电力系统的基础知识

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1、本次介绍的主要内容1.现有直流系统应用情况2.需要接入的直流系统数据3.计划开展的应用介绍现有直流系统应用情况应用情况应用情况需要接入的直流系统数据蓄电池：单节蓄电池电压（已接入）、温度（部分）、内阻（部分）直流屏：电压、电流充电器：浮充电压、浮充电流其他(环境温度等）需要数据数据接入示意图需要数据计划开展的应用介绍蓄电池直流屏充电器电压的测量整组蓄电池监测：测量电池组的电压，电流和温度，进行充电和放电管理，尤其是根据环境温度变化调整电池的浮充电压，在电池放电时电池组电压低至某下限时报警。单体蓄电池监测：（1）寻找单体电

2、池之间不均衡，及时检出充电电压与内阻和整组电压与内阻不一致的电池。蓄电池单体电压最大值和最小值之间相差50mv以上，表示异常，所以要计算单体最大值、最小值和平均值，（2）监测单电池是否过充电、过放电，在线监测单体电池电压，对越上限和越下限进行报警。（3）为便于统计蓄电池电压的历史数据可生成蓄电池电压月报；蓄电池内阻的测量时刻在线检测内阻的变化，就是预防蓄电池损伤引起了内阻变化没有检查到，进而造成单体蓄电池的过充过放产生促死，导致整组电池寿命终结。蓄电池老化从浮充电压是不能完全反映出来的，可以从内阻的变化上看出来，具有突变

3、的现象。从内阻的反映就是渐变（一点点变大）和单向（只会变大）。通过阻抗的实际测量，与基准值比较，对于阻抗增长异常的电池报警，明显的内阻变化表明蓄电池有大的性能改变，超过一定的百分比即可报警，业务人员可以及时地把劣化电池去除。蓄电池内阻的测量开展以下应用：1、单体蓄电池内阻监测2、计算与基准值的差值3、对于阻抗进行趋势变化分析，通过每只电池阻抗变化的曲线图，对于非正常趋势的变化给出报警,趋势分析可以采用以下两种方法：(a)采用时间纵向上的同一只电池的比较(b)采用横向的同一时间上的不同电池比较两种分析蓄电池蓄电池容量估算大

4、量研究结果表明，蓄电池内阻与荷电程度之间有较好的相关性，相关系数可以达到88％。随着蓄电池充电过程的进行，内阻逐步减小；随着放电过程的进行，内阻逐步增大。另外，随着蓄电池老化，其剩余容量随之下降，内阻也逐渐增大。蓄电池内阻与剩余容量的典型关系曲线：Cs/A·h0Ri/m·hΩ蓄电池内阻与剩余容量的关系曲线蓄电池蓄电池容量估算采用内阻方法测量蓄电池剩余容量具有较高精度，离线测量时误差优于7％。但在逆变器故障情况下，即由逆变器反馈噪声所引起的原因，会造成精度降低，逆变器的反馈噪声主要集中于低于1kHz范围，因此，在硬件上难以

5、实现。考虑到事先已经测试得到n个标准内阻值，因此，可以在软件上采用最小二乘拟合的办法进行数据修正。最小二乘计算公式：n2S=∑[yi-f(xi)]i=1蓄电池温度补偿由于蓄电池的工作环境比较复杂，而环境温度对于蓄电池的影响，特别是电压、电流的影响较大。阀控式蓄电池在互联网上给出的大致标准是：25℃时，蓄电池的容量为100%；在25℃以下时，每升高10℃蓄电池的容量会减少一半，在25℃以上，每增加1℃，蓄电池充电电流将会增加10%，蓄电池失水将会增加1.5%。所以各个厂家都在产品的说明书上写明：根据环境温度，对于浮冲电压进

6、行相应的补偿，补偿系数大约在3-5mv/℃。在实际中能够作到温度补偿的很少，这是许多蓄电池无法达到设计寿命的重要原因之一。所以为保证维护人员做到根据实际温度的变化合理地调整蓄电池的放电电流，要实现对环境温度的实时监测，并在超过25℃报警，提醒运行人员调整环境温度或调整浮冲电压。环境温度直流屏直流屏直流屏是广泛应用于水力、火力发电厂，各类变电站和其它使用直流设备的用户(如石化、矿山、铁路等)，为信号设备、保护、自动装置、事故照明及断路器分、合闸操作提供直流电源，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源—蓄电池继续提供直流

7、电源的重要设备。直流屏的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性、安全性。直流屏的心脏是蓄电池，对蓄电池进行科学的维护是直流屏的核心工作。直流屏将主要监测蓄电池提供的阻端电压、阻端电流数据，对越限等情况进行告警分析。直流屏充电方式充电器充电器浮充是蓄电池组的一种供（放）电工作方式，系将蓄电池组与电源线路并联连接到负载电路上，它的电压大体上是恒定的，仅略高于蓄电池组的断路电压，由电源线路所供的少量电流来补偿蓄电池组局部作用的损耗，以使其能经常保持在充电满足状态而不致过充电。因此，蓄电池组可随电源线路电压上下波动而进行充

8、放电。当负载较轻而电源线路电压较高时，蓄电池组即进行充电，当负载较重或电源发生意外中断时，蓄电池组则进行放电，分担部分或全部负载。这样，蓄电池组便起到稳压作用，并处于备用状态。充电器电源负载蓄电池蓄电池浮充状态充电器电池充足电后，维持电池容量的最佳方法是在电池组两端加入恒定的点电压。这就是说，电池充足电后，充电器应输