一种智能配电终端后备电源系统的在线监测方法
【专利摘要】一种智能配电终端后备电源系统的在线监测方法，属于电力系统自动化领域。其特征在于：包括如下步骤：步骤a，设置在线监测方式字；步骤b，采集形成储能元件的标准放电曲线并进行存储；步骤c，采集形成储能元件的实时放电曲线；步骤d，调取标准放电曲线并计算曲线的相关系数；步骤e，放电曲线相关系数的判断。本智能配电终端后备电源系统的在线监测方法利用智能终端原有的硬件资源，仅通过测量储能介质的电压值，配合智能终端的活化电路实现在线监测，不需要测量电流和计算内阻，不需要添加额外的监测设备，测量方便，精确可靠，测量成本低。
【专利说明】一种智能配电终端后备电源系统的在线监测方法
【技术领域】
[0001] 一种智能配电终端后备电源系统的在线监测方法，属于电力系统自动化领域。
【背景技术】
[0002] 智能配电终端（以下简称智能终端）是智能电网的关键设备，一个配电自动化完善 的中等规模城市，需要几千台智能终端，这些智能终端安装在城市的各个角落，其中许多智 能终端的安装环境恶劣，且无人值守，后期维护和维修工作量很大。
[0003] 智能终端中的后备电源系统是在出现供电故障时保障智能终端可持续工作的重 要保证，在后备电源系统中，储能元件是其中寿命较短的部件，在实际应用中，储能元件普 遍采用蓄电池，一般情况下。蓄电池的寿命一般只有2飞年，近几年也有少量后备电源系统 中采用超级电容作为储能元件。在使用蓄电池和超级电容作为储能元件时，在交流电源供 电正常时，对储能元件进行恒压浮充，但是性能大幅下降的储能元件在进行恒压浮充时，其 外特性并无异常，因此不易甄别。
[0004] 目前，储能介质在线监测比较常用的是检测内阻法，检测内阻需要精确测量电流 和电压，需要额外添加硬件检测电路，并且不同类型的储能介质内阻范围不同，使用时需要 分清储能介质类型，因此实现起来较为复杂、困难。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种利用智能终端后备 电源系统原有的硬件资源，无需另外添加其他监测设施即可精确、可靠地对后备电源系统 中各类储能元件的性能进行监测的智能配电终端后备电源系统的在线监测方法。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该智能配电终端后备电源系统的在 线监测方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤a，设置在线监测方式字，通过核心控制单元设置执行在线监测流程时的在线监测 方式字； 步骤b，采集形成储能元件的标准放电曲线并进行存储，智能终端正常运行并达到预定 时间后，核心控制单元执行第一次放电曲线采样流程，并将执行该次放电曲线采样流程中 形成的放电曲线作为储能元件的标准放电曲线进行存储； 步骤c，采集形成储能元件的实时放电曲线，核心控制单元根据预设定的监测周期，循 环执行放电曲线采样流程，并将每次执行放电曲线采样流程得到的放电曲线作为储能元件 的实时放电曲线； 步骤d，调取标准放电曲线并根据曲线相关系数计算公式计算标准放电曲线与实时放 电曲线的曲线相关系数； 步骤e，放电曲线相关系数的判断，核心控制单元判断计算出的相关系数是否已超出预 设定的报警值，如果超出预设定的报警值，则向主站发出警告信息，如果未超出预设定的报 警值，返回执行步骤d。
[0007] 优选的，步骤a中所述的在线监测方式字包括：监测周期、采样时间、采样频率以 及曲线相关系数报警值。
[0008] 优选的，所述的曲线相关系数计算公式为：
【权利要求】
1. 一种智能配电终端后备电源系统的在线监测方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤a，设置在线监测方式字，通过核心控制单元设置执行在线监测流程时的在线监测 方式字； 步骤b，采集形成储能元件的标准放电曲线并进行存储，智能终端正常运行并达到预定 时间后，核心控制单元执行第一次放电曲线采样流程，并将执行该次放电曲线采样流程中 形成的放电曲线作为储能元件的标准放电曲线进行存储； 步骤c，采集形成储能元件的实时放电曲线，核心控制单元根据预设定的监测周期，循 环执行放电曲线采样流程，并将每次执行放电曲线采样流程得到的放电曲线作为储能元件 的实时放电曲线； 步骤d，调取标准放电曲线并根据曲线相关系数计算公式计算标准放电曲线与实时放 电曲线的曲线相关系数； 步骤e，放电曲线相关系数的判断，核心控制单元判断计算出的相关系数是否已超出预 设定的报警值，如果超出预设定的报警值，则向主站发出警告信息，如果未超出预设定的报 警值，返回执行步骤d。
2. 根据权利要求1所述的智能配电终端后备电源系统的在线监测方法，其特征在于： 步骤a中所述的在线监测方式字包括：监测周期、采样时间、采样频率以及曲线相关系数报 警值。
3. 根据权利要求1所述的智能配电终端后备电源系统的在线监测方法，其特征在于： 所述的曲线相关系数计算公式为：
其中，为标准放电曲线记录值，为实时放电曲线记录值。
4. 根据权利要求1所述的智能配电终端后备电源系统的在线监测方法，其特征在于： 步骤b和步骤c中所述的放电曲线采样流程，包括如下步骤： 步骤2001，开始； 核心控制单元开始执行放电曲线采样流程； 步骤2002,断开交流电源，接通放电电阻； 核心控制单元控制电源管理单元切断正常的交流供电，同时接通放电电阻； 步骤2003,储能元件电压是否低于预定电压； 核心控制单元判断切断交流供电之后，储能元件的电压是否立刻低于预定电压，如果 低于预定电压，执行步骤2004,否则执行步骤2005 ; 预定电压为核心控制单元可正常工作的最低电压； 步骤2004,发出警告信息； 核心控制单元向主站发出警告信息，放电曲线采样流程结束； 步骤2005,延时； 通过储能元件对核心控制单元进行供电，同时放电电阻对储能元件进行放电； 步骤2006,是否达到预定电压； 核心控制单元判断储能过元件的电压是否达到预定电压，如果未达到预定电压，返回 步骤2005,如果达到预定电压，执行步骤2007 ; 步骤2007,形成储能元件实时放电曲线； 核心控制单元按照预设定的采样频率，在采样时间内对储能元件的电压进行采集，将 储能元件的电压值存入数据库并打上时间标签，采样周期结束之后，核心控制单元根据本 次采样周期采集的数据，形成本次采样周期的放电曲线； 步骤2008,结束； 核心控制单元控制电源管理模块接通交流电源，切断放电电阻，本次放电曲线采样流 程结束。
5. 根据权利要求4所述的智能配电终端后备电源系统的在线监测方法，其特征在于： 所述的预定电压为智能终端可正常工作的最低电压值。
6. 根据权利要求4所述的智能配电终端后备电源系统的在线监测方法，其特征在于： 步骤2007所述的储能元件为蓄电池时，所述的采样时间为3(Tl20min ;所述的储能元件为 超级电容时，所述的采样时间为3(Tl20S。
7. 根据权利要求4所述的智能配电终端后备电源系统的在线监测方法，其特征在于： 步骤2007所述的储能元件为蓄电池时，所述的采样频率为1次/min ;所述的储能元件为超 级电容时，所述的采样频率为1次/S。
【文档编号】G01R31/40GK104122508SQ201410390996
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月9日 优先权日:2014年8月9日
【发明者】王敬华, 毕淑冬, 张大明, 徐丙垠 申请人:山东科汇电力自动化股份有限公司