变电站蓄电池在线检测系统的研究与设计

辽宁省第二届“互联网+”大学生创业创新大赛1变电站蓄电池在线检测系统的研究与设计1项目介绍11项目简介目前，电网调度自动化已经非常成熟完善，越来越多的变电站实现了无人值守。电网调度自动化系统中涵盖了部分直流系统的信息，但大部分直流设备运行状况不能完全掌握。例如：蓄电池的运行状态就没有列入调度自动化系统中。蓄电池作为直流系统的最后一道保护屏障，其重要性不言而喻。但由于蓄电池正常处于浮充电状态，传统测量电压的方法很难确认蓄电池的好坏。一旦发生事故，而蓄电池又不能正常供电，将对检修工作的影响极大，甚至引起系统崩溃，其后果非常严重。因此，对直流系统进行全面的实时远程监测非常必要。本项目的研究目的是为了保障变电站的安全正常运行，实时监测变电站直流系统的各项指标，使维护人员及时掌握各变电站的运行情况，及早发现异常情况，把事故消灭在萌芽状态。12项目背景随着单片机、信息技术、计算机技术在智能电网方面的应用，以及对变电站综合动化系统的普遍应用与研究，直流电源的自动化监测问题已经逐步提上议程。在最初的直流电源监测设计中，是要实现对整组蓄电池电压、电流、温度的测量，目前这方面的技术已经成熟。对单节蓄电池的电压测量容易实现，关键是如何测量在线电池组串联一起的单体电压。很多学者在如何测量在线蓄电池组的单体电压上进行了探讨与实践。最初有人提出用电磁型继电器进行二次回路设计，通过接点切换的方式来测量，但是存在缺点，比如可靠性不高，容易损坏，体积大，成本高，且电压测量不够精确;通过可编程程序V/F转换器实现，但是

辽宁省第二届“互联网+”大学生创业创新大赛2对小信号范围内信号线性度差用光电隔离器件和大电解电容器实现，但效果也不好。之后国内研制蓄电池采集检测设备，采用浮动技术测量在线蓄电池单节电压。2003年出现了高性能阀控式铅酸蓄电池，并广泛应用变电站直流系统中，老的蓄电池监测方法将被淘汰，而且如何才能快捷有效地监测出蓄电池性能下降、容量不足是摆在面前的新课题。通过大量的数据、图表表明，蓄电池内阻测量法更能反映蓄电池性能的真实情况。该系统主要由控制单元、检测模块、内阻模块三部分构成。美国电力电子研究所与国家电能研究公司合作，实现无人值班变电站的直流电源在线监测系统，实现了一些模拟量的上传功能，比如：电池组电压、单体电压维持电流，电池温度，电解液比重等情况。其方法是在每节蓄电池上安装传感器和电池监测模块。远程控制中心可通过MODEM和电话线对蓄电池实现监测。控制中心能定期查询所有运行组的监测器，能显示蓄电池状态。所以内阻测量法为基础的直流电源在线监控系统应运而生。近几年国内的直流电源监控装置的发展速度很快，很多变电站装设了该装置，实现了对蓄电池的远程监控，但由于高性能阀控式铅酸蓄电池长时间浮充电会导致容量不足的问题，应在系统中加入远程核对性充放电系统，而国内变电站中几乎没有应用该系统的直流电源监控装置。13项目愿景直流操作电源系统（简称直流系统，DCsystem）是电力系统中断路器电磁机构、继电保护装置、信号装置、照明装置等重要负载的不停电供电电源，其供电的可靠性直接影响发电厂和变电站的安全运行。蓄电池作为直流系统的最后一道