变电站阀控密封式铅酸蓄电池状态监测算法研究

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1、分类号：TP391学校代号：10109密级：公开4及种具文專TaiyuanUniversityofScience&Technology硕士学位论文THESISOFMASTERDEGREE(专业型）变电站阀控密封式铅酸蓄电池状态论文题目:监测算法研宄______________________研究生姓名•.马江敏______________________________指导教师:刘仰光副教授____________________工程领域/专业:控制工程___________________________学习年

2、限:2012年9月一2015年7月_________论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研宄成果。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明产生的法律责任由本人承担。论文作者签名：1>工,<曰期:年分类号：TP391学校代码：10109密级：公开太原科技大学硕士学位论文(专业型)学位论文题目：变电站阀控密封式铅酸蓄电池状态监测算法研究研

3、究生姓名：马江敏导师姓名及职称：刘仰光副教授培养单位：电子信息工程学院工程领域：控制工程论文提交日期：2015年4月1日论文答辩日期：2015年5月19日答辩委员会主席：孙志毅教授中文摘要阀控密封式铅酸（Valve-RegulatedLeadAcid，VRLA）蓄电池是变电站电力系统的重要组成部分，其可靠性关系到变电站相关电力设备能否安全与稳定的运行。由于蓄电池本身是一个复杂的电化学系统，影响它健康状态（StateofHealth，SOH）的因素很多，因此在线、准确的估计电池的SOH值逐渐成为业界研究的热点和难点

4、。本文研究蓄电池工作在放电状态和浮充状态下SOH在线监测算法。论文主要研究内容有：从分析蓄电池失效机理着手，归纳影响电池SOH的几个主要因素，比较基于模糊神经网络、基于归一化放电电压曲线和基于剩余容量域放电电压曲线三种SOH估计方法的优缺点；针对蓄电池工作在放电状态下的SOH估计问题，设计了蓄电池放电状态SOH估计方案，包括针对Shepherd等效电路模型中变量难以测量的问题，推导出该模型适用于工程计算的近似计算数学模型，针对五点滑动平均方法处理电池数据中奇异值效果差的缺点，提出数据预处理的改进算法，针对运用放电

5、数据对电池组中的健康电池以及落后电池进行分类的问题，设计了放电状态落后电池筛选模块，针对电池的SOH估计问题，分别设计了落后电池的SOH估计模块和基于递归最小二乘算法的健康电池的SOH估计模块；针对蓄电池工作在浮充状态下的SOH估计问题，论文设计了VRLA蓄电池浮充状态SOH估计方案，针对运用浮充数据对电池组的健康电池和落后电池进行分类的问题，设计浮充状态落后电池筛选模块，针对电池的SOH估计问题，分别设计落后电池的SOH估计模块和基于威布尔分布的健康电池的SOH估计模块。经过在蓄电池状态监测管理系统中评测，结果

6、表明论文研究的蓄电池SOH估计算法满足实际工程精度要求。关键词：阀控密封式铅酸蓄电池；递归最小二乘；参数辨识；监测；健康状态IABSTRACTValve-RegulatedLeadAcid(VRLA)batteryisanimportantpartofthepowersystemofsubstation,whichitsreliabilityconcernsthatrelatedelectricpowerequipmentoftransformersubstationcanrunsafelyandstably.H

7、owever,thebatteryitselfisacomplexelectrochemicalsystemandmanyfactorscanaffecttheStateofHealth(SOH),onlineandaccuratelyestimatingbatterySOHgraduallybecomesresearchhotspotanddifficulty.WestudySOHonlinemonitoringalgorithmsofVRLAbatteryworkingindischargeandfloati

8、ngstateinthispaper.Papermainresearchcontentincludes:fromtheanalysisofbatteryfailuremechanism,wesumupseveralmajorfactorsaffectingthebatterySOHandcomparetheadvantagesanddisadvantagesofthree