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

1、變電站在意外斷電后，由備用鉛酸蓄電池為搶險照明和控制電路正常工作提供電源。電池劣化后，容量變小，放電時長達不到要求。而實際應(yīng)用中，很多電池組的實際使用壽命遠低于設(shè)計壽命。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相連進行浮充電?；谶@兩種工況提出了一種新的SOH估計方法。在循環(huán)工況下，本文分析了電池投運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估計模型;在浮充工況下，討論了電池內(nèi)阻與電池組投運時間的關(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估計模型。將兩種模型計算的結(jié)

3、果用不同的權(quán)值結(jié)合起來得到SOH融合估計模型。設(shè)計了加速壽命浮充-間隔循環(huán)實驗來驗證估計效果，實驗結(jié)果表明運用所建立的SOH融合估計模型進行估計，誤差可以達到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，推出剩余壽命估計算法。為了便于變電站運維人員實時監(jiān)控電池運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)電池異常，設(shè)計了蓄電池在線監(jiān)測平臺。平臺可實現(xiàn)對電壓、電流、溫度、內(nèi)阻等參數(shù)的實時采集、存儲、