摘要：蓄电池室是变电站直流电源体系的重要场所，也是直流电源的后备应急场所，蓄电池室的环境好坏直接影响到变电站蓄电池组的运转可靠性和运转寿数。针对蓄电池室内动力环境与蓄电池组办理之间缺少一致和谐、主动化办理而存在火灾安全危险，规划了依据RS485通讯的变电站蓄电池室及蓄电池归纳智能操控体系。体系经过RS485通讯标准完结各功用模块之间的沟通，使数据收集、动环操控、电池办理由会集操控器进行一致调度及操控，提高了变电站蓄电池室主动化办理水平。 关键词：RS485总线、智能操控、动力环境、电池办理。 Abstract：thebatterychamberisanimportantsiteoftheDCpowersupplysysteminthesubstation，anditisalsoabackupemergencysiteforDCpowersupply.Theenvironmentofthebatterychamberhasadirectimpactontheoperationreliabilityandservicelifeofthebatterygroupinthesubstation.Inviewofthelackofunifiedcoordinationandautomationmanagementbetweenthepowerenvironmentofstoragebatteryandthemanagementofbatterygroup，thehiddendangeroffiresafetyexists，andtheintegratedintelligentcontrolsystemofstoragebatteryroomandbatterybasedonRS485communicationisdesigned.ThesystemrealizesthecommunicationbetweenvariousfunctionalmodulesthroughtheRS485communicationstandard，sothatthedatacollection，dynamicloopcontrolandbatterymanagementareunifiedandcontrolledbythecentralizedcontroller，whichimprovestheautomationmanagementlevelofthesubstationstoragebatteryroom. Keywords：RS485bus、Intelligentcontrol、Powerenvironment、Batterymanagement。 1导言 蓄电池组是直流体系中不行短少的设备，在变电站直流体系中蓄电池组处于浮充电备用状况，当交丢失电时迅速向事故性负荷供给能量[1]。变电站一般装备专用的蓄电池室存放蓄电池，蓄电池室装备有空调、排气扇等设备[2]。可是现在蓄电池室的办理存在诸多问题，首要包含以下： 1）环境监控体系的不全面性 咱们知道蓄电池在日常运转、保护时会产生氢气及酸性气体，一旦氢气或酸性气体浓度过大，会存在严重的安全危险，具有较大的火灾、爆炸危险性[3]。而现在的蓄电池室仅对环境温度和湿度进行检测，忽略了室内氢气、酸性气体的相关数据。 2）缺少室内环境主动调控能力 为确保蓄电池室的温度，变电站蓄电池室的空调处于长时间运转状况，电能耗费量大，环境温度高可能会导致设备毛病，但假如温度操控过低也相同存在引起毛病的危险[4]；蓄电池室内的排气扇需求手动启动，蓄电池室的氢气和酸性气体浓度添加时不能及时通风，无法实时排除室内的有害气体。 3）蓄电池办理设备无法依据室内环境改变进行主动操控 蓄电池的浮充电使用状况使蓄电池的充电状况不行控[5]，尽管对蓄电池单体的电压、温度和内阻进行监控，但发现热失控或高温充电时，也只能经过人工现场进行处理[5]。而大量变电站处于无人值守的状况，从发现到处理需求经过几个小时，往往现已造成了蓄电池的损害。 针对上述问题，研发了一套依据RS485通讯方法的分布式智能操控体系，完结对蓄电池室动力环境参数的实时收集、处理及对蓄电池室动力环境的调控，并完结蓄电池充电操控。在数据通讯上，选用RS485通讯标准完结各操控单元之间的沟通，在操控办理上经过一个会集操控主机进行一致显现，并对各功用模块进行一致操控，完结蓄电池室及蓄电池全面实时监控及智能主动调节。 2拓扑结构 体系利用分布式操控体系（DistributedControlSystem，DCS）办理的会集性及操控的涣散性对蓄电池室及蓄电池的运转进程进行会集监督、操作、办理和涣散操控，其网络拓扑结构如图1所示。其间蓄电池室各模块节点经过RS485总线连接，每个节点发送的数据可以一起被所有节点接纳，可是每个节点只接纳本节点的意图地址的数据，因此每次只允许一台设备发送数据。各蓄电池室的数据经过网线经交换机传输至主控室的监控主机，对多个蓄电池室及蓄电池归纳智能操控体系进行会集监督及操作。 图1总线型的拓扑结构 3归纳智能操控体系的组成 变电站蓄电池室及蓄电池归纳智能操控结构各部分首要功用如下： 1）会集操控器 会集操控器首要用于接纳各单元模块信息的收集及显现、下发各部件的操控指令及长途通讯等功用。会集操控器的硬件组成如图2所示，首要包含了MCU、电源模块、显现单元、RS485模块，通讯模块、存储单元等。 图2会集操控器的硬件组成图 2）动力环境操控单元 环境数据收集单元、温湿度传感器、气体检测传感器等将环境信号转换为相应的电信号，作为A/D转换模拟输入量，将烟雾传感器等将环境信号转换为开关量输入，并经过RS485通讯接口将数据上传至会集操控器；也包含了环境操控单元，经过RS485通讯接纳会集操控器的操控信号，并经过I/O端口输出操控命令至空调红外遥控器、抽风机驱动板、照明驱动板及声光告警驱动板。其操控结构如图3所示。 图3动力环境操控单元的操控结构图 门禁体系：包含用于收集进入者身份的信息的收集单元，对收集的身份数据进行剖析识别的门禁操控单元，以及操控蓄电池室门敞开和关闭的电磁锁部分。门禁体系经过RS485通讯线将数据上传至会集操控器，直至监控主机，可以显现和记载进入者信息，完结蓄电池室的收支办理操控。 蓄电池收集单元：包含用于收集单体电压、单体温度、单体内阻的各单体收集模块，以及对各单体收集模块收集信息进行中专的总接纳模块，理论上每条中转RS485总线上可一起收集256个电池单体，彻底可以满足变电站蓄电池组的使用要求。 电池办理单元：包含电气量监测模块，用于实时监控沟通供电、直流母线电压、电流、蓄电池组电压、电流等电气量信息，并经过RS485通讯将数据上传至会集操控器并显现；还包含了充放电操控模块，接入直流体系母线正负极及蓄电池组正负极之间，经过RS485通讯接纳会集操控器的操控信号，操控充电回路的通断，完结对蓄电池组充电电压及电流大小的操控及对放电机的操控完结在线核容放电，其操控流程如图4所示。 图4电池办理单元充放电流程图 正常运转时，电池办理单元从收集单元处获取电池单体，电池组，室内温湿度，氢气、酸性气体浓度的实时收集数据，依据相关数值做出剖析，在数据反常时停止充电，并向上位机发出告警信息；当数据康复正常时主动启动充电。进行在线核容放电时，电池办理单元先确保直流母线停止对电池组的充电，并启动放电机作业开端放电，当检测到直流母线电压反常时，停止放电机作业，确保电池组的供电能力。 4RS485通讯规划 在体系的规划中，各模块之间的通讯数据收发可靠性对整个体系的安稳运转至关重要，需求从软硬件规划上防止节点毛病造成整个体系崩溃的问题。 1）硬件规划 RS485通讯电路规划如图5所示。每一路信号输入都经过TOSHIBA的高速光耦合器TLP115A进行输入输出阻隔，MAX485接口芯片是的Maxim公司的用于RS-485通讯的低功耗收发器，每个器材中都有一个驱动器和一个接纳器，可以完结最高2.5Mbps的传输速率。 图6接纳电路 在本电路中，当某一组件出现反常时MAX485的DE端口高电平时，体系处于发送状况，此时该模块会始终占有RS485通讯总线而导致整个通讯奔溃。因此在体系规划上使MAX485在上电复位器材经TLP115A输出低电平到DE端口，防止复位期间各分模块占线问题。 在电路规划上选用稳压管D11和D12组成吸收回路来反抗浪涌，确保体系的安稳性，在RS485传输线两头连接一只120Ω的匹配电阻R54，以减少线路上传输信号的反射，而上拉电阻R51及R52的规划是为了保障在RS485总线不发送期间可以出现仅有的高电平，防止误中止。 2）通讯协议 在编程前先界说各分模块的地址编号，各下级对象只接纳对应本机地址的数据，数据包有5个部分组成：开端符（1Byte），从机地址（1Byte），功用字节（1Byte），数据字节（0-256Byte），结束符（1Byte）。 主机向下发送从机地址，从机进入中止接纳程序，如地址相符，则接纳功用字节、数据字节及结束符，数据接纳完结后由接纳状况转为发送状况，项主机发送接纳指令或其他数据。主机通讯定时向下级发送数据包，在发送结束后由发送状况转为接纳状况，接纳下级的回复信息，若在一定时间内没有接纳到下级的回复信息，认定为通讯失利，接连三次发送都失利后认定从机毛病。 5结束语 本文规划的依据RS485通讯方法的变电站蓄电池室及蓄电池归纳智能操控体系，对蓄电池室环境和蓄电池组的保护办理进行全方面的覆盖，完结了蓄电池室内环境实时监测及调控，蓄电池实时收集及智能安全的充放电办理，不只节省了蓄电池组技改、运转、保护的费用，也提高了蓄电池室环境和蓄电池组主动化办理水平，减轻了运转保护人员的劳动强度，降低了蓄电池组定检和保护作业危险，提高了蓄电池组的运转可靠性和运转寿数。