變電站備用鉛酸蓄電池健康狀態(tài)與壽命估計(jì)及其監(jiān)測平臺設(shè)計(jì).pdf

1、變電站在意外斷電后，由備用鉛酸蓄電池為搶險(xiǎn)照明和控制電路正常工作提供電源。電池劣化后，容量變小，放電時長達(dá)不到要求。而實(shí)際應(yīng)用中，很多電池組的實(shí)際使用壽命遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)壽命。因此，及時、準(zhǔn)確地判斷電池健康狀態(tài)(Stateof Health，SOH)，發(fā)現(xiàn)劣化電池對變電站的運(yùn)行安全至關(guān)重要。
　　本研究分析了廣東電網(wǎng)所轄部分變電站備用蓄電池近十年的運(yùn)維數(shù)據(jù)。這些備用電池主要處于兩種典型工況下:一種是循環(huán)工況，即有充放電循環(huán)的工況，包括變

2、電站故障失電后電池投入使用和定期核對性不完全放電;另一種是浮充工況，即電池始終與充電機(jī)相連進(jìn)行浮充電?；谶@兩種工況提出了一種新的SOH估計(jì)方法。在循環(huán)工況下，本文分析了電池投運(yùn)時間與電池單體一致性的關(guān)系，結(jié)果顯示隱患指數(shù)和單體最大壓差會受到較大影響，以此為基礎(chǔ)建立了循環(huán)工況下的SOH估計(jì)模型;在浮充工況下，討論了電池內(nèi)阻與電池組投運(yùn)時間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)單體內(nèi)阻均值會受到較大影響，以此為基礎(chǔ)建立浮充工況下的SOH估計(jì)模型。將兩種模型計(jì)算的結(jié)

3、果用不同的權(quán)值結(jié)合起來得到SOH融合估計(jì)模型。設(shè)計(jì)了加速壽命浮充-間隔循環(huán)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證估計(jì)效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明運(yùn)用所建立的SOH融合估計(jì)模型進(jìn)行估計(jì)，誤差可以達(dá)到5％以內(nèi)，滿足變電站應(yīng)用場合對備用電池SOH監(jiān)測的需求。在SOH估計(jì)模型的基礎(chǔ)上，分析了工況和SOH變化量的關(guān)系，推出剩余壽命估計(jì)算法。為了便于變電站運(yùn)維人員實(shí)時監(jiān)控電池運(yùn)行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)電池異常，設(shè)計(jì)了蓄電池在線監(jiān)測平臺。平臺可實(shí)現(xiàn)對電壓、電流、溫度、內(nèi)阻等參數(shù)的實(shí)時采集、存儲、