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蓄电池的使用寿命
蓄电池的寿命可分为循环寿命、浮充寿命和存放寿命。蓄电池的容量减小到规定值以前,蓄电池的充放电循环次数称为循环寿命。在正常工作条件下,蓄电池浮充供电的时间,称为浮充寿命。通常免维护电池的浮充寿命可达到10年以上。
循环寿命与电池每次放电的深度有密切关系。放电深度为30%时,充放电循环次数可达1200次;放电深度为100%时,循环寿命仅有200次。因此使用中应当尽量避免电池深度放电。
根据加速寿命试验的结果,免维护阀控电池在室温下,浮充寿命可达10年以上。应当说明,浮充电压过高或过低,会使蓄电池过充电或欠充电,因而将影响电池的寿命。
由于自放电作用,存放过程中,免维护电池的剩余容量将逐淅减少,通常,电池剩余容量下降到50%的时间,称为存放寿命。在不同的温度下,电池的剩余容量与存放时间有一个对应的关系。当环境温为250C时,存放寿命可达18个月。当环境温度为400C时,存放寿命只有5个多月,因此免维护电池的存放温度不能太高。
蓄电池的使用寿命与环境温度关系很大。通常来说,若以25℃为基准,平时不能超过+15度~+30度。温度升高,电池组放电容量会增加,但寿命降低,如果在高温下长期使用,工作环境温度每上升10℃,蓄电池的使用生命减半。若温度太低,会使蓄电池容量下降,温度每下降1度,其容量下降1%。所以,当电源处于浮充工作状态时,需要通过降低浮充电压来进行补偿,补偿系数为环境温度每上升1℃,每节电池单体(2V的单体)的浮充电压降低3-5mV。但是温度补偿功能只能在一定的范围内起作用,蓄电池最好是工作在20-25℃的环境下。如果蓄电池电压在放出其额定容量80%(对照相应放电率的容量如C10、C3等参数)之前已低于1.8V/单格(1小时率放电为1.75V/单格),则应考虑加以更换。
蓄电池浮充运行状态
决定电池寿命的要素有三个:第一是产品质量;第二是维护的情况;第三是决定电池是否处于良好的浮充运行状态。当交流电正常供应时,负载电流由交流电经整流后直接供电于负载,蓄电池处于微电流(补充其自放电所耗电能)充电状态;当交流电停供时才由蓄电池单独供电于负载,故蓄电池经常处于充足状态,大大减少了充放电循环周期,可延长了电池寿命。
1.关于浮充电压的选择
蓄电池浮充电压的选择是对电池维护得好坏的关键。如果选择得太高,会使浮充电流太大,不仅增加能耗,对于密封电池来说,还会因剧烈分解出氢氧气体而使电池爆炸。如果选择太低,则会使电池经常充电不足而导致电池加速报废。
2.低电压恒压充电(均衡充电)技术
所谓低压恒压充电,即过去传统的恒压充电法,但其不同点是,低电压恒压充电一般采用每只蓄电池平均端电压为2.25~2.35V的恒定电压充电。当蓄电池放出很大容量(A·h)而电势较低时,充电之初为防止充电电流过大,充电整流器应具有限流特性,故仍处于恒流充电状态。当充入一定容量(A·h)后,蓄电池电势升高,充电电流才逐渐减小。这种充电方式由于有以下优点而被推广使用。
充电末期的充电电流很小,故氢气和氧气和产生量极小。它能改善劳动条件、降低机房标准,是全密闭电池适用的充电方式;充电末期的电压低,对程控电源等允许用电压变化范围较宽的用电设备供电时,可在不脱离负载的情况下进行正常充电,以简化操作,提高可靠性;整流器的输出电压最大值较小,可减小整流器中变压器的设计重量。
3.蓄电池浮充电压与温度的关系
应注意的是,在浮充运行中,阀控电池的浮充电压与温度有密切的关系,浮充电压应根据环境温度的高低作适当修正。在浅度放电的情况下,阀控电池在2.27V/C(25℃)下运行一段时间是能够补充足其能量的;在深度放电的情况下,阀控电池充电电压可设定为2.35~2.40V/C(25℃),限流点设定为0.1Q,经过一定时间(放电后的电池充足电所需的时间依赖于放出的电量,放电电流等因素)的补充容量后,再转入正常的浮充运行。
为了弥补运行中因浮充充电流调整不当造成的欠压,补偿阀控蓄电池放电和爬电漏电所造成蓄电池容量的亏损,应2-3个月对电池进行一次补充充电。
蓄电池的维护
1.低电压保护与二次下电措施
为此,要求电源系统的功能要全面,如具备定时均充、二次下电、温度补偿、无级限流等功能,同时必须建立完善的电源维护体系。
除了定时均充外,蓄电池的日常管理的内容也是非常多的,包括低电压保护、二次下电、温度补偿、无级限流等等,这些措施可以保证蓄电池处于良好的使用状态,延长其使用寿命。
蓄电池在输出能量时,其两端电压不断下降,当下降到一定值(一般称为终止电压)的时候,就必须断掉其能量输出回路,否则可能导致蓄电池过放电,使其寿命缩短甚至报废。这种在终止电压时,使蓄电池断掉负载防止过放电的动作和措施,叫做低电压保护。
二次下电比低电压保护更进一步。当电池两端电压降到一定值时(一般比终止电压高),就断掉一部分次要负载,只给剩下的主要负载供电。之后当电压下降到终止电压时,则将主要负载也断掉,实现对蓄电池的保护。这种两级断开负载的动作和措施即为二次下电。二次下电的好处是在保证蓄电池不过放电的同时,可以给重要设备提供更长的供电时间,尽量减少通信中断的损失。如果需要实现系统的二次下电功能,开局时,须将直流输出负载分成主要和次要负载,接到相应的分路上。先进的电源设备的二次下电功能非常灵活,可以随意调节一、二次下电的电压,并且可以设置成不做二次下电和低电压保护,满足优先保障通信的需求。
2.蓄电池组的充放电维护
常用的正常充电法有:恒流充电法、恒压充电法和分级定流充电法等。
采用恒流充电法时,充电电流始终保持不变。在充电过程中,蓄电池的端电压逐渐升高,为了保持充电电流稳定不变,外电源的电压必须逐渐升高。采用这种方法,充电时间较短,但是由于充电末期,大部分充电电流都用来电解水,所以蓄电池中将产生大量的气泡。这样不仅浪费了电能,而且还会使极板上的活性物质脱落,因此这种方法较少采用。
1项目研究依据
在传统运维中:侧重点为监控;监控的主要内容是网络以及IT资源运行的健康状态;偏重技术层面,对了解IT资源运行情况有所帮助;目的在于保障IT资源的正常“运行”;但几乎没有“维护”的成分。在ITIL运维中:参照ITIL标准建立的运维体系,流程为主;规范企事业单位在IT管理过程中的步骤,与监控结合不紧密;虽以低成本高效率为目标,但在国内的实施案例中发现,几乎很难达到这个目标;根本原因在流程增加了运维的过程,缺少关键业务支撑“服务”。而业务运维中:管理维度由“IT资源”转向为“业务”;形成自上而下的自动化事故分析机制;从全景业务视图可追溯到故障资源的物理位置;更加易于管理,运维过程更加透明、可控,效果更加明显;业务系统性能评估服务,让决策更有依据。站在运维的角度去为用户解决目前运维中的各个信息孤岛,将系统数据完美结合到本系统之中,并以图片,三维,报表等方式将各部分数据分类显示。实现运维操作一体化,简化维护人员工作,便于领导查阅及安排工作。
2项目关键难点
项目的研究过程中主要攻克了:(1)三维虚拟技术使用,将设备、实际环境、机房厂址建模形成完整场景,并依据地址形成完整网络拓扑链条;(2)数据采集系统的研发;(3)培训系统的研发等难题。本项目在IT运维领域上实现三维虚拟技术开展的新模式,将机房的日常运营维护升级成为全景系统,从ITIL中吸取其优势之处,与业务完美结合,同时简化其流程,使不同的操作人员和领导分层显示自己的界面,将界面友好度和流程度简化,减轻维护人员的操作难度,提高工作效率。
3项目建设目标
全景平台建立,依托三维虚拟技术,图形化真实的设备及物理位置和机房本身物理地址,构成一个完整的网络拓扑。网络分析,提供平面拓扑,鹰眼拓扑,鱼眼拓扑等多种不同角度展现模板,采取原始网络数据,生成模型,给故障预警提供重要依据。监测预警平台建立,采取报警数据,以实时的告警浏览方式预警,可快速掌握当前报警信息,了解历史报警趋势,定位故障原因。统计分析,提供多种分析方式和数据,让参与运维的每个角色都可以查询到与自己关系最紧密的统计分析报告。数据采集接口系统研发:获取机房相关系统相关数据。培训平台建立,以虚拟现实方式,让学员身临其境的学习业务知识,了解业务体系,并以实际数据位模板结合三维虚拟技术改变以往培训模式,提高培训效率,提升学员学习兴趣,扩升学员知识面,使培训实际相结合,避免产品分离。
4项目应用效果
项目依托“SG186”信息一体化原则,建立了一体化三维虚拟全景运维平台,实现对机房的的远程全景管控,预警,展现,统计,分析等功能,将电力机房的各个点以三维虚拟技术为基础形成的网络拓扑全景化管理,将管控方式表现为全景视图化管理,为不同的人员提供不同的界面,合理利用资源,历史数据综合建立培训系统。减轻维护人员的工作负担,提高问题解决速度,维护人员的工作效率。与其余电力系统数据进行接洽融合,整合目前电力系统相关通信专业在线、离线数据,将信息展现在统一的全景平台之上,提高数据有效使用率。
5结束语
通信直流电源是一个复杂的系统,目前电力通信直流电源均采用-48V的高频开关直流电源,电力系统中典型的电力通信直流电源结构组成如下图所示,从图中可知电力通信直流电源由交流部分、整流器、直流分配部分、蓄电池组和监控模块等按照要求组合而成。
①交流部分。交流部分的市电输入一般为2路380V三相四线交流输入,在电源容量较小时有时也使用2路220V单相交流输入,以保证电源可靠供电。为防止雷击和过电压破坏,在市电输入端应加装避雷器,常用的有普通氧化锌避雷器和OBO防雷模块等;由于此处的防雷主要是对非直击的感应雷击的浪涌电压的防护,因此避雷器的通流量一般选择在15-20KA,残压在1.5KV左右,就可有效的保护电源设备。为实现两路输入的交流电的通断互锁,自动切换,还需装设交流切换装置,采用机械互锁或电气互锁方式,但是应注意任何时候都不允许出现两路交流电源同时接通或者同时断开的现象。经过切换装置后,交流输入分为整流器模块输入和交流分路输出,交流分路输出为机房其他交流用电设备提供电源,如计算机、UPS等。
②整流器部分。整流器是通信直流电源的最重要的组成部分,通信直流电源的供电质量主要取决于整流器的电气指标,它完成AC-DC变换并以并联均流方式为通信设备供电,同时对蓄电池组进行恒流限压充电和监控模块的供电。现在所有的通信直流电源均采用模块化高频开关整流器,它具有其体积小、效率高、模块化、功率因素高、输入电压范围宽、噪声低、可靠性高以及可带电热插拔等优点;电力通信直流电源所使用的高频开关整流器模块一般为单相220V交流输入,功率因素可达0.99以上,模块容量一般为每块20A/-48V~50A/-48V;在实际使用中,如果输入的是380V三相四线交流电源,则应注意将所有整流模块平均分配到每一相;同时为了提高整流器工作的可靠性,在设计时应考虑多余备用容量,模块配置采用N+1冗余。高频开关整流器模块有内控式和外控式两种类型,内控式整流器内部设有独立的监控单元,可对整流器模块参数进行设置、检测和显示,与系统的监控模块采用RS-485总线相连;外控式整流器在内部不设独立的监控单元,完全由系统监控模块控制,若监控模块故障,整流器模块转为自主工作状态,其输出电压电流服从初始的设定值。
③直流分配部分。直流分配部分将整流器输出的直流电压进行分配,一路给蓄电池组充电,其它分配给通信设备和其它直流用户供电。直流分配部分决定了设备的最终分配容量,因此要求在设计时应充分考虑直流分路输出的用户数和容量,满足日后通信设备接入的需要。在给蓄电池组充电的分路开关之前应加装欠压保护继电器,当蓄电池组放电达到欠压告警值时发出告警,放电到欠压关断值时控制自动断开蓄电池组,保护蓄电池组不会因为过放电而导致损坏。现在直流分路输出开关多采用空气开关,应注意配置使用直流空气开关,因为直流空气开关的灭弧能力很强,而不应使用普通交流空气开关。
④蓄电池组。蓄电池组是通信直流电源的不可缺少的组成部分,蓄电池组一旦发生故障,在市电输入停电时,将造成所有使用该蓄电池组作后备电源的通信设备全部停止工作,造成通信中断。现在使用的蓄电池组都是阀控式密封铅酸蓄电池(简称VRLA),它完全取代了过去使用的普通开口铅酸蓄电池,采用密封结构,基本无酸气泄漏,可与设备同室安装,无需加电解液维护;可采用立式、卧式、单层、多层等各种组合安装方式,安装灵活;适用浮充工作制,使得供电系统电压更稳定;寿命、容量等受温度影响较大。蓄电池组的容量决定了市电停电后通信设备的运行时间,一般可根据负载大小和放电时间来选择蓄电池组的容量,计算方法为:负载容量(A)×放电时间(h)÷放电时间小时率放电容量系数。
⑤监控模块。监控模块对于通信直流电源来说具有智能控制中心的作用,主要有监测功能,包括监测交流输入电压、电流,整流器模块并联输出电压值和每个整流器模块的输出电流,负载电流,蓄电池组充放电电流和电压等;控制功能,包括电源系统的开关机,各整流器模块的开关机,直流输出电压、输出电流极限值的设定,蓄电池组浮充、均衡充电电压和充电电流的极限值设定,电池温度系数的补偿和蓄电池组欠压保护设定等;告警功能,当电源运行过程中某些参数达到或者超过告警的设定值,监控模式将发出声光告警,并显示故障部位和原因。此外,监控模块还应可通过RS232/RS485接口与上级监控中心联系,以实现集中监控。
2电力通信直流电源的维护
由于目前电力通信直流电源均使用了高频开关电源和阀控式密封铅酸蓄电池,这给电源系统的维护带来了许多便利,但是在维护方面还要注意按照使用维护要点做好维护工作,才能真正保证电力通信直流电源可靠、稳定、不间断地为通信设备供电。
①电源的交流输入所采用的避雷器的状态在进行电源的巡视维护时应注意检查,特别是雷雨天气时,更应该注意检查避雷器的状态,发现问题及时更换,如当发现OBO防雷模块的故障显示窗的颜色由绿色变成红色时,就要对防雷模块进行更换,确保发生雷击时能够发挥其防雷作用。这里应注意普通氧化锌避雷器存在有一定的漏电流,长期使用容易老化,造成使用性能下降,所以即使长时间没有雷击发生,也要定期进行更换,确保其防雷效果。
②高频开关电源在正常使用的情况下,整流器主机的维护工作量很少,主要是防尘和定期除尘,否则飞尘加上潮湿会引起主机工作紊乱,同时积尘也会影响器件的散热。一般每季度应对主机彻底清洁一次,在除尘时应检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。
③通信高频开关电源中设置的参数在使用中不能随意改变。
④通信高频开关电源在使用时应注意避免随意增加大功率的额外设备,也不允许在满负载状态下长期运行。由于通信直流电源几乎是在不间断状态下运行的,增加大功率负载或者在基本满载下工作,都将可能造成整流器模块故障,严重时将损坏整个电源系统。
⑤作为后备电源的蓄电池组维护工作载电力通信直流电源的维护工作中占有非常重要的地位,这也是电源维护工作的一个难点。由于现在使用的阀控式密封铅酸蓄电池实现了密封,免除了以往开口铅酸电池的测比、配比、添加蒸馏水等工作,大大减少了维护工作量,因此有些维护人员认为其是免维护电池,在使用中不去维护,听之任之,结果造成维护不当,发生问题。在对阀控式密封铅酸蓄电池的维护工作中,应重点注意以下问题:
定期检查整个蓄电池组的浮充电压,如果其浮充电压超出了蓄电池组的要求,应进行调整。浮充电压过高将增加水的损耗,加速电池正板栅的腐蚀,可能严重影响蓄电池的寿命;过低则可能不能使蓄电池充足电。对单只蓄电池每月应记录一次它的浮充电压,若电压超过厂家的指标,观察几个月后无向均一方向发展的趋势,应与厂家联系进行处理。
阀控式密封铅酸蓄电池的日常运行对温度要求较高,它要求的环境温度最好是20~25℃,如不然,应对浮充电压采取温度补偿,每升高1℃,浮充电压应降低3~4mv,但即使对浮充电压进行调整补偿,温度仍对蓄电池的寿命影响较大,如寿命为10年的蓄电池在30℃下运行,无温度补偿寿命仅为5年,有温度补偿寿命也缩短为8年。因此阀控式密封铅酸蓄电池应安装在有空调的房间,安装方式要有利于散热。在日常巡视维护中发现蓄电池有明显发热现象应立即与厂家联系进行处理。
阀控式密封铅酸蓄电池的自放电极低,而且电池内部不会形成电解液分层现象,因此无需定期进行高压均衡充电,定期均衡充电只能增加水的损耗,增大正板栅的腐蚀,在对蓄电池进行维护时应尽量减少或取消均衡充电。
应避免阀控式密封铅酸蓄电池的大电流充电和过放电。大电流充电可能使蓄电池极板膨胀变形,活性物质脱落,电池内阻增大且温度升高,造成电池报废。过放电将使蓄电池的循环寿命变短,放电后应立即充电,否则易引起蓄电池内部硫酸盐化现象,导致容量不能恢复。因此在进行容量试验或放电检修中,通常放电达到蓄电池组容量的30%~50%即可。
检查蓄电池连接部分有无大压降、腐蚀、松动等现象,如有应及时紧固,否则极有可能引起烧毁电池等事故。
当发现蓄电池组内有损坏且无法修复的蓄电池时应及时进行更换,更换时不得把不同容量、不同性能、不同厂家的蓄电池连在一起,否则将对整组蓄电池带来不利的影响。
阀控式密封铅酸蓄电池属于贫液电池,无法进行电解液比重测量,因此它的好坏和容量预测在业界也是一大难题,日常维护中可用电导仪测试电池内阻判断其好坏,但最可靠的方法还是放电法。
要注意阀控式密封铅酸蓄电池的寿命期限,对寿命已过期限的蓄电池组要及时进行更换,这样即保证供电后备电源的可靠,又可避免因蓄电池组影响到整个通信直流电源的运行。
⑥电源系统出现故障时,应先查明原因,分清是负载还是电源本身,是整流器还是蓄电池组。高频开关整流器模块的输入输出主回路由于有输入过压和输出限流保护,因此发生故障的可能性较小,其内部控制电路、显示电路、保护电路等发生的故障相对较多,而且这些电路中只要有一个元器件发生故障,就可能导致整流模块停止工作,处理这些故障时只需更换有故障的电路板便可排除故障。笔者在维护工作中就曾经遇到过高频开关整流器通电后显示正常,测量输出电压正常,就是不能带负载,后经检查发现就是内部控制电路电路板问题造成了该模块无法正常工作。
⑦当高频开关整流器模块出现保险管烧断等故障时,务必不得直接进行更换保险管后通电重新开机,否则会接连发生相同的故障,不但检查不出故障所在,还可能会在开机的瞬间导致故障范围更加扩大。在现场处理紧急故障时,可采取整流器整机更换的方式来排除通信直流电源供电的故障,但在更换整流器时,通信直流电源供电系统不得停止对通信设备的供电。
⑧通信设备在接入直流配电分路输出开关时,要注意通信设备上的电源总输入开关的容量不得大于其接入的直流配电分路输出的开关容量,否则将引起越级跳开关,可能造成通信直流电源系统故障。
3结语
面对电力通信发展的日新月异,做好电力通信直流电源的维护显得尤为重要,相信在全体电力通信人员的努力下,不断总结和提高电力通信直流电源的运行维护经验和水平,使电力通信电源能够为电力通信的快速发展提供更优质可靠电源保障。
参考文献:
[1]中华人民共和国通信行业标准YD/T1058-2000,通信用高频开关组合电源[S].
[2]中华人民共和国通信行业标准YD/T799-96,通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法[S].
关键词:电力通信;检修;管理方法
1.目前电力通信检修工作中存在的问题
电力通信网点具有分布广、设备种类繁多、业务繁重等特性,我国目前正处于社会经济转型发展的关键阶段,对电力通信的传输设备和光缆运行的可靠性提出了更高的要求。就目前发展现状而言,我国电力通信设备目前最常用的检修方法为计划检修,也就是预设检修周期对整个设备进行全方位检查,发现问题及时处理。检修周期制定主要依据是管理人员主观推测,缺乏科学性和规范性[1]。经常发生电力通信设备过度检修或者检修不足的问题,不但严重浪费了资源,而且很多电力通信设备的故障隐患没有得到有效消除,使得电力通信设备稳定性和可靠性明显不足,需发展专业化状态检修,才能满足实际需求。
电力通信的专业和电力设备运行有很大不同,这就决定了专业状态检修管理模式必然和传统电力一二次设备状态检修管理模式存在较大差异。
2、电力通信设备状态检修分析及研究的主要内容
研究结果表明,电力通信企业在持续稳定运行过程中,可能会存在各类风险,需要检修角度出发来对风险和设备运行状态的对应关系进行深入分析。目前先进的电力通信设备状态检修方法为“五步循环改进法”具体如下:
第一,定义。电力企业要组建电力通信检修专业人员,从管理和技术两个方面入手,来确定电力通信检修中可能遇到的问题,检修的目标和检修的流程,从而制定出科学合理的状态检修管理制度。
第二,评估。通信专业对可能获得的有效数据进行归类,包括:设备常见故障历史数据、各系统网管数据、环境监控数据等,然后在通过一系列方式方法来评估各项检修数据的有效性和准确性。
第三,分析。通过逻辑分析法和观察法等方法,对评估完成的数据和导致安全事故产生的原因进行分析,并确认二者之间存在的因果关系,再结合电力通信运行实际情况,来分析如何通过状态检修来逐步消除各类安全风险,确保电力通信可以持续稳定性的运行。
第四,优选。编制3~5个可供选择的状态检修方案,然后通过相应的讨论选择出最佳的电力通信检测方案,并落实到实际检修过程中。
第五,改进。根据制定的检修方案来确定控制标准,并在具体实践工作中,及时解决发生的各种问题和情况,并进行及时调整,促使各项工作能落实到实处。避免在实践过程中导致预期设计标准和实际检修发生较大的误差,此种全新的状态检修管理模式的关键在于,如何对安全风险和电力通信设备运行状态内在联系的逻辑分析和对检修过程的控制和修正。通常情况下,电力通信检修设备管理的对象是安全风险和设备状态。通过一系列风险分析和状态评估,就可以为电力通信设备的检修提供真实有效的数据依据。
3、建立功能层次型及高效的运维管理方式
就传统电力通信的运维管理方式而言,无论是技术和设备的应用还是管理方式等方面,都存在严重的缺陷,难以满足信息化时代对电力通信持续、稳定运行的需求。而且在大数据和云计算的背景下,传统电力通信运维管理方式和所应用的技术以及设备,都已经难以满足生产和服务的实际需求[2]。急需提升电力通信运维管理水平,才能满足我国目前社会经济持续稳定发展的具体需求。
目前电力通信运维的组织结构设置大体上可以分为两种类型,一种是根据电力通信网络专业的不同来进行划分,从而形成不同的運维管理部门,通过分工协作的方式提高电力通信管理水平;另一类是根据功能层次的不同来划分,具体而言可以分为三个层次,包括:现场维护层、管理层、网络维护层。就我国目前电力通信发展现状而言,按照工程层次的划分类型,更加符合当前电力通信网络发展的实际情况,在实际应用中,效果也比较好,值得大范围推广应用。
为有效提升电力通信运维管理水平,要积极融入信息技术、计算机软件技术、通信技术等高精尖的技术。此类技术的快速发展,对电力通信企业的发展体制、经营方式、运维管理方式等产生了严重影响。调查研究表明,截止2017年底我国电力通信企业技术、体制、设备管理、状态检修方式的发展,基本上满足了目前我国社会经济发展的具体需求。但全新的电力通信运维管理模式,是从传统电力通信运维管理体系上发展而来的,还有很多内容需要进一步完善和探索[3]。
全新的电力通信运维管理体系主要分为两个部门,一个运维部门,其主要任务是对整个电力系统中电力通信设备进行全方位维护和管理,确保电力通信网络可以正常运行,具体工作内容包括:定期对系统中的电力通信设备上进行巡查、对系统中出现故障的通信设备进行科学合理维修、根据维护保养的方式进行定期维护保养。另一个是管理职能部门,其主要职能是通过一系列法方式方法来实现网管操作和通信调度,从而实现对整运维体系的管理,确保整个系统都能持续稳定的运行。
4、电力通信运维管理过程中需要注意的问题
4.1提升从业人员的综合素质
高素质的运维管理从业人员是保证各项工作可以顺利开展的关键,因此,需要定期开展学习和培训,积极掌握各个领域的全新信息,才能不断提升专业水平和综合素质。比如:电力通信网络管理操作人员,要熟悉多种设备的操作规程,并根据相应的规范和标准开展相关作业。而运维人员则要准确掌握各种设备运行方式,并具有处理常见故障的能力,才能最大限度上提升电力通信运维工作的效率和质量。
4.2加强管理层的管理能力
新运维管理方式需要各种信息技术和新设备的支持,在实际管理中要合理应用计算机技术、网络技术、监控技术等高精尖的新型技术。从而实现管理信息、资源数据精确测量和大量资源共享,从而实现整个电力通信网络的全面、精确、动态管理和控制。
5、结束语
综上所述,本文结合理论实践, 深入分析了电力通信检修及管理方式,分析结果表明,近年来,随着我国通信技术的不断发展,智能化电网已经成为一种全新的发展趋势。我国电力通信检修方法和运维管理方式也发生了极大的转变,发展至今已经成为电力通信领域的重点研究内容。需要积极改变传统观念,并融入全新的方法和技术才能满足实际需求。
参考文献:
[1]谭成军. 电力通信运营工程维修管理风险评估分析[j].科技风, 2017(21):157-157.
本人自20XX年毕业参加工作以来,在公司一直承担电力通信研究专业报告编制、电力通信类资料翻译、电力通信资讯搜集等方面工作:
1、专业报告编制:参与XX公司及部门相关报告的前期搜资、编写及修改完善工作,包含《电力信息通信资源商业化评估分析报告》、《电力信息通信资源商业化运营项目可行性研究》、《国家电网公司直属单位信息通信承载网建设项目可行性研究报告》、《智能用电发展现状与趋势研究报告》等。此外,参与部门商业咨询研究相关工作,包括分析探讨互联网+供电服务业务开展的宏观环境、业务拓展方向及应用场景、商业模式、具备的软硬件产品资源及技术优势;参与《电力通信助推电网全业务运营》汇报材料编写等内容。
2、电力通信类资料翻译:参与公司电力通信类信息搜集及相关资料的翻译工作,以及完成部门组织的报告、论文翻译。包含:参与埃森哲《总览全球智能电网发展机遇》、美国电科院《一体化电网—全面发挥集中式与分布式能源价值》、IEEE《可再生能源间歇性对电网及储能的影响》、《电力线宽带通信与无线通信结合的用电信息采集系统组网方式的应用》、《基于EPON技术的电力光纤采集装置研究》、《基于宽带PLC的多媒体传输技术在智能家居中的研究及应用》等报告及论文的翻译工作。
此外,本人还在日常工作中,坚持跟踪国外行业动态,搜集智能电网、智慧城市、智能量测等方面的资料,介绍发达国家的新理念、新模式、新技术,为公司智能电网相关业务的发展提供一定帮助。
在将已有专业知识应用到工作实践的同时,本人还积极参与公司举办的相关学习培训活动,不断提升自身的专业水平。参加工作以来,本人参加了海外项目拓展思路方法、国际EPC项目管理知识、商务PPT制作及商务英语、外事接待等领域的培训,获益匪浅。
论文摘要:随着电力通信新技术的发展,电力通信网作为保持电力系统安全稳定运行的支柱之一,在我国发挥着不可忽视的作用。为了保证我国电力系统的安全与稳定,需要对电力通信行业的发展历程和现状有一个准确客观的认识,并提出发展方向和建议。本文从我国电力通信的发展历程、面临的现状和未来发展方向三个方面,对其做出了阐释。
在通信技术和电力技术飞速发展的今天,我国的电力通信行业,随着电力工业的发展,正不断扩展和完善。我国的电力通信网,是为保证我国电力系统的安全稳定优质运行而产生的,经历了从无到有,从简单到当今先进技术的运用,从单一到多种通信手段共用覆盖的发展过程。电力通信在为电网的自动化控制、商业化运营和自动化管理的过程中发挥着巨大的联通和服务作用。
1 我国电力通信系统的发展历程
我国的电力通信系统,经历了一个较快的发展时期,几十年内,经历了一个从纵横交换到程控交换、从明线和同轴电缆到光纤传输、从模拟网到数字通信网、从定点通信到移动通信以及从主要面向硬件到主要面向软件技术的发展阶段变化。
1.1 四十年代至五六十年代
电力通信的发展始终与电网的发展相同步,互相支持、互相配合。在我国,四十年代,主要以东北输电线为主,除城市外,其他地区都较为孤立,且明线电话在当时占主要地位,长距离调度所使用的载波机主要依靠日本机器。随着五六十年代我国用电量的明显剧增,东北电网又向华北地区扩散,建成了华北电网,但我国的公网通信仍然较为落后。此阶段我国使用的电力线载波机仍是国外进口,在向苏联进口的同时我国开始自行研发生产。
1.2 七十年代
七十年代初期开始,我国的电力通信系统开始在一些信息需求量大和重要部门采用微波通信;到末期,我国的电力通信系统又有了进一步发展,电力线载波通信占主导地位,其它有小容量(120路以下)fdm模拟微波、邮电多路载波、电缆及架空明线等,我国的电网已经扩大到拥有华北、东北和华东三大电网,部分地区开始形成自己的独立通信网络。此阶段我国电力通信以音频、载波、模拟微波等通信方式为主。不过全国范围内,大多地区十万千瓦以上的电网没有通信干线,且通信电路不太健全、自动化水平不高,部分地区还经常出现停电现象,通信系统的落后成为我国电力工作的薄弱环节之一,给我国的工农业生产带来了较大影响,与国外差距仍然较大。
1.3 八十年代
八十年代是我国电力通信的高速发展时期,随着大规模集成电路的发展,出现了数字微波、光纤通信和程控交换机等,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大。承接七十年代末的电力系统数字化网络的建设,八十年代,我国开始建设电力专用通信网。此阶段,数字微波、卫星通信、光纤通信、移动通信、对流层散射通信、特高频通信、数字程控交换机等得到了推广与运用。当然,电网的飞速发展也为电网的管理和技术提出了新的要求,我国紧跟时代脚步,自上而下成立了电力通信网建设和管理的专门机构,并逐步形成和完善了一套指导建设电力通信网的技术政策,制订了有关通信的规章制度和技术要求,培养出了一批熟悉通信设计、建设、运行、维护、管理的人才,在政策和制度方面加强了力量建设。
1.4 九十年代
九十年代,我国的电力通信系统发展较快,有了进一步提高,新技术和新设备的应用更快更灵活,在其他网络上,例如传输网和交换网等得到了进一步的完善,并开始引入一批高新网络技术,为现在的电力通信发展打下了良好基础。
2 我国电力通信的现状
2.1 电力通信网的主要业务形式
在我国,电力通信网是一种专业性极强的通信网,是电网的重要组成部分,在网络通信技术不断发展的今天,电力通信网的业务形式也在不断扩大和发展,其主要业务形式表现在以下几个方面:
2.1.1 电网安全监视和稳定控制方面
在我国各个城市中经常出现电力系统崩溃的现象,其中一个重要原因就是电力网络结构过于薄弱,而且使用极不合理。对此,许多地区在电网的安全监视和稳定性控制方面给予了不少投入。例如,购置了及时定位线路故障点的线路故障测距装置;对通信网络不稳定的地方设置了实时监控系统,监视通信网路的健康状况;通过全球卫星定位系统的实时相量测量,在电力系统中实施相量控制等手段,使得我国大部分地区的电力系统稳定运行成为了可能。
2.1.2 气象与新能源方面
电力通信系统目前在气象监测方面正发挥着日益增大的作用,例如:对于常年无人监守的户外水电站,可借助电力通信系统在水电站的上游选取合适位置安放监测台,对一年降水情况进行采集和网络分析,然后通过网络将信息传播,对数据进行全面具体的分析。同时,它在新能源方面的作用也正不断突出,对太阳能、风能、潮汐等新能源的发电技术研究正是今后国家电力进程的一个长期方向,因此电力通信系统对新能源的开发利用也是今后电力通信网络的业务方向之一。
2.1.3 环境保护方面
在环境保护力度不断加大的今天,对各个领域的各种排放物的监控要求正不断提高,目前,我国电力通信系统在对部分火电厂、核电站的废气、烟尘、放射线等的排放上已形成全面的监测系统。此系统综合利用gps系统、地理信息系统(gis)、遥感技术(rs)等先进技术,将采集到的数据和实物样本就地进行分析处理,并通过网络,传输到总部统一备案处理,大大提高了效率,对环境保护做出了巨大贡献。
2.1.4 电网商业化运营方面
电网商业化运营主要依托于全国的联网工程,在我国电力改革深入发展的今天,要求形成与国际互联网企业接轨的大的网络环境。电子商务系统安全性大、快捷方便,收益空间大,建立互动式电子商务平台,不仅能扩展业务范围,还能扩大信息交流。高速而又安全的电力通信网络,对电子商务的实时交易和电力网络环境的安全维护,发挥着越来越重要的作用。
2.2 我国电力通信的主要问题
2.2.1 电力通信网络管理标准不完善
我国的电力通信网络,其标准和体制虽然符合国家和国际标准,但在电力系统的特点和要求下,其通信网发展的标准和规范都极不完善,规划等制定和更新也不及时。这在新技术更新发展速度如此迅速的今天,电力通信网络的管理标准不完善对电力通信网的整体全面发展影响较大。
2.2.2 区域发展不平衡
在我国,各地受经济发展水平、政策贯彻落实程度和科技运用程度的差异,每个地区的电力通信发展水平极不平衡。部分地区和单位早已实现数字化和光纤化环网,该地区的电网及通信业务服务能力大大加强;而有些地区受地理和经济因素的共同制约,在发展速度上落后于发达地区,有的甚至偏远到变电站连成最基本的调度电话都难以保证,各地区发展极不平衡。
3 电力通信的发展方向
3.1 加快光纤传输网的设置,加大全面网络建设
我国部分地区的电力通信系统中,电力光纤通信网存在着纤芯容量不足、设备容量小的情况。因此很有必要加大投入在加快传输网的建设上。要对该地区主干光纤传输网加大改造和建设力度,吸引投资,以点带面,在工程建设上做好工作。而且,要在电力通信和动作流程中加大网络的全面、系统建设。例如,在通信网的非话业务方面和网内ip技术等方面要加大开拓和推广力度,努力扩大电力通信网络的覆盖面,在各交换机制的组网工作中做好相关完善工作,把信息交换网络朝着高速高效率、安全性强、稳定性高的方向建设。
3.2 加大科研力度和技术研究
我国的电力传输技术有待提高,要在维护已有的传统传输模式的基础上,加强改造和新技术的研发,增加业务管理力度和方面,在研究和建设电力通信网络的同时,要鼓励科技创新,将宽带ip等新技术的运用深入到现代通信网络的建设当中,多角度加大经费投入和科研技术的研究。
3.3 各地严抓电力通信电路的建设质量
在我国电力通信发展速度飞快的现状下,要努力减少通信电路误码率高、公务监控不力、监控系统不通等系列问题,杜绝电力通信网络工程中的低质量工程项目的出现。各个地区应避免“地方保护”、“门户观念”对工程选择和决定的不良影响。且在网络系统的建设过程中,加大科研力度和投入,其工程项目负责人还要实行责任制,做好检测和监管工作,及时验证工程指标是否合格,确保建设质量。
3.4 积极建设宽带多业务数字网络平台
在电力通信发展规划中,要积极地建设宽带多业务数字网络平台,在语音、图像、数据、媒体、新闻等各业务领域为现在和今后的发展打好基础,提供统一的多优先等级,确保业务质量。
3.5 致力于国内和国际市场的开发
保证业务质量的服务,在优化核心层基础上,广泛开展接入层、用户层工作。在电力通信网络成为功能强大的通信网络时,要按照市场机制和市场运行规律,充分合理地利用我们的通信网络资源,积极拓宽新的增值业务和服务范围,规划、建设、完善好一批具有一定规模和发展潜力的电力通信系统模式,加大自身竞争力,逐步走向社会,参与竞争。
电力通信的战略地位非同一般,做好电力通信行业的发展,必须依托于坚固的电网结构、先进的通讯网络,并有完善的金融和法制体系作支撑。我国的电力通信技术目前正处于稳步上升发展时期,其具有光明的发展前途和强大的生命力。政府各部门也应该加大关注力度和资金投入力度,同时电力通信行业还要积极提高自身业务水平和素质,在技术和装备上不断改进,将科技含量更高、技术更全面的成果广泛实施,为我国的电力通信行业和全国人民带来便利和服务。
参考文献:
[1]孙业成,赵大平,陈希.《电力系统信息产业的发展方向》.中国电力科学研究院通信研究所,2001年10月10日.
[2]《国内电力通信的发展状况》中华商务网,2002年6月10日.
论文摘要:智能电网是新形势下电网发展的必然趋势。本文阐述了智能电网相关概念,讨论了智能电网环境下对电力通信的要求。
进入新的世纪,全球经济、社会安全、环境和能源供应都面临着极大挑战,气候变化剧烈。灾害频发,传统能源日趋紧张,金融危机对各国经济打击巨大,因此,为了面对环境污染,拉动内需,提振经济。发展可再生能源,需要构建智能电网以助推电力行业创新,实现技术转型,从而保障国家能源安全,促进我国社会的可持续发展。2009~5月,我国国家电网公司提出加快坚强智能电网建设。
2009年9月,美国国家标准与技术研究所(nist)提出了关于智能电网互操作标准的框架与路线图,明确了推进标准化工作的8个优先发展领域,其中很重要的一个方面就是网络通信:要求针对智能电网各个关键领域的应用和操作器的网络通信需求,实施和维护合适的安全和访问控制手段。该领域覆盖电力专网和公共网络。对我国而言,智能电网的建设,必须有坚实的基础技术和功能,其中测量和通信系统是一个非常重要的方面。
1 智能电网概念
智能电网是以包括发、输、变、配、用、调度和信息等各环节的电力系统为对象,不断研发新型的电网控制技术、信息技术和管理技术,并将其有机集合,实现从发电到用电所有环节信息的智能交流,系统地优化电力生产、输送和使用。电力企业通过促成技术与具体业务的有效结合。使智能电网建设在企业生产经营过程中切实发挥作用,最终达到提高运营绩效的目的。
智能电网不是为了炫耀新技术,而是为了实实在在的解决当前存在的问题。对电力系统而言,智能电网具有三个明显的特征;
(1) 自愈。对电网的运行状态进行连续的在线自我评估,并采取预防性控制手段,及时发展、快速诊断和消除隐患;故障发生时,在没有或少量人工干预下,能够快读隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的发生。
(2) 互动。系统运行与批发、零售电力市场实现无缝连接,支持电力交易的有效开展。实现资源的优化配置;同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理。
(3) 坚强。坚强是对智能电网安全性的要求,即对智能电网中每一个元素都应该有安全性需求考虑,在整个系统中应确保一定的集成和平衡,无论对物理攻击(爆炸、武器)还是信息攻击(网络、计算机)智能电网都要能够应付并反虚出来。
2 智能电网对电力通信的要求
2.1 我国当前电力通信网现状
目前,我国的电力通信网是以光纤、微波及卫星电路构成主干线,各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式,并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。随着光纤通信技术发展,电力通信网业务从原来的64kbit/s逐渐过渡到了高速率的2mbit/s、10mbit/s、100mbiffs及以上高速率通道上。从作用来看,我国电力通信网主要有传输网、交换网、数据网和管理网四大类网络象。
2.2 智能电网对电力通信的要求
随着我国智能电网建设的不断发展,系统节点将大量增加,系统调度的任务将更加繁重,对电网大规模、全过程的监视、控制、分析、计算将向动态、在线的方向发展。
(1)ems系统
ems系统的实时数据来自于数据采集与监控系统scada。ems向即时信息系统sis提供分钟级的实时数据,如:系统频率、总出力,scada实时数据可以考虑由设立在厂站侧的rtu终端进行采集,接口通常可以为异步数据接口rs485或rs232,根据信息量的需要,速率一般为1200bit/s至9600bit/s。
(2)tmrs系统
在智能电网条件下。电能量计量系统除了具备常规测量功能外,还必须具有分时段累计存储和双向计量的功能。同时系统还需要具备对电能量数据进行自动采集、远传和存储、预处理、统计分析的子系统,以支持未来智能电网发展、新能源的并网。
(3)sis系统
即时信息系统sis主要完成系统运行数据的处理,建设即时信息系统主要采用internet技术,建立在安全的internet基础上,-以国家电力数据网spdnet为通信基础设施,对社会开放internet~2问。即时信息系统由于要对社会信息开放,因此必须做好安全防护和安全隔离。
(4)需求侧管理
智能电网一个很大的改变就是要直接面向用户。对于大量符合终端用户,由于具有众多节点并且业务量较少,早期一般采用无线公网通信系统实现信息传输。目前,主流技术大都采用公网租用线gprs或cdma,以保障对用户情况的掌握。
(5)电力系统统一时标
当前,无论是电力录波装置还是计费装置都需要具有统一的时标信息,因此,一旦缺乏统一的时标信息将导致全网动态行为监督的缺失。为此,gps技术的发展为电力系统实现动态监控提供了必要的物质条件,信同步时钟系统为各级调度机构主站,子站和厂站提供统一时间标记基准,包括电力系统在内的地球表面任一点均可接收到卫星发出的精度在1ps以内的时间脉冲,然后光纤通信系统将各变电站的测量收集汇总处理后,即可得到各变电站之间动态相量的变化,并据此实施相量控制。
3 结语
建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网,为我国清洁能源的规模高效发展提供保障,充分发挥电网在资源优化配置、服务国民经济中的作用,对我国经济社会全面、协调、可持续发展具有十分重要的现实意义。智能电网建设成为国家经济和能源政策的重要组成部分。
参考文献: