HDBM5300蓄电池在线监测系统是为满足变电站直流电源、通信电源等系统而设计的一款在线式蓄电池监控及自动维护系统。可完成对电池组电压、电池电流、单体电池电压、单体电池内阻、电池环境温度、电池电压均衡度、剩余容量和放电可持续时间等监测和告警功能。能对蓄电池组进行自动均衡电压维护。用于对2V、6V、12V蓄电池进行在线监测。 

一、产品应用：

在电力二次设备及动力设备等系统中，蓄电池组是重要的储能设备，它可保证保护设备及通信设备的不间断供电。但如果不能妥善地管理使用蓄电池组，例如过充电、过放电及电池老化等现象都会导致电池损坏或电池容量急剧下降（即使只有一节电池性能恶化，也会严重影响整组电池的性能），从而影响设备的正常供电。因此，及时可靠的对电池组进行巡回检测对于维护继电保护设备的正常运转具有十分重要的意义。

许多缺乏电池测试和维护计划的直流电源系统用户都已得到了这样一个惨痛的教训，即:在市电断电时,系统没能维持几分钟就陷入瘫痪。引起这一严重后果的因素源于蓄电池。很多电源系统用户已经意识到通过对电池实时监测可以及时发现蓄电池潜在的危险。因此制定一个完整、有效、定期的蓄电池维护测试规程是非常重要的。从长远来看，不仅能确保系统安全运行也可使您节约大量维护成本及不必要的损失。 

1大多数电池使用寿命比预计的要短很多；

2 电池安装以后可能没有专人管理；

3手工检测很困难，数据分析需要专业知识；

4 很多场合不具备定期放电检查的条件；

5 电池放电测试的风险很高；

6无人值守站的日常检查费用很高；

7 大部分电池监测系统只采集了电池的电压，反映不出问题；

8 具有“电池管理功能”的直流屏并没有检测到单体电池的内阻和容量。

蓄电池在线监测管理系统就是要在电池运行过程中把握电池的真实运行状态，确保蓄电池能够提供足够的后备动力。主要意义包括：改善蓄电池的使用条件，延长蓄电池的使用寿命；掌握蓄电池的当前状况，尤其是蓄电池的容量衰减；及时处理蓄电池问题，避免停电后设备瘫痪；避免盲目更换蓄电池，减少电池更换费用；降低蓄电池现场维护费用；便于集中监测和网络化管理。

二、产品功能：

1 在线巡检功能：实时监测的蓄电池组的组端电压、充放电电流、单体电压、电压均衡度；

2 在线内阻检测功能：在线测试每节蓄电池内阻，系统采用直流内阻在线测试技术，特征点高速捕捉，多重保护及自检功能。因此*有效解决了在线、安全、准确测得蓄电池内阻存在技术难题。测试过程无须将充电机与蓄电池组断开，不影响直流系统正常运行，测试不受充电机纹波及外界环境干扰，数据测量准确、稳定。

3 在线自动均衡维护功能：在线自动均衡维护功能：在蓄电池处于浮充状态时自动巡检各单体电池电压，并针对低于设定浮充电压的电池（长期欠充）进行阶段性补充充电，并对过充电池进行单体放电以解除过充状态；确保电池组浮充时保持电压均衡，使每节电池都始终处于佳活性状态。 能有效防止电池因长期过充而失水或长期欠充而硫化，同时能夯实电池，提高电池能量吸收比，从而提高电池组的备用时间和使用寿命。打破“水桶原理”即使有落后电池存在也不会再影响其他电池性能。同时为日常维护中容量、内阻试验提供一个“起点”*的试验平台

4 异常告警功能：蓄电池单体电压、单体内阻等参数超过阈值告警。

5  数据分析和报表功能：配备强大的上位机监控分析软件，通过对监测和检测数据进行系统分析，绘制总电压、单体电压、充放电电流曲线图，容量柱状图，可对蓄电池组健康性能和放电能力进行分析，准确甄别落后电池。可手动或自动生成各类符合客户要求数据报表。采用上位机实时监测的还可每月自动生成WORD板本的“监测和维护月报表”并自动存入用户的文件夹中。

6  数据传输和组网功能：设备具有LAN(以太网)、RS485数据传输接口实现远程联网监控。         

三、产品特点

1  模块化架构设计，每个本地主机可监控2组，每组12V※18节电池数据，每组电池中每个模块负责4节电池的数据采集，系统可对任何电压等级的阀控式铅酸电池或磷酸铁锂电池组进行在线监测和维护，模块化解决方案配置更加灵活，安装更加方便快捷。

2  采集维护模块配有拨码器无需固定编号，可自由调换，安装维护方便快捷。

3 显示与指示：采用4.3寸彩色触摸液晶屏，屏幕液晶直观显示蓄电池运行状态、自动维护状态、设备存储状态及各项运行参数和告警记录。面板具有电源、设备故障、越限报警指示灯。

4  参数设置：设备具有就地和远方对系统基本数据的重新设置、更改、删除功能。可就地进行参数设置或远程调阅和配置装置参数。

5 方式：现场声光告警（可消音）、上位机及监控端告警。

6  系统可扩展强，如后续添加蓄电池组监测均可方便加入统一管理。

7  供电方式：交流、直流、交直流供电可选。

8 安全隔离：装置和电池间所有连线都必需采用保险线；

9 可根据客户现场情况，灵活选择有线方式或无线方式进行组网和传输数据。

四、产品组成：

1、蓄电池整组参数采集模块HDBM5300

   HDBM5300蓄电池整组参数采集模块可完成对电池组电压、组电池充放电电流进行在线监测。每个模块可监测1组电池。

参数指标

2、均衡内阻测试模块 HDBM5300

HDBM5300蓄电池均衡内阻测试模块是可完成单体电池电压、单体电池内阻、对蓄电池组进行自动均衡电压维护。

模块功能：

1在线监测功能：实时监测的蓄电池组的：单体电压、单体电池内阻、电压均衡度；

2 在线内阻检测功能：在线检测每节蓄电池内阻，蓄电池在线监测系统采用直流内阻在线测试技术，特征点高速捕捉，多重保护及自检功能。因此*有效地解决了“在线、安全、准确”测得蓄电池内阻的技术难题。测试过程无须将充电机与蓄电池组断开，不影响直流系统正常运行，测试不受充电机纹波及外界环境干扰，数据测量准确、稳定。

3 在线自动均衡维护功能：在蓄电池处于浮充状态时自动巡检各单体电池电压，并针对低于设定浮充电压的电池（长期欠充）进行阶段性补充充电，并对过充电池进行单体放电以解除过充状态；确保电池组浮充时保持电压均衡，使每节电池都始终处于佳活性状态。 能有效防止电池因长期过充而失水或长期欠充而硫化，同时能夯实电池，提高电池能量吸收比，从而提高电池组的备用时间和使用寿命。打破“木桶原理”即使有落后电池存在也不会再影响其他电池性能。同时为日常维护中容量、内阻试验提供一个“起点”*的试验平台。

4每个模块可监测4节12V电池。

参数指标

3、监测主机 HDBM5300

    系统本地主机可对各种数据和报警过程数据进行分类单独存储，有利于数据检索和分析利用，存储空间至少可能存储30天以上监测数据。

    设备具有LAN(以太网)、RS485数据传输接口可上传数据实现远程联网监测。

武汉华顶电力设备有限公司编制

为困难和关键的问题之一。

按照时域波形特征，外部背景噪声主要包括周期型干扰信号、脉冲型干扰信号和白噪声干扰信号。针对不同干扰信号的特征和性质，需采用不同的抑制措施。在已有的各种系统中，干扰信号抑制主要包括硬件和软件两个方面的措施。虽然硬件抑制方法有一定的效果，但是现场干扰会随着环境、设备负载以及运行方式的改变而改变，硬件抑制方法难以达到理想的效果。

随着数字信号处理技术的发展，高频局部放电检测中的干扰抑制措施主要依靠软件实现。目前常用的数字化抗干扰方法主要有：脉冲平均法、数字滤波法、信号相关法、神经网络法以及小波分析法。小波变换是基于非平稳信号的分析手段，在时域、频域同时具有良好的局部化性质，非常适合于不规则、瞬变信号的处理，越来越多的用于高频局部放电检测的干扰抑制措施中。

对于放电信号的区分，一方面可利用前述的抗干扰技术，将外界干扰噪声抑制到较小水平，另一方面也可通过与不同缺陷放电特征数据库进行对比，即进行放电信号的模式识别。模式识别的主要步骤包括放电信号的测量、放电信号特征提取与分类和特征指纹库比对三个步骤，从而判断所测信号是否为真实的放电信号以及是何种放电。一种模式识别方法是利用相位统计谱图的形状特点，通过计算统计谱图的偏斜度、陡峭度以及相互关联因素等特征参数，从而对缺陷类型进行确认和识别。另外一种是聚类分析法，该方法主要将放电信号按其各自的等效频率、等效时长或其它与波形相关的特征参量进行分类，形成时频域映射谱图。时频谱图的特点是多个放电源、不同放电类型的局部放电脉冲会被映射到不同聚点，这样便于在局部放电相位谱图上将真实放电和噪声干扰区分开来如图5-8所示。还有一种聚类原理是利用三相同步局部放电检测技术，对耦合到的信号进行幅度、相位或频率的计算，从而进行分类，如图5-9所示。
图5-8  局部放电时频映射谱图^[16]   图5-9 三相局部放电同步检测聚类谱图^[28]

（二）放电源的定位

对于电力电缆运行情况下局部放电源的定位，较为平顶山蓄电池在线监测系统选型简单的方法是利用高频局部放电检测传感器在电缆终端、各个接头处分别进行局部放电信号的检测，通过对比分析不同传感器位置放电信号的时域和频域特征，来进行放电源的大致定位。该方法主要利用的是放电脉冲信号在电缆中传输衰减原理，随着放电信号的传播，放电信号幅值减小，上升时间下降、脉冲宽度变宽，信号高频分量严重衰减等，因而可利用这些特点大致判断出放电源的位置。但值得注意的是该方法较为粗略，精度较低，仅能大致判断出在哪个接头附近或哪两接头间存在缺陷。

另一种方法是利用分布式局部放电同步检测技术。该方法平顶山蓄电池在线监测系统选型与上述方法类似，但不同的是在连续几个接头处进行同步测量，根据不同测量处耦合到同一脉冲信号的幅值大小、极性以及到达时间的不同而准确定位放电源的位置。该方法已在电缆在线局部放电监测中逐渐展开应用，如图5-10所示。图5-10 分布式同步局部放电检测技术