[發明專利]變電站蓄電池組內部開路在線監測報警裝置

有效

• 申請號: 201811208746.6
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109406929B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 唐文澤;汪光海;胡夢琪;吳雙;袁啟鋒;劉揚;毛余;張忠明;劉慶宇;肖浩
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司自貢供電公司
• 主分類號: G01R31/54
• 分類號: G01R31/54;G01R31/396
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 熊曦

本發明公開了變電站蓄電池組內部開路在線監測報警裝置，包括：采樣模塊和在線監測報警模塊；采樣模塊用于采集蓄電池組的總電壓、蓄電池組的總電流、單節電池電壓采樣數據，并將采集的數據傳輸給在線監測報警模塊；在線監測報警模塊用于通過時間間隔T不斷對采樣模塊數據進行召喚并存檔分析，再經內部邏輯運算，能夠實時反映直流系統的開路情況并及時開出報警信號，并能反映裝置自身運行狀況；本裝置能夠實時反應開路情況，解決了蓄電池組開路難以檢測的難題，本裝置實時特性優于目前在線蓄電池內阻測試技術，而且成本更低。

技術領域

本發明涉及變電站安全監測領域，具體地，涉及變電站蓄電池組內部開路在線監測報警裝置。

背景技術

近年來，變電站內220V直流系統蓄電池組開路時有發生，這極大地威脅著電網的穩定運行。據統計，蓄電池組開路大致分為兩類，第一類是因為外力破壞或內力作用導致的突發性開路，如電池連線掉落、螺桿斷裂和電池炸裂等；第二類是，由于蓄電池工藝、質量不達標、老化和不正確維護等情況導致的內阻增大，引起極柵與匯流排連接處發熱、老化和落焊等情形，使蓄電池內部開路風險增大，當大電流沖擊時形成開路。第二類蓄電池開路最為隱蔽，危害極大，其內部開路不是提前發生的，而是在站用交流失去時，蓄電池組突然由充電狀態轉變為放電狀態對保護系統供電，突如其來的大電流沖擊，導致有開路隱患的蓄電池內部極柵和匯流排焊接處脫落，使蓄電池內部突然開路。

由于變電站內所有的保護系統、控制系統基本上使用220V直流電源，當系統發生近端短路、備自投電源切換、站用交流系統電壓異常等情形，均可導致直流系統整流模塊工作異常，只能依賴蓄電池組進行供電。在此情形下，直流蓄電池組若發生開路，將不能作為可靠的保護裝置電源，使全站繼電保護、控制系統因失去電源而失效，擴大事故范圍和設備的損壞程度，甚至引發大面積停電事故。

發明內容

本發明提供了變電站蓄電池組內部開路在線監測報警裝置，解決了現有的監測方法的不足，本裝置能夠實時反應開路情況，解決了蓄電池組開路難以檢測的難題，本裝置實時特性優于目前在線蓄電池內阻測試技術，而且成本更低。

本發明本裝置對變電站內220V直流系統蓄電池組開路進行監視和早期發現，具有重大意義。本裝置引入突變量統計分析方法判據，對蓄電池組開路進行判別和篩選。

通過對蓄電池組開路情況大量的分析研究、規律掌握，發現突變量統計分析法是一種實時監測蓄電池開路的可靠手段。該方法主要對蓄電池組的單體電壓在間隔周期T內發生的突變量進行分析統計，結合多個參數的共同比較，能夠分析出蓄電池開路情況，并能反映到某單只電池。

突變量統計分析方法對蓄電池電壓變化進行了突變性質定性和突變數量定量，能夠實時反應開路情況，解決了蓄電池組開路難以檢測的難題。該方法實時特性優于目前在線蓄電池內阻測試技術，而且成本更低。

為實現上述發明目的，本申請提供了變電站蓄電池組內部開路在線監測報警裝置，所述裝置包括：

采樣模塊和在線監測報警模塊；采樣模塊用于采集蓄電池組的總電壓、蓄電池組的總電流、單節電池電壓采樣數據等，并將采集的數據傳輸給在線監測報警模塊；在線監測報警模塊用于通過時間間隔T不斷對采樣模塊數據進行召喚并存檔分析，再經內部邏輯運算，能夠實時反映直流系統的開路情況并及時開出報警信號，并能反映裝置自身運行狀況。其中，0時刻是相對的，如T時刻的數據未進入開路判別邏輯，T時刻數據將作為下一個0時刻數據，與2T時刻的數據進行運算。

在線監測報警模塊在每一個時間間隔T用于執行以下步驟：

步驟1：將T時刻采樣數據減去0時刻采樣數據，獲得突變量數據，主要包括：蓄電池組的總電壓增量和單節電池電壓增量；

步驟2：對突變量數據進行統計分析，包括：判斷單節電池電壓負突變比例是否達到閾值，若沒有達到閾值，則返回步驟1，等待下一個時間間隔T數據運算；若達到閾值，則執行步驟3；