广深电气直流屏技术中心

带艾默生PSM-E10直流屏监控模块的监控系统可以实现以下功能：

电池管理
在变电站或电厂中，直流电源不仅要为二次设备提供不间断直流电源，还要向断路器分合闸线圈提供冲击电流。电池组在直流电源系统中的地位很重要，如何维护就成为非常重要的一个问题。PowerMaster开关电源具有电池管理系统。它采用二级监控模式，能对电池的端电压、充放电电流、电池房温度及其它参数作实时在线监测。可准确地根据电池的充放电情况估算电池容量的变化，还能在电池放电后按用户事先设置的条件自动转入限流均充状态，通过控制母线电压来完成电池的正常均充过程。并可自动完成电池的定时均充维护，均浮充电压温度补偿等工作，实现了全智能化，不需任何人工干预。
电池管理的基本思想是：以电池充电电流为依据，控制充电模块由浮充转入均充；以充电电流，充电时间为依据，控制充电模块由均充转入浮充。如果系统配有温度传感器，其浮充电压可根据温度作适当补偿。保证充电效果，以电池电流和总负载电流作为主要参考依据（主要输入基准），通过调节模块输出电压及限流点，稳定负载电流，控制电池电流及电压，防止电池充电过流，从而延长电池使用寿命。 可参见图电池管理曲线图，监控模块可以实施对电池的全自动管理。为了实现此功能，各充电模块必须设置在“自动”工作状态。
电池管理曲线如图所示：

电池管理曲线图

注意

电池单体均充、浮充电压应根据电池实际要求决定，图中数据仅供参考。

PSM-E10直流屏监控模块对电池的智能化管理主要体现在以下几种工作状态：

1、正常充电状态

监控单元自动记录均充和浮充的开始时刻，在上电（或复位）初始，如果监控单元发现均充过程尚未结束，则会继续进行均充。如果上电（或复位）前是处于限流均充状态，则继续进行限流均充；如果是处于恒压均充状态，则继续进行恒压均充。在限流均充时，当充电电压达到恒压均充电压值的时候，会自动转入恒压均充。
在浮充情况下，若浮充电流大于设定值（转均充参考电流），则监控单元会自动控制模块进行均充。
对电池进行均衡充电时，充电电流应该在监控模块设置的限流值上，此阶段为电池恒流充电阶段，电池的电压是随着时间增加而增大的；当电池电压增大到一定值时，充电进入恒压阶段。在恒压阶段，充电电流不断减小，以充电电流减小到0.01C10A（稳流均充电流，由用户设定）为计时点，3小时（稳流均充时间，由用户设定）后恒压充电阶段结束，充电电压降低，投入浮充状态。至此正常充电过程完成。正常充电控制曲线如图：

正常充电曲线图

2、定时均充状态

用户可选择是否采用定时均充这种维护方式，还可对定时均充的时间间隔及每次均充的时间进行设定。一旦设定，电池管理程序就可自动计算电池定时均充的时间，以便确定在何时启动定时均充，何时停止定时均充，所有这些操作都是自动进行的，运行维护人员可在现场通过监控单元上的显示来明确这一过程，也可在远程监控中心的主机上查看这一过程。一般电池以每隔30天均充一次，每次均充24小时为宜，特殊情况必须根据电池说明书的实际的情况设置。

3、电池放电后均充状态

交流停电后，电池组对设备进行供电，放电终止后，再次恢复交流供电时，若电池电流大于设定值（转均充参考电流），则监控单元会自动控制模块进行均充。在监控模块的软件设置中，放电终止后的均充转换条件为：电池充电电流

4、其它电池管理功能

设置功能

电池的均浮充电压均可通过键盘设置，用户可根据不同型号的电池，不同的电池电压灵活配置，极大地方便了用户管理。均浮充电压设置好后，监控单元会根据当前的均浮充状态把电池端电压调节到设定的值。需要注意的是，若此时动力母排上有模块发生通讯中断，则模块进入自动保护运行模式，输出电压降为234V/117V，通讯正常后可自动退出保护运行模式。

温度补偿

用户可选择是否对均浮充电压进行温度补偿，并可对温度补偿中心点、温度补偿系数进行设置。一旦设定，监控单元就会根据电池房的温度自动对浮充电压进行调节，确保电池工作温度正常。

容量分析

用户可设置电池的充电效率、放电特性曲线等参数来调整电池容量的计算结果。监控单元可根据电池电流、充放电状态以及充放电系数对电池容量进行估算，每隔15秒计算一次电池容量的变化量，并在菜单上实时显示出来，使用户能一目了然地看到电池容量的实时变化。

自动与手动相结合

监控单元可在“自动”和“手动”两种方式下工作，在“自动”方式下，监控单元可自动完成上述的所有功能，完全不需人工干预；在“手动”方式下，电池的管理交给维护人员来完成，维护人员可通过菜单控制电池的均浮充转换，调节电压及模块限流点，还可以对模块作开关机控制，此时监控单元将只通过通讯采集各模块的数据及配电数据，不对模块作任何控制处理，因而不会在放电后作自动均浮充转换，也不会启动定时均充，但仍可对电池的容量进行估算。由于长期均充可能导致电池寿命下降，为了防止在“手动”方式下均充时间过长，监控单元会自动监视均充时间，当均充时间超过用户设定的定时均充时间时，就会转入浮充。

异常处理

当直流电源系统异常运行时，为了保证电池不会因过充而受损，同时兼顾到负载需求情况，监控单元会自动把电池置为浮充状态，并打开所有模块的限流点，直到系统恢复正常为止。这些异常情况包括：母线电压异常、馈电柜配电监控板通讯中断、电池熔丝断。

告警

当电力电源系统异常时，监控系统将通过监控模块显示屏、监控模块面板告警指示灯、电力电源系统上的告警指示灯和蜂鸣器发出告警。同时还通过监控模块上的6个告警继电器向远端发出告警信号。如果监控模块已经连接到了综合自动化系统上，监控模块还会将告警信息上报到综合自动化系统中。下表为监控系统告警内容。

后台通信

与后台综合自动化系统实现RS232/RS485通讯。通讯规约为Modbus、CDT91、DNP3.0、IEC101或IEC103协议中的一种，用户可根据需要现场选择所需协议。