一种变电站用蓄电池状态评估方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及一种变电站用蓄电池状态评估方法及装置，评估方法包括蓄电池正常运行模式、放电模式、充电模式状态评估方法中的至少一种；正常运行模式状态评估方法为采集单只蓄电池在正常运行过程中两个时间点的蓄电池内阻，计算内阻变化率并对蓄电池状态进行评价；放电模式状态评估方法为采集单只蓄电池在两次放电过程中放相同电量后的蓄电池端电压，计算端电压变化率并对蓄电池状态进行评价；充电模式状态评估方法为采集单只蓄电池在两次充电过程中充相同时间后的蓄电池温度，计算温度变化率并对蓄电池状态进行评价；蓄电池状态评估装置包括蓄电池正常运行模式、放电模式、充电模式状态评估单元中的至少一种，能够有效评估单只蓄电池的状态。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站用蓄电池状态评估方法及装置
本申请属于变电站用蓄电池
，尤其是涉及一种变电站用蓄电池状态评估方法及装置。
技术介绍
变电站用蓄电池状态是衡量变电站直流系统健康状态的重要因素之一，其状态的好坏直接影响变电站直流系统的安全稳定运行。目前，变电站对蓄电池状态评估采用核对性充放电试验方法，核对性充放电是对蓄电池容量进行周期性检验的有效手段，但核对性充放电只能在充放电试验时发现蓄电池容量不足的问题，而在充放电周期之间无法判断蓄电池优劣，会导致容量不足的蓄电池无法及时发现，且目前核对性充放电无法在线评估电池状态，需要借助电源车将蓄电池组脱离系统进行测试。因此，需要寻找一种更为有效的手段来检测在运蓄电池的运行状态。目前，多采用蓄电池内阻或者蓄电池内阻方差来计算蓄电池组的整体SOH的方法以进行变电站用蓄电池组状态的评估，但这种方法仅可评估蓄电池组整体的状态，而无法对组成蓄电池组的单只蓄电池进行状态评估，而站用蓄电池组由单只蓄电池串联而成，单只蓄电池故障往往导致整组蓄电池的失效，导致较为严重的后果，因此需要研究一种可以对蓄电池组内单只蓄电池的状态进行评估和预警的办法，在单只蓄电池状态不合格时进行及时预警，替换故障单只蓄电池，将蓄电池组故障排除在萌芽状态，保证变电站用直流系统的稳定运行。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为解决现有技术中缺少蓄电池组中单只蓄电池状态的在线评估方法的不足，从而提供一种变电站用蓄电池状态评估方法及装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变电站用蓄电池状态评估方法，包括蓄电池正常运行模式状态评估方法、蓄电池放电模式状态评估方法、蓄电池充电模式状态评估方法中的至少一种；所述蓄电池正常运行模式状态评估方法为：采集单只蓄电池在正常运行过程中两个时间点的蓄电池内阻，计算所述蓄电池在两个时间点的内阻变化率，根据内阻变化率对蓄电池状态进行评价；所述蓄电池放电模式状态评估方法为：采集单只蓄电池在两次放电过程中放相同电量后的蓄电池端电压，计算所述蓄电池在两次放电过程中放相同电量后的端电压变化率，根据端电压变化率对蓄电池状态进行评价；所述蓄电池充电模式状态评估方法为：采集单只蓄电池在两次充电过程中充相同时间后的蓄电池温度，计算所述蓄电池在两次充电过程中充相同时间后的温度变化率，根据温度变化率对蓄电池状态进行评价。优选地，对单只蓄电池正常运行模式、放电模式、充电模式的至少两种模式的蓄电池状态分别进行评价得到评价分数，将评价分数采用加权求和的方法得到蓄电池状态综合评价结果，通过综合评价结果对单只蓄电池状态进行评价。优选地，将单只蓄电池正常运行模式、放电模式和充电模式的三种模式的蓄电池状态评价分数采用加权求和的方法得到蓄电池状态综合评价分数，所述蓄电池状态综合评价分数C0i根据下述公式计算：C0i＝B1C1i+B2C2i+B3C3i；式中：C1i、C2i、C3i分别为单只蓄电池正常运行模式、放电模式、充电模式的蓄电池状态评价分数，B1、B2、B3为权值系数；所述C1i、C1i、C3i的计算公式如下：式中：为通过蓄电池正常运行模式状态评估方法得到的内阻变化率，为内阻变化率预警值；式中：为通过蓄电池放电模式状态评估方法得到的电压变化率，为端电压变化率预警值；式中：为通过蓄电池充电模式状态评估方法得到的温度变化率，为温度变化率预警值。优选地，所述B1为0.4-0.6，B2优选为0.2-0.4，B3优选为0.15-0.3。优选地，所述蓄电池正常运行模式为浮充模式。优选地，所述蓄电池放电模式为在核对性放电试验或者事故放电条件下的蓄电池状态。优选地，所述蓄电池充电模式为均充模式。本专利技术还提供一种变电站用蓄电池状态评估装置，包括蓄电池正常运行模式状态评估单元、蓄电池放电模式状态评估单元、蓄电池充电模式状态评估单元中的至少一种；所述蓄电池正常运行模式状态评估单元用于获取单只蓄电池在正常运行过程中两个时间点的蓄电池内阻，计算所述蓄电池在两个时间点的内阻变化率，并根据内阻变化率来判定蓄电池状态；所述蓄电池放电模式状态评估单元用于获取单只蓄电池在两次放电过程中放相同电量后的蓄电池端电压，计算所述蓄电池在两次放电过程中放相同电量后的端电压变化率，并根据端电压变化率来判定蓄电池状态；所述蓄电池充电模式状态评估单元用于获取单只蓄电池在两次充电过程中充相同时间后的蓄电池温度，计算所述蓄电池在两次充电过程中充相同时间后的温度变化率，并根据温度变化率来判定蓄电池状态。优选地，所述变电站用蓄电池状态评估装置还包括蓄电池状态综合评价单元，用于根据蓄电池正常运行模式状态评估单元获得的内阻变化率、蓄电池放电模式状态评估单元获得的端电压变化率、蓄电池充电模式状态评估单元获得的温度变化率中的至少两种分别对相应模式下的蓄电池状态进行评价得到评价分数，根据评价分数采用加权求和的方法得到蓄电池状态综合评价结果。优选地，所述蓄电池状态综合评价单元用于根据内阻变化率、端电压变化率、温度变化率分别计算单只蓄电池正常运行模式、放电模式、充电模式的蓄电池状态评价分数，并根据蓄电池状态评价分数采用加权求和的方法得到蓄电池状态综合评价分数，所述单只蓄电池状态综合评价分数C0i根据下述公式计算：C0i＝B1C1i+B2C2i+B3C3i；式中：C1i、C2i、C3i分别为单只蓄电池正常运行模式、放电模式、充电模式的蓄电池状态评价分数，B1、B2、B3为权值系数；所述C1i、C1i、C3i的计算公式如下：式中：为通过蓄电池正常运行模式状态评估方法得到的内阻变化率，为内阻变化率预警值；式中：为通过蓄电池放电模式状态评估方法得到的电压变化率，为端电压变化率预警值；式中：为通过蓄电池充电模式状态评估方法得到的温度变化率，为温度变化率预警值；所述B1优选为0.35-0.55，B2优选为0.2-0.4，B3优选为0.15-0.3。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种变电站用蓄电池状态评估方法及装置，根据单只蓄电池所处状态模式，分别选取了蓄电池在正常运行模式、放电模式、充电模式下的内阻变化率、端电压变化率及温度变化率作为蓄电池状态的有效评估判据，为了进一步对蓄电池状态进行评估，则综合上述至少两种(优选为三种)模式的评价结果，采用加权求和的方法，对每只蓄电池的状态进行综合评价，能够全面评估单只蓄电池的状态，有效提高了单只蓄电池状态评估的准确性和可靠性，以在单只蓄电池出现问题时及时发出预警，提醒运维人员及时更换出现问题的蓄电池，有效解决了单只蓄电池断格导致的整组蓄电池失效的问题，进而有效避免了在单只蓄电池出现故障时全站失去直流的风险。附图说明下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。图1为蓄电池正常运行(浮充)模式下的内阻变化率与蓄电池容量关系图；图2为蓄电池放电(核对性充放电)模式下的端电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站用蓄电池状态评估方法，其特征在于，包括蓄电池正常运行模式状态评估方法、蓄电池放电模式状态评估方法、蓄电池充电模式状态评估方法中的至少一种；/n所述蓄电池正常运行模式状态评估方法为：采集单只蓄电池在正常运行过程中两个时间点的蓄电池内阻，计算所述蓄电池在两个时间点的内阻变化率，根据内阻变化率对蓄电池状态进行评价；/n所述蓄电池放电模式状态评估方法为：采集单只蓄电池在两次放电过程中放相同电量后的蓄电池端电压，计算所述蓄电池在两次放电过程中放相同电量后的端电压变化率，根据端电压变化率对蓄电池状态进行评价；/n所述蓄电池充电模式状态评估方法为：采集单只蓄电池在两次充电过程中充相同时间后的蓄电池温度，计算所述蓄电池在两次充电过程中充相同时间后的温度变化率，根据温度变化率对蓄电池状态进行评价。/n

【技术特征摘要】
1.一种变电站用蓄电池状态评估方法，其特征在于，包括蓄电池正常运行模式状态评估方法、蓄电池放电模式状态评估方法、蓄电池充电模式状态评估方法中的至少一种；
所述蓄电池正常运行模式状态评估方法为：采集单只蓄电池在正常运行过程中两个时间点的蓄电池内阻，计算所述蓄电池在两个时间点的内阻变化率，根据内阻变化率对蓄电池状态进行评价；
所述蓄电池放电模式状态评估方法为：采集单只蓄电池在两次放电过程中放相同电量后的蓄电池端电压，计算所述蓄电池在两次放电过程中放相同电量后的端电压变化率，根据端电压变化率对蓄电池状态进行评价；
所述蓄电池充电模式状态评估方法为：采集单只蓄电池在两次充电过程中充相同时间后的蓄电池温度，计算所述蓄电池在两次充电过程中充相同时间后的温度变化率，根据温度变化率对蓄电池状态进行评价。


2.根据权利要求1所述的变电站用蓄电池状态评估方法，其特征在于，对单只蓄电池正常运行模式、放电模式、充电模式的至少两种模式的蓄电池状态分别进行评价得到评价分数，将评价分数采用加权求和的方法得到蓄电池状态综合评价结果，通过综合评价结果对单只蓄电池状态进行评价。


3.根据权利要求2所述的变电站用蓄电池状态评估方法，其特征在于，将单只蓄电池正常运行模式、放电模式和充电模式的三种模式的蓄电池状态评价分数采用加权求和的方法得到蓄电池状态综合评价分数，所述蓄电池状态综合评价分数C0i根据下述公式计算：
C0i＝B1C1i+B2C2i+B3C3i；
式中：C1i、C2i、C3i分别为单只蓄电池正常运行模式、放电模式、充电模式的蓄电池状态评价分数，B1、B2、B3为权值系数；
所述C1i、C1i、C3i的计算公式如下：

式中：为通过蓄电池正常运行模式状态评估方法得到的内阻变化率，为内阻变化率预警值；

式中：为通过蓄电池放电模式状态评估方法得到的电压变化率，为端电压变化率预警值；

式中：为通过蓄电池充电模式状态评估方法得到的温度变化率，为温度变化率预警值。


4.根据权利要求1-3任一项所述的变电站用蓄电池状态评估方法，其特征在于，所述B1为0.4-0.6，B2优选为0.2-0.4，B3优选为0.15-0.3。


5.根据权利要求1-4任一项所述的变电站用蓄电池状态评估方法，其特征在于，所述蓄电池正常运行模式为浮充模式。


6.根据权利要求1-5任一项所述的变电站用蓄电池状态评估方法，其特征在于，所述蓄电池放电模式为在核对性放电试验或者事故放电条件下的蓄电池状...

【专利技术属性】
技术研发人员：王阳，李琼林，韩伟，陈宇，姚沫，吴春红，孔圣立，刘尧，乔利红，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41