新型釩液流電池高可靠性監(jiān)控系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、全釩液流電池（Vanadium Redox Battery，簡稱VRB）是一種新型大型電化學儲能裝置，與其它蓄電池相比釩液流電池具有大容量儲能、使用壽命長、結構簡單、安全性高、少維護、輸出功率靈活等優(yōu)勢。在提高風能/太陽能可再生能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性、填谷調峰、緊急供電、電動汽車等領域有著廣泛的應用前景。
　　本文首先對釩液流電池的工作原理、特點、關鍵技術以及釩液流電池的應用前景進行了探討研究，而后以某變電站試驗用釩液流電池為對象，開發(fā)

2、了基于PLC的釩液流電池監(jiān)控系統(tǒng)，在系統(tǒng)運行維護中發(fā)揮了重要作用。其可實現(xiàn)功能有(1)分組獨立設計監(jiān)控系統(tǒng)的電源回路、控制模塊組、動力變頻單元，全系統(tǒng)實現(xiàn)冗余設計;(2)無人值守功能，在系統(tǒng)中加入故障自診斷和自恢復功能，盡可能避免故障的誤判、漏判;(3)人機接口，運行人員可以通過人機接口監(jiān)視和調整有關參數(shù)，以應對各種運行工況的變化要求;(4)實現(xiàn)狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)的實時顯示、歷史曲線的繪制、狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)的保存、歷史數(shù)據(jù)的查詢功能。通過實際運行

3、表明，本系統(tǒng)運行穩(wěn)定、操作便捷，極大地提高了釩液流電池的可用性。
　　由于釩液流電池需要依靠循環(huán)泵的動力運行，并對一些關鍵參數(shù)進行監(jiān)控。全釩液流電池在運行過程中尤其是在充放電狀態(tài)下決不允許循環(huán)泵停轉，這就對釩液流電池監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性提出了極高的要求。本文其次對改進前的釩液流電池監(jiān)控系統(tǒng)進行了結構分析，建立了監(jiān)控系統(tǒng)結構圖，并利用可靠性框圖、故障樹分析法、Blocksim軟件對監(jiān)控系統(tǒng)進行了可靠性分析，找出系統(tǒng)的關鍵點，并對關鍵點進

4、行了改進，并通過改進前后的可靠性指標對比，表明改進后的監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性有明顯提高，系統(tǒng)可靠度由0.569改善為0.782，平均無故障工作時間也得到了延長，由17775小時改善為45539小時。
　　變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、調整電壓、分配電能、控制電力流向的電力設施，是輸配電的集結點。后備電源作為變電站直流供電系統(tǒng)的重要組成部分，擔負著為電力系統(tǒng)中二次系統(tǒng)負載提供安全、穩(wěn)定、可靠的電力保障，確保繼電保護、通信設備的正常運行的任務