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解決方案
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行業應用 | 蓄電池組遠程智能運維在石化行業的綜合應用
發表時間：2020-04-14
蓄電池組遠程智能運維在石化行業的應用
在石(shi)化行(xing)業缺失(shi)電源系(xi)統后備(bei)蓄電池(chi)(chi)組監控及運行(xing)維護相關規程(cheng)的(de)背景下(xia)，參考電力行(xing)業標準，對石(shi)化行(xing)業各(ge)類型電源系(xi)統后備(bei)蓄電池(chi)(chi)組運維進行(xing)針對性(xing)(xing)改造，并(bing)架構起現(xian)場終端-庫站監控-遠程(cheng)中心三(san)個層級的(de)遠程(cheng)運維體系(xi)。極大地提升石(shi)化行(xing)業停電調度(du)的(de)準確(que)性(xing)(xing)，保障服務器運行(xing)的(de)穩定性(xing)(xing)，并(bing)創造顯(xian)著經濟效(xiao)益。
應用場景
維護背景
石化行(xing)業(ye)(ye)的(de)生產(chan)(chan)、存儲(chu)裝置大(da)多是(shi)易(yi)(yi)燃(ran)易(yi)(yi)爆(bao)的(de)，而(er)這些易(yi)(yi)燃(ran)易(yi)(yi)爆(bao)的(de)生產(chan)(chan)裝置目前幾乎都是(shi)采用DCS系(xi)統(tong)(tong)和ESD系(xi)統(tong)(tong)進行(xing)控制和操作(zuo)。這類系(xi)統(tong)(tong)是(shi)不允許瞬間斷(duan)電(dian)的(de)，要求(qiu)后(hou)(hou)備電(dian)源系(xi)統(tong)(tong)具有很高的(de)可靠性來滿足(zu)生產(chan)(chan)系(xi)統(tong)(tong)的(de)安全(quan)。而(er)當(dang)前石化行(xing)業(ye)(ye)還未制訂電(dian)源系(xi)統(tong)(tong)后(hou)(hou)備蓄電(dian)池組的(de)監控及運行(xing)維(wei)護(hu)的(de)相關規(gui)程，運維(wei)管(guan)理混亂，投入大(da)、效率低，無法滿足(zu)應急保障(zhang)需求(qiu)。
面臨挑戰
調(diao)查發(fa)現，各庫站(zhan)電源(yuan)系統電源(yuan)種類多(duo)、管理不(bu)規范(fan)，存在(zai)安(an)全隱(yin)患；除站(zhan)變操作電源(yuan)后(hou)備蓄電池(chi)組(zu)有單節電壓監控外，其他電源(yuan)系統電池(chi)組(zu)都無監控。通訊電源(yuan)和(he)機房UPS電源(yuan)蓄電池(chi)組(zu)有進行(xing)每(mei)年的充(chong)放電維(wei)護(hu)，其他電池(chi)組(zu)無維(wei)護(hu)記(ji)錄(lu)，存在(zai)監測、運維(wei)管理安(an)全漏洞。
1. 石化場站(zhan)配電系統分布廣、數量大
2. 人工(gong)運檢投入(ru)大(da)、效率低、時效差
3. 電池內部故障難以及時發現、解決
4. 市(shi)電掉落后備電源供(gong)電能(neng)力不(bu)足(zu)
改造目標
1. 可根(gen)據中石(shi)化網(wang)絡安全要(yao)求提供專(zhuan)網(wang)通(tong)訊方式(shi)進行遠(yuan)程(cheng)操作、多(duo)點監控及(ji)反饋保護措施
2. 實現遠程異地無人值守運維，可進行遠程監測、啟動遠程內阻測試、啟動遠程核容等操作
3. 能夠科學有效的(de)掌握各油站庫所有供配(pei)電蓄(xu)電池實時健(jian)康狀況
4. 避免電(dian)池(chi)日(ri)常(chang)管理(li)和巡檢存在的人為(wei)疏(shu)漏，長期浮充導致蓄電(dian)池(chi)發熱、起火等(deng)重大安全事故
5. 蓄電池(chi)內部故(gu)障及(ji)時發現(xian)與(yu)有效排除，市電掉落后，應急供(gong)電時間(jian)達到標準
解決方案
一、配置采集模塊和充放電裝置
01 通信電源——應用系統：BTS分布式蓄電池組遠程智能運維系統
配置：
1、電池監(jian)測模塊(kuai)；2、匯集模塊(kuai)；3、充放電主機；4、智能顯(xian)示終端
核容操作：
遠程控制高(gao)頻DC/DC升(sheng)壓電(dian)路(lu)模(mo)塊升(sheng)壓給(gei)用電(dian)負載供(gong)電(dian)；當放(fang)電(dian)停止條件到(dao)時自動轉為(wei)穩流充(chong)電(dian)，系統(tong)內(nei)穩流充(chong)電(dian)電(dian)路(lu)模(mo)塊開始工作(zuo)，充(chong)電(dian)電(dian)流小于浮充(chong)電(dian)流時結束充(chong)電(dian)，蓄電(dian)池(chi)直接恢復在線(xian)，由整流器直接給(gei)蓄電(dian)池(chi)浮充(chong)充(chong)電(dian)。
02 UPS電源——應用系統：FBS蓄電池在線監測及遠程自動維護系統
配置：
1、電池(chi)監(jian)測模塊；2、匯集(ji)模塊；3、放電負載模塊；4、全(quan)在線(xian)切換模塊；5、智(zhi)能(neng)控制主機(ji)；6、智(zhi)能(neng)顯示終端
核容操作：
遠(yuan)程控制假負載(zai)放(fang)電模塊(kuai)的開關管導通，實現假負載(zai)恒流(liu)(liu)(liu)消耗蓄(xu)電池的電量；當放(fang)電停止條件到時(shi)自動轉為預(yu)充電狀態，系統內穩流(liu)(liu)(liu)充電電路模塊(kuai)開始工作，充電電流(liu)(liu)(liu)小(xiao)于浮充電流(liu)(liu)(liu)時(shi)結(jie)束充電，蓄(xu)電池直(zhi)接(jie)恢(hui)復(fu)在線(xian)，由整流(liu)(liu)(liu)器直(zhi)接(jie)給蓄(xu)電池浮充充電。
03 整流、站變、消防、EPS電源（小于18節）——應用系統：LD-9直流屏蓄電池智能運維系統
配置：
1、電(dian)池(chi)監測模塊；2、充放電(dian)主機(ji)；3、智能(neng)顯示終端
核容操作：
遠程控制整組電(dian)(dian)(dian)池，將(jiang)指定電(dian)(dian)(dian)池接入“放電(dian)(dian)(dian)部(bu)分”或(huo)者(zhe)“充電(dian)(dian)(dian)部(bu)分”進(jin)行單節的(de)電(dian)(dian)(dian)池核(he)容測試或(huo)者(zhe)充電(dian)(dian)(dian)，實現(xian)逐節測試，保(bao)證了母(mu)線(xian)上(shang)的(de)設備的(de)不間(jian)斷供電(dian)(dian)(dian)。
二、遠程運維網絡架構
基于(yu)現有石化通(tong)信網(wang)絡，研(yan)制以電(dian)池采集(ji)模塊和(he)遠(yuan)程充放電(dian)裝置為(wei)(wei)物理(li)感知層(ceng)；各模塊間的通(tong)訊及控制為(wei)(wei)網(wang)絡交互層(ceng)；智(zhi)能運(yun)維平(ping)臺(tai)軟件為(wei)(wei)平(ping)臺(tai)層(ceng)的蓄電(dian)池組遠(yuan)程智(zhi)能運(yun)維系(xi)統。
并(bing)充(chong)分的(de)(de)考慮了系統的(de)(de)安(an)全性，本地設(she)備增(zeng)加防人(ren)為(wei)誤操作(zuo)的(de)(de)告警(jing)及保護功能，網絡傳輸使用點對點加密技(ji)(ji)術有限防止數(shu)據劫持。平臺登錄啟用人(ren)臉識別技(ji)(ji)術，嚴格(ge)控制人(ren)員操作(zuo)權限。
參考標準
DL/T5044-2014電力工程直流系統設(she)計技術規程
DL/T724-2000直流系統蓄電池(chi)組(zu)運行維護規程
改造成果
1. 形成“調控中心一(yi)級遠程(cheng)控制管(guan)理(li)-庫站值班(ban)室二(er)級實時告警管(guan)理(li)-三(san)級現場終端(duan)訪問(wen)管(guan)理(li)”三(san)大(da)層(ceng)級運維體系”；
2. 實現(xian)庫站(zhan)供電設備遠(yuan)程(cheng)監測、遠(yuan)程(cheng)內(nei)阻(zu)測試、遠(yuan)程(cheng)核(he)容等(deng)操作，遙測信號(hao)正常，數據實時完整上傳；
3. 發現庫(ku)站(zhan)(zhan)控室UPS蓄電(dian)池組(zu)故障，供電(dian)時(shi)長(chang)(chang)僅8秒(miao)，后(hou)備(bei)時(shi)長(chang)(chang)失效。某(mou)庫(ku)站(zhan)(zhan)通信電(dian)源2組(zu)蓄電(dian)池供電(dian)時(shi)長(chang)(chang)分(fen)別20秒(miao)、21秒(miao)，整組(zu)蓄電(dian)池后(hou)備(bei)時(shi)長(chang)(chang)失效。針對隱患庫(ku)站(zhan)(zhan)蓄電(dian)池組(zu)進行及(ji)時(shi)更(geng)換，滿足(zu)后(hou)備(bei)保障需(xu)求。
應用價值
在石(shi)化行(xing)業缺失(shi)電源系(xi)統后備(bei)蓄電池(chi)(chi)組監控及運行(xing)維護相關規程(cheng)的(de)背景下(xia)，參考電力行(xing)業標準，對石(shi)化行(xing)業各(ge)類型電源系(xi)統后備(bei)蓄電池(chi)(chi)組運維進行(xing)針對性(xing)(xing)改造，并(bing)架構起現(xian)場終端-庫站監控-遠程(cheng)中心三(san)個層級的(de)遠程(cheng)運維體系(xi)。極大地提升石(shi)化行(xing)業停電調度(du)的(de)準確(que)性(xing)(xing)，保障服務器運行(xing)的(de)穩定性(xing)(xing)，并(bing)創造顯(xian)著經濟效(xiao)益。
應用場景
某石化庫站后備電源系統
維護背景
面臨挑戰
1. 石化場站(zhan)配電系統分布廣、數量大
2. 人工(gong)運檢投入(ru)大(da)、效率低、時效差
3. 電池內部故障難以及時發現、解決
4. 市(shi)電掉落后備電源供(gong)電能(neng)力不(bu)足(zu)
改造目標
1. 可根(gen)據中石(shi)化網(wang)絡安全要(yao)求提供專(zhuan)網(wang)通(tong)訊方式(shi)進行遠(yuan)程(cheng)操作、多(duo)點監控及(ji)反饋保護措施
2. 實現遠程異地無人值守運維，可進行遠程監測、啟動遠程內阻測試、啟動遠程核容等操作
3. 能夠科學有效的(de)掌握各油站庫所有供配(pei)電蓄(xu)電池實時健(jian)康狀況
4. 避免電(dian)池(chi)日(ri)常(chang)管理(li)和巡檢存在的人為(wei)疏(shu)漏，長期浮充導致蓄電(dian)池(chi)發熱、起火等(deng)重大安全事故
5. 蓄電池(chi)內部故(gu)障及(ji)時發現(xian)與(yu)有效排除，市電掉落后，應急供(gong)電時間(jian)達到標準
解決方案
一、配置采集模塊和充放電裝置
01 通信電源——應用系統：BTS分布式蓄電池組遠程智能運維系統
配置：
1、電池監(jian)測模塊(kuai)；2、匯集模塊(kuai)；3、充放電主機；4、智能顯(xian)示終端
核容操作：
遠程控制高(gao)頻DC/DC升(sheng)壓電(dian)路(lu)模(mo)塊升(sheng)壓給(gei)用電(dian)負載供(gong)電(dian)；當放(fang)電(dian)停止條件到(dao)時自動轉為(wei)穩流充(chong)電(dian)，系統(tong)內(nei)穩流充(chong)電(dian)電(dian)路(lu)模(mo)塊開始工作(zuo)，充(chong)電(dian)電(dian)流小于浮充(chong)電(dian)流時結束充(chong)電(dian)，蓄電(dian)池(chi)直接恢復在線(xian)，由整流器直接給(gei)蓄電(dian)池(chi)浮充(chong)充(chong)電(dian)。
02 UPS電源——應用系統：FBS蓄電池在線監測及遠程自動維護系統
1、電池(chi)監(jian)測模塊；2、匯集(ji)模塊；3、放電負載模塊；4、全(quan)在線(xian)切換模塊；5、智(zhi)能(neng)控制主機(ji)；6、智(zhi)能(neng)顯示終端
核容操作：
遠(yuan)程控制假負載(zai)放(fang)電模塊(kuai)的開關管導通，實現假負載(zai)恒流(liu)(liu)(liu)消耗蓄(xu)電池的電量；當放(fang)電停止條件到時(shi)自動轉為預(yu)充電狀態，系統內穩流(liu)(liu)(liu)充電電路模塊(kuai)開始工作，充電電流(liu)(liu)(liu)小(xiao)于浮充電流(liu)(liu)(liu)時(shi)結(jie)束充電，蓄(xu)電池直(zhi)接(jie)恢(hui)復(fu)在線(xian)，由整流(liu)(liu)(liu)器直(zhi)接(jie)給蓄(xu)電池浮充充電。
03 整流、站變、消防、EPS電源（小于18節）——應用系統：LD-9直流屏蓄電池智能運維系統
1、電(dian)池(chi)監測模塊；2、充放電(dian)主機(ji)；3、智能(neng)顯示終端
核容操作：
遠程控制整組電(dian)(dian)(dian)池，將(jiang)指定電(dian)(dian)(dian)池接入“放電(dian)(dian)(dian)部(bu)分”或(huo)者(zhe)“充電(dian)(dian)(dian)部(bu)分”進(jin)行單節的(de)電(dian)(dian)(dian)池核(he)容測試或(huo)者(zhe)充電(dian)(dian)(dian)，實現(xian)逐節測試，保(bao)證了母(mu)線(xian)上(shang)的(de)設備的(de)不間(jian)斷供電(dian)(dian)(dian)。
二、遠程運維網絡架構
基于(yu)現有石化通(tong)信網(wang)絡，研(yan)制以電(dian)池采集(ji)模塊和(he)遠(yuan)程充放電(dian)裝置為(wei)(wei)物理(li)感知層(ceng)；各模塊間的通(tong)訊及控制為(wei)(wei)網(wang)絡交互層(ceng)；智(zhi)能運(yun)維平(ping)臺(tai)軟件為(wei)(wei)平(ping)臺(tai)層(ceng)的蓄電(dian)池組遠(yuan)程智(zhi)能運(yun)維系(xi)統。
參考標準
DL/T5044-2014電力工程直流系統設(she)計技術規程
DL/T724-2000直流系統蓄電池(chi)組(zu)運行維護規程
改造成果
2. 實現(xian)庫站(zhan)供電設備遠(yuan)程(cheng)監測、遠(yuan)程(cheng)內(nei)阻(zu)測試、遠(yuan)程(cheng)核(he)容等(deng)操作，遙測信號(hao)正常，數據實時完整上傳；
應用價值
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