電力系統用蓄電池在線運維檢測設計方案

在電力生產過程中，無論是發電環節、輸電環節還是配電環節，其相應的發電廠、變電站以及電力調度等部門的直流備用電源都是蓄電池組。在科學技術發展水平的提升下，電力系統的自動化水平也越來越高。蓄電池對電力系統運行安全發揮著重要作用，所以其運行質量也越來越受到業內人士的重視。而如何保證蓄電池的運行穩定性，成為現階段相關工作人員急需解決的問題。

1、電力系統用蓄電池在線無損檢測與運行優化系統的設計必要性

一般情況下，如果一組蓄電池中有一個蓄電池性能下降，整組蓄電池的容量低于額定容量的80%，那么就可以基本認定該組蓄電池已經達到使用年限，已經到了不得不更換的時候。另外，在提升電力運行安全性的過程中，還必須要注意蓄電池的生產與銷毀是否會對周圍的環境產生污染。國家已經明文規定，必須要重點加強蓄電池行業的污染防治，無論是蓄電池的生產、還是蓄電池的使用，或者是蓄電池的銷毀處理，都必須要充分考慮其對環境的污染程度，并需要根據實際情況采取相應的環境保護措施。

電力系統中使用了大量的蓄電池，所以必須要在保證電力系統運行安全的基礎上，采取相應的措施延長蓄電池的使用壽命，提升蓄電池運行的穩定性，避免因為頻繁更換蓄電池而對環境造成嚴重的污染。在這種情況下，非常有必要對電力系統用蓄電池進行科學合理的在線無損檢測與運行優化系統設計，進而提升電力系統用蓄電池的運行穩定性（北京群菱專注于蓄電池維護測試領域）。

2、電力系統用蓄電池的運行特點分析

使用方法固定。目前，我國的電力系統用蓄電池組無論是投運還是其他任何階段，對于充放電指標都有著十分明確的參數要求。且在長期的執行過程中，已經成為電力生產標準化的重要組成部分。

滿容量浮充備用。不同于普通意義上的蓄電池，電力系統用蓄電池的備用狀態應當始終保持滿容量狀態。也就是說，充電裝置的直流輸出端應當與蓄電池、負載一直保持連接。且浮充狀態下，其工作狀態應當保持在恒壓充電模式，確保可以對蓄電池的自放電現象進行有效的補償。

以電壓為恒流運行條件。當處于恒流充電狀態時，如果蓄電池組端的電壓達到限壓值，蓄電池組方可停止；當處于恒流放電狀態時，任何一個蓄電池達到終止電壓，蓄電池都要停止。

整組投運以及整組更換。電力系統的運行需要嚴格按照相關操作流程以及計算方式，對蓄電池組進行定期的核對性放電（群菱BCSE系列蓄電池放電儀）。如果只設計了一組蓄電池組，那么蓄電池組要始終處于運行狀態，也無需對其進行全面的核對性放電，只需要用電流將蓄電池中額定容量的50%全部放出。如果設計了2組蓄電池組，那么就需要保持其中一組正常運行，斷開另外一組蓄電池的負荷，并進行全核對性放電。針對不符合相關標準的蓄電池組，就要采取整組更換措施。

如果在線檢測技術的發展水平有限，提升電力系統用蓄電池的使用的規范性可以對電力系統的直流供電提供有力的保障。

3、電力系統用蓄電池的在線檢測指標與檢測方法

針對蓄電池的特性檢測，電力系統有著明確的指標限定：運行電壓偏差值、溫度特性、內阻測試、充放電特性曲線。其中，針對運行電壓偏差值、溫度特性以及充放電特性曲線這三種指標，均已有了高精度的在線檢測方法。而針對蓄電池內阻測試方法的研究也取得了突破性進展（群菱BT-7100蓄電池內阻測試儀）。國外的大量研究表明，蓄電池的內阻與蓄電池的容量之間存在著必然的聯系，如果內阻大于基值的2倍，那么就可以認定蓄電池的容量不足其額定容量的80%。利用這一點，也可以對蓄電池的內阻進行有效的檢測，進而采取相應的措施提升蓄電池的運行安全性、延長蓄電池的使用年限、減少蓄電池運行故障的出現。

蓄電池內阻在線檢測方法。首先，可使用交流注入法對蓄電池的內阻進行在線檢測。即先對蓄電池施加一個特定的交流信號，然后借助高性能帶通濾波器對蓄電池內阻上的壓降進行檢測，即可進行蓄電池內阻值的推算；其次，可使用大電流直流放電法對蓄電池的內阻進行在線檢測。即通過加純阻性負載，然后在零瞬間技術的作用下，在斷開瞬間進行通路電壓與斷路電壓的讀取，進行通路電流與斷路電流差的讀取，然后就可以進行蓄電池內阻的精確計算（群菱BT-7100蓄電池內阻測試儀）。

4、電力系統用蓄電池在線運行優化方法分析

受到個體差異的影響，蓄電池組的運行也有所不同。例如，在極端情況下，如果1個蓄電池的剩余容量為100%，另一個蓄電池的剩余容量為0，那么這一蓄電池組就無法正常的充電和放電（群菱DCLT系列蓄電池組充放電測試儀）。所以為了保證蓄電池組的穩定運行，就必須要對蓄電池的運行狀態進行優化，確保各個蓄電池容量處于均衡狀態。而要想確保各個蓄電池容量處于均衡狀態，就必須要確保各個蓄電池電壓的均衡方面。也就是說，只有縮小電壓偏差值，才能提升蓄電池容量的均衡性。一般情況下，均衡蓄電池組電壓的方法有電阻消耗均衡法、開關電容法、開關電感法、多模塊開關均衡法、多繞組變壓器法等。

5、電力系統用蓄電池在線無損檢測與運行優化系統的設計

系統組成結構。電力系統用蓄電池在線無損檢測與運行優化系統主要由三部分組成：通信服務單元、在線涓流均衡單元、在線檢測單元。通信服務單元主要由三部分組成：展示模塊、數據分析模塊、通信模塊。而在線涓流均衡單元主要由三部分組成：選擇可控制模塊、涓流充電模塊、涓流充電模塊。分布式在線檢測單元主要由四部分組成：第內阻檢測模塊、體表溫度檢測模塊、電壓檢測模塊、電流檢測模塊（群菱BCSU系列蓄電池在線監測管理系統）。

通信服務單元技術提要。數據分析模塊在通信服務單元中處于核心地位，可以按照電力系統用蓄電池組的實際運行情況進行分布式在線檢測單元的設定，進行在線涓流均衡單元工作模式的設定。在得到相關數據之后，就可以在相關均衡管理策略以及壽命評估策略的作用下直接生成最終的預警結果以及操作結果。而其最終的運行信息以及警示信息也會經過展示模塊傳遞給用戶，至于操作結果，則會發送到在線涓流均衡單元，由其實施均衡優化處理（群菱BCSU系列蓄電池在線監測管理系統）。

6、結語

在電力系統的安全運行過程中蓄電池是必不可少的組成部分，進行電力系統用蓄電池在線無損檢測與運行優化系統的設計發揮著十分重要的作用。在科學技術不斷發展與進步的今天，我們要繼續運用前沿的科學技術，積極學習并借鑒國內外成功經驗，提升電力系統用蓄電池的穩定運行。

來源：電力設備管理，南方電網文山供電局

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5、蓄電池內阻/電導測試儀：快速測量蓄電池內阻、電導值，判斷電池狀態，有效排查隱患；

6、蓄電池組全在線充放電設備：無需脫離系統，全在線放電、充電檢測，安全維護檢測電池；

7、鐵鋰電池性能檢測設備：各種鐵鋰電池的容量檢測、儲電性能驗證檢測、日常維護檢測；

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