变电站蓄电池在线监测系统的应用与研究

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1、工程硕士学位论文变电站蓄电池在线监测系统的应用与研究作者姓名赖日晶工程领域电气工程校内指导教师谢运祥教授校外指导教师张言权高级工程师所在学院电力学院论文提交日期2015年11月TheApplicationsandResearchofValveRegulatedLeadAcidBatteryOnlineMonitoringTechnologyADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LaiRiJingSupervisor：Prof.XieYunXiang

2、SouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：学校代号：10561学号：201120201241华南理工大学硕士学位论文变电站蓄电池在线监测系统的应用与研究作者姓名：赖日晶指导教师姓名、职称：谢运祥教授申请学位级别：硕士学科专业名称：电气工程论文形式：□产品研发□工程设计■应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：电力电子装置控制及仿真论文提交日期：2015年11月20日论文答辩日期：2015年12月06日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩

3、委员会成员：主席：杨向宇委员：谢运详、蔡延光、程小华、尹华杰本摘要变电站备用电源中广泛使用的阀控式密封铅酸蓄电池(ValveRegulatedLeadAcidBattery以下简称蓄电池或VRLA）在性能方面被广泛认可，其作用是在交流电源失电时为站内断路器等重要设备提供分合闸操作的动力。蓄电池的可靠性关系到电网安全稳定，但运行维护时有多种不利条件使其性能降低，寿命缩短。所以优化当前的运维手段，准确把握蓄电池性能状态是提高备用电源可靠性的关键。论文的背景为东莞电网站用蓄电池，使用分析原理、描述性研究的方法进行蓄电池

4、内阻、剩余电量和老化系数在线监测技术的研究，并设计适用于东莞电网的监测系统。论文首先介绍蓄电池剩余电量Soc、老化系数Soh的定义，在目前核对性放电法测容量的基础上使用安时定律，Peukert方程进行精确修正的方法。阐述了内阻与剩余电量、老化系数的相关性及内阻监测优点和局限性。重点研究两种适用于变电站蓄电池的内阻测试技术：直流放电法、交流放电法。接下来论文研究蓄电池加速老化的内部机理与外部因素，找到东莞电网在运维中影响蓄电池寿命的两个关键点：运行环境温度、浮充电压，并确定在线监测系统应监测的5个关键特征量。第四章

5、描述了在线监测系统对于5个特征量的测试模块设计、基于网络化TCP/IP协议的系统方案。最后介绍东莞电网服役运行的几套在线监测装置的应用情况，着重介绍系统的实时监控、历史数据查询、状态评价、充放电监测等几个功能模块的使用，实现蓄电池组的远程集中监控管理。论文根据现有运维手段落后的现状，有针对性的将蓄电池参数测试系统与网络化计算机监控系统相结合，蓄电池在线监测系统的研发大大降低了蓄电池的维护成本，提高蓄电池组性能和可靠性，效果显著。关键词：阀控式密封铅酸蓄电池(VRLAB)；内阻；Soc；Soh；在线监测；IABST

6、RACTStandbypowersubstationwidelyusedVRLAbatteries(ValveRegulatedLeadAcidBattery)hasbeenwidelyrecognizedintermsofperformance,itsroleinthelossofpowertotheACpowerstationcircuitbreakersandotherimportantequipmentprovidedminpower-offoperation.Reliabilityrelationtot

7、hesecurityandstabilityofthebattery,butthereareavarietyofadverseconditionscausedbylowerperformanceonoperationandmaintenance,shortenedlifeexpectancy.Therefore,thecurrentoperationandmaintenanceoptimizationmethods,anaccurategraspofbatterybackuppowerperformancesta

8、teiscrucialtoimprovereliability.BackgroundpapersforthesiteinDongguan,batteries,usinganalyticaltheory,themethoddescribedinstudiesconductedinternalresistanceofthebattery,theremainingcapacit