蓄电池在线监测技术在变电站的应用

　　1 引言

　　在变电站蓄电池作为备用电源在电力系统中起着极其重要的作用，在交流电失电或其它事故状态下蓄电池组一旦出现问题，供电系统将面临瘫痪，造成设备停运及其它重大运行事故。近年随着阀控式密封铅酸蓄电池（以下简称阀控蓄电池电池）在电力系统的广泛使用，由蓄电池故障而引发的事故时有发生，甚至造成着火、全站停电。阀控蓄电池由于特殊的阀控式密封结构，使得我们无法准确掌握蓄电池的健康状况，其"免维护"的这一优点，已经成为电池运行管理中的缺点和难点。在提高电池性能，减少维护工作量的同时，如何快捷有效地检测出早期失效电池并预测蓄电池性能变化趋势已成为电池运行管理的新课题。目前除了核对性放电、测端电压等常规维护检测手段外，随着技术的发展一些新的检测手段孕育而生，蓄电池在线监测这一新检测技术开始逐步运用到电力系统。

　　2   蓄电池在线监测技术应用情况

　　在电力系统变电站目前使用较多的蓄电池在线监测装置是电池巡检仪，电池巡检仪又分为两种，一种是测量蓄电池单体电压的巡检仪，结构是由一个主控模块和数个采集模块组成，主模块接收监控器的命令，发送电池数据到直流设备的监控器；采集模块中每个模块采集10~20节电池的电压、电流和温度；通过直流充电设备的监控器可显示各单节电池电压，判断故障电池的编号且给出报警。这类电池巡监仪一般由直流设备生产厂家提供，在订货直流设备时它是选配装置，由于功能单一、不能测试容量、且测量精度差、容易误报，限制了它的广泛使用。测试示意图如图1:

图1 电池巡检仪测试示意图

　　另外一种是智能巡检仪。智能巡检仪除了能测量蓄电池的单体电压，还具有测量和显示整组蓄电池的容量以及进行数据智能分析功能。结构上与上面一种类似，由主机和电池采集模块组成，主机可直接放置在蓄电池室内，数据显示和报警功能可通过通讯线送到控制室内设置的显示单元上。这类电池巡检仪一般由专业电池巡检仪厂家生产，它端电压监测部分同样误差较大、容易误报；容量监测，它是在电池放电和充电状态时测量电池电流及端电压的变化，并利用这些数据绘制曲线来分析电池的特性；通过内阻与端电压在充放电时产生的变化来分析电池容量，当蓄电池组在放电时内阻越大其端电压越低，而充电时内阻越大其端电压越高，找出特性最差的电池，根据欧姆定律计算出内阻，并描绘出电池组中哪些电池容量最小，利用特性曲线计算出电池组的容量。由于运行中，充放电电流是变化的，内阻不是一个恒定值，其计算分析出的容量不是很准确。