[发明专利]变电站蓄电池组内部开路在线监测报警装置

说明书

本发明公开了变电站蓄电池组内部开路在线监测报警装置，包括：采样模块和在线监测报警模块；采样模块用于采集蓄电池组的总电压、蓄电池组的总电流、单节电池电压采样数据，并将采集的数据传输给在线监测报警模块；在线监测报警模块用于通过时间间隔T不断对采样模块数据进行召唤并存档分析，再经内部逻辑运算，能够实时反映直流系统的开路情况并及时开出报警信号，并能反映装置自身运行状况；本装置能够实时反应开路情况，解决了蓄电池组开路难以检测的难题，本装置实时特性优于目前在线蓄电池内阻测试技术，而且成本更低。

技术领域

本发明涉及变电站安全监测领域，具体地，涉及变电站蓄电池组内部开路在线监测报警装置。

背景技术

近年来，变电站内220V直流系统蓄电池组开路时有发生，这极大地威胁着电网的稳定运行。据统计，蓄电池组开路大致分为两类，第一类是因为外力破坏或内力作用导致的突发性开路，如电池连线掉落、螺杆断裂和电池炸裂等；第二类是，由于蓄电池工艺、质量不达标、老化和不正确维护等情况导致的内阻增大，引起极栅与汇流排连接处发热、老化和落焊等情形，使蓄电池内部开路风险增大，当大电流冲击时形成开路。第二类蓄电池开路最为隐蔽，危害极大，其内部开路不是提前发生的，而是在站用交流失去时，蓄电池组突然由充电状态转变为放电状态对保护系统供电，突如其来的大电流冲击，导致有开路隐患的蓄电池内部极栅和汇流排焊接处脱落，使蓄电池内部突然开路。

由于变电站内所有的保护系统、控制系统基本上使用220V直流电源，当系统发生近端短路、备自投电源切换、站用交流系统电压异常等情形，均可导致直流系统整流模块工作异常，只能依赖蓄电池组进行供电。在此情形下，直流蓄电池组若发生开路，将不能作为可靠的保护装置电源，使全站继电保护、控制系统因失去电源而失效，扩大事故范围和设备的损坏程度，甚至引发大面积停电事故。

发明内容

本发明提供了变电站蓄电池组内部开路在线监测报警装置，解决了现有的监测方法的不足，本装置能够实时反应开路情况，解决了蓄电池组开路难以检测的难题，本装置实时特性优于目前在线蓄电池内阻测试技术，而且成本更低。

本发明本装置对变电站内220V直流系统蓄电池组开路进行监视和早期发现，具有重大意义。本装置引入突变量统计分析方法判据，对蓄电池组开路进行判别和筛选。

通过对蓄电池组开路情况大量的分析研究、规律掌握，发现突变量统计分析法是一种实时监测蓄电池开路的可靠手段。该方法主要对蓄电池组的单体电压在间隔周期T内发生的突变量进行分析统计，结合多个参数的共同比较，能够分析出蓄电池开路情况，并能反映到某单只电池。

突变量统计分析方法对蓄电池电压变化进行了突变性质定性和突变数量定量，能够实时反应开路情况，解决了蓄电池组开路难以检测的难题。该方法实时特性优于目前在线蓄电池内阻测试技术，而且成本更低。

为实现上述发明目的，本申请提供了变电站蓄电池组内部开路在线监测报警装置，所述装置包括：

采样模块和在线监测报警模块；采样模块用于采集蓄电池组的总电压、蓄电池组的总电流、单节电池电压采样数据等，并将采集的数据传输给在线监测报警模块；在线监测报警模块用于通过时间间隔T不断对采样模块数据进行召唤并存档分析，再经内部逻辑运算，能够实时反映直流系统的开路情况并及时开出报警信号，并能反映装置自身运行状况。其中，0时刻是相对的，如T时刻的数据未进入开路判别逻辑，T时刻数据将作为下一个0时刻数据，与2T时刻的数据进行运算。

在线监测报警模块在每一个时间间隔T用于执行以下步骤：

步骤1：将T时刻采样数据减去0时刻采样数据，获得突变量数据，主要包括：蓄电池组的总电压增量和单节电池电压增量；

步骤2：对突变量数据进行统计分析，包括：判断单节电池电压负突变比例是否达到阈值，若没有达到阈值，则返回步骤1，等待下一个时间间隔T数据运算；若达到阈值，则执行步骤3；