn)程智能運(yùn)維在石化行業(yè)的應(yīng)用
在石化行業(yè)缺失電源系統(tǒng)后備蓄電池組監(jiān)控及運(yùn)行維護(hù)相關(guān)規(guī)程的背景下，參考電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對石化行業(yè)各類型電源系統(tǒng)后備蓄電池組運(yùn)維進(jìn)行針對性改造，并架構(gòu)起現(xiàn)場終端-庫站監(jiān)控-遠(yuǎn)程中心三個(gè)層級的遠(yuǎn)程運(yùn)維體系。極大地提升石化行業(yè)停電調(diào)度的準(zhǔn)確性，保障服務(wù)器運(yùn)行的穩(wěn)定性，并創(chuàng)造顯著經(jīng)濟(jì)效益。
應(yīng)用場景
維護(hù)背景
石化行業(yè)的生產(chǎn)、存儲裝置大多是易燃易爆的，而這些易燃易爆的生產(chǎn)裝置目前幾乎都是采用DCS系統(tǒng)和ESD系統(tǒng)進(jìn)行控制和操作。這類系統(tǒng)是不允許瞬間斷電的，要求后備電源系統(tǒng)具有很高的可靠性來滿足生產(chǎn)系統(tǒng)的安全。而當(dāng)前石化行業(yè)還未制訂電源系統(tǒng)后備蓄電池組的監(jiān)控及運(yùn)行維護(hù)的相關(guān)規(guī)程，運(yùn)維管理混亂，投入大、效率低，無法滿足應(yīng)急保障需求。
面臨挑戰(zhàn)
調(diào)查發(fā)現(xiàn)，各庫站電源系統(tǒng)電源種類多、管理不規(guī)范，存在安全隱患；除站變操作電源后備蓄電池組有單節(jié)電壓監(jiān)控外，其他電源系統(tǒng)電池組都無監(jiān)控。通訊電源和機(jī)房UPS電源蓄電池組有進(jìn)行每年的充放電維護(hù)，其他電池組無維護(hù)記錄，存在監(jiān)測、運(yùn)維管理安全漏洞。
1. 石化場站配電系統(tǒng)分布廣、數(shù)量大
2. 人工運(yùn)檢投入大、效率低、時(shí)效差
3. 電池內(nèi)部故障難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決
4. 市電掉落后備電源供電能力不足
改造目標(biāo)
1. 可根據(jù)中石化網(wǎng)絡(luò)安全要求提供專網(wǎng)通訊方式進(jìn)行遠(yuǎn)程操作、多點(diǎn)監(jiān)控及反饋保護(hù)措施
2. 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異地?zé)o人值守運(yùn)維，可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測、啟動(dòng)遠(yuǎn)程內(nèi)阻測試、啟動(dòng)遠(yuǎn)程核容等操作
3. 能夠科學(xué)有效的掌握各油站庫所有供配電蓄電池實(shí)時(shí)健康狀況
4. 避免電池日常管理和巡檢存在的人為疏漏，長期浮充導(dǎo)致蓄電池發(fā)熱、起火等重大安全事故
5. 蓄電池內(nèi)部故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)與有效排除，市電掉落后，應(yīng)急供電時(shí)間達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)
解決方案
一、配置采集模塊和充放電裝置
01 通信電源——應(yīng)用系統(tǒng)：BTS分布式蓄電池組遠(yuǎn)程智能運(yùn)維系統(tǒng)
配置：
1、電池監(jiān)測模塊；2、匯集模塊；3、充放電主機(jī)；4、智能顯示終端
核容操作：
遠(yuǎn)程控制高頻DC/DC升壓電路模塊升壓給用電負(fù)載供電；當(dāng)放電停止條件到時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)為穩(wěn)流充電，系統(tǒng)內(nèi)穩(wěn)流充電電路模塊開始工作，充電電流小于浮充電流時(shí)結(jié)束充電，蓄電池直接恢復(fù)在線，由整流器直接給蓄電池浮充充電。
02 UPS電源——應(yīng)用系統(tǒng)：FBS蓄電池在線監(jiān)測及遠(yuǎn)程自動(dòng)維護(hù)系統(tǒng)
配置：
1、電池監(jiān)測模塊；2、匯集模塊；3、放電負(fù)載模塊；4、全在線切換模塊；5、智能控制主機(jī)；6、智能顯示終端
核容操作：
遠(yuǎn)程控制假負(fù)載放電模塊的開關(guān)管導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)假負(fù)載恒流消耗蓄電池的電量；當(dāng)放電停止條件到時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)為預(yù)充電狀態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)穩(wěn)流充電電路模塊開始工作，充電電流小于浮充電流時(shí)結(jié)束充電，蓄電池直接恢復(fù)在線，由整流器直接給蓄電池浮充充電。
03 整流、站變、消防、EPS電源（小于18節(jié)）——應(yīng)用系統(tǒng)：LD-9直流屏蓄電池智能運(yùn)維系統(tǒng)
配置：
1、電池監(jiān)測模塊；2、充放電主機(jī)；3、智能顯示終端
核容操作：
遠(yuǎn)程控制整組電池，將指定電池接入“放電部分”或者“充電部分”進(jìn)行單節(jié)的電池核容測試或者充電，實(shí)現(xiàn)逐節(jié)測試，保證了母線上的設(shè)備的不間斷供電。
二、遠(yuǎn)程運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
基于現(xiàn)有石化通信網(wǎng)絡(luò)，研制以電池采集模塊和遠(yuǎn)程充放電裝置為物理感知層；各模塊間的通訊及控制為網(wǎng)絡(luò)交互層；智能運(yùn)維平臺軟件為平臺層的蓄電池組遠(yuǎn)程智能運(yùn)維系統(tǒng)。
并充分的考慮了系統(tǒng)的安全性，本地設(shè)備增加防人為誤操作的告警及保護(hù)功能，網(wǎng)絡(luò)傳輸使用點(diǎn)對點(diǎn)加密技術(shù)有限防止數(shù)據(jù)劫持。平臺登錄啟用人臉識別技術(shù)，嚴(yán)格控制人員操作權(quán)限。
參考標(biāo)準(zhǔn)
DL/T5044-2014電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程
DL/T724-2000直流系統(tǒng)蓄電池組運(yùn)行維護(hù)規(guī)程
改造成果
1. 形成“調(diào)控中心一級遠(yuǎn)程控制管理-庫站值班室二級實(shí)時(shí)告警管理-三級現(xiàn)場終端訪問管理”三大層級運(yùn)維體系”；
2. 實(shí)現(xiàn)庫站供電設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測、遠(yuǎn)程內(nèi)阻測試、遠(yuǎn)程核容等操作，遙測信號正常，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)完整上傳；
3. 發(fā)現(xiàn)庫站控室UPS蓄電池組故障，供電時(shí)長僅8秒，后備時(shí)長失效。某庫站通信電源2組蓄電池供電時(shí)長分別20秒、21秒，整組蓄電池后備時(shí)長失效。針對隱患庫站蓄電池組進(jìn)行及時(shí)更換，滿足后備保障需求。
應(yīng)用價(jià)值
在石化行業(yè)缺失電源系統(tǒng)后備蓄電池組監(jiān)控及運(yùn)行維護(hù)相關(guān)規(guī)程的背景下，參考電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對石化行業(yè)各類型電源系統(tǒng)后備蓄電池組運(yùn)維進(jìn)行針對性改造，并架構(gòu)起現(xiàn)場終端-庫站監(jiān)控-遠(yuǎn)程中心三個(gè)層級的遠(yuǎn)程運(yùn)維體系。極大地提升石化行業(yè)停電調(diào)度的準(zhǔn)確性，保障服務(wù)器運(yùn)行的穩(wěn)定性，并創(chuàng)造顯著經(jīng)濟(jì)效益。
應(yīng)用場景
某石化庫站后備電源系統(tǒng)
維護(hù)背景
面臨挑戰(zhàn)
1. 石化場站配電系統(tǒng)分布廣、數(shù)量大
2. 人工運(yùn)檢投入大、效率低、時(shí)效差
3. 電池內(nèi)部故障難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決
4. 市電掉落后備電源供電能力不足
改造目標(biāo)
1. 可根據(jù)中石化網(wǎng)絡(luò)安全要求提供專網(wǎng)通訊方式進(jìn)行遠(yuǎn)程操作、多點(diǎn)監(jiān)控及反饋保護(hù)措施
2. 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異地?zé)o人值守運(yùn)維，可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測、啟動(dòng)遠(yuǎn)程內(nèi)阻測試、啟動(dòng)遠(yuǎn)程核容等操作
3. 能夠科學(xué)有效的掌握各油站庫所有供配電蓄電池實(shí)時(shí)健康狀況
4. 避免電池日常管理和巡檢存在的人為疏漏，長期浮充導(dǎo)致蓄電池發(fā)熱、起火等重大安全事故
5. 蓄電池內(nèi)部故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)與有效排除，市電掉落后，應(yīng)急供電時(shí)間達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)
解決方案
一、配置采集模塊和充放電裝置
01 通信電源——應(yīng)用系統(tǒng)：BTS分布式蓄電池組遠(yuǎn)程智能運(yùn)維系統(tǒng)
配置：
1、電池監(jiān)測模塊；2、匯集模塊；3、充放電主機(jī)；4、智能顯示終端
核容操作：
遠(yuǎn)程控制高頻DC/DC升壓電路模塊升壓給用電負(fù)載供電；當(dāng)放電停止條件到時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)為穩(wěn)流充電，系統(tǒng)內(nèi)穩(wěn)流充電電路模塊開始工作，充電電流小于浮充電流時(shí)結(jié)束充電，蓄電池直接恢復(fù)在線，由整流器直接給蓄電池浮充充電。
02 UPS電源——應(yīng)用系統(tǒng)：FBS蓄電池在線監(jiān)測及遠(yuǎn)程自動(dòng)維護(hù)系統(tǒng)
1、電池監(jiān)測模塊；2、匯集模塊；3、放電負(fù)載模塊；4、全在線切換模塊；5、智能控制主機(jī)；6、智能顯示終端
核容操作：
遠(yuǎn)程控制假負(fù)載放電模塊的開關(guān)管導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)假負(fù)載恒流消耗蓄電池的電量；當(dāng)放電停止條件到時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)為預(yù)充電狀態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)穩(wěn)流充電電路模塊開始工作，充電電流小于浮充電流時(shí)結(jié)束充電，蓄電池直接恢復(fù)在線，由整流器直接給蓄電池浮充充電。
03 整流、站變、消防、EPS電源（小于18節(jié)）——應(yīng)用系統(tǒng)：LD-9直流屏蓄電池智能運(yùn)維系統(tǒng)
1、電池監(jiān)測模塊；2、充放電主機(jī)；3、智能顯示終端
核容操作：
遠(yuǎn)程控制整組電池，將指定電池接入“放電部分”或者“充電部分”進(jìn)行單節(jié)的電池核容測試或者充電，實(shí)現(xiàn)逐節(jié)測試，保證了母線上的設(shè)備的不間斷供電。
二、遠(yuǎn)程運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
基于現(xiàn)有石化通信網(wǎng)絡(luò)，研制以電池采集模塊和遠(yuǎn)程充放電裝置為物理感知層；各模塊間的通訊及控制為網(wǎng)絡(luò)交互層；智能運(yùn)維平臺軟件為平臺層的蓄電池組遠(yuǎn)程智能運(yùn)維系統(tǒng)。
參考標(biāo)準(zhǔn)
DL/T5044-2014電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程
DL/T724-2000直流系統(tǒng)蓄電池組運(yùn)行維護(hù)規(guī)程
改造成果
2. 實(shí)現(xiàn)庫站供電設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測、遠(yuǎn)程內(nèi)阻測試、遠(yuǎn)程核容等操作，遙測信號正常，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)完整上傳；
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