[发明专利]一种电力厂站用蓄电池组故障自愈系统及方法

说明书

本发明公开了一种电力厂站用蓄电池组故障自愈系统及方法，该系统包括阀控铅酸蓄电池组、分段容量转换器、锂电池组、阀控铅酸蓄电池组在线监测装置和自愈系统控制装置；阀控铅酸蓄电池组分为若干段，每段包括若干只阀控铅酸蓄电池；每阀控铅酸蓄电池段配置有1个分段容量转换器，分段容量转换器均与锂电池组并联；锂电池组通过降压硅链连接于直流母线；阀控铅酸蓄电池组在线监测装置连接阀控铅酸蓄电池组。本发明当阀控铅酸蓄电池组发生蓄电池内部开路等故障时，能在磷酸铁锂蓄电池组保持直流电源连续供电的同时，自动迅速隔离故障蓄电池，恢复阀控铅酸蓄电池组中剩余电池的供电，实现蓄电池组自身故障修复与直流电源系统故障的愈合。

技术领域

本发明涉及发输变电技术领域，具体涉及一种电力厂站用蓄电池组故障自愈系统及方法。

背景技术

电力厂站直流电源系统承担着发电厂、变电站和换流站内一次、二次设备的低压直流供电任务，是电力厂站正常运行时的辅助系统和异常状况下的保安设施。随着电网规模的扩大和运行电压等级的提高，以及电力系统综合自动化与智能化技术水平不断提升，电力厂站直流负荷随之增大，且辅机设备及装置种类增多，部分需要连续供电的重要直流负荷对直流电源系统供电的可靠性和安全性提出了更高的要求。固定安装的阀控铅酸蓄电池组是厂站直流电源系统的核心设备，虽然蓄电池组在平时处于备用状态，但却能够在交流失电或其它事故状态下，保证为电力厂站用直流电源系统持续提供满足要求的直流电源，成为电力厂站用事故负荷的唯一能源供给者。而且当出现较大的冲击电流时，由于充电装置的保护特性所限，都是由蓄电池组为负荷提供冲击电流。

根据部分文献资料查找到的数据，初步计算得到在电力厂站直流电源系统设备中，充电装置、开关和蓄电池组的可用度最低。其中充电装置、蓄电池组和负荷侧开关的故障率和修复率的变化对电力厂站直流电源系统的可用度无影响，蓄电池组的故障率和修复率的变化对整个电力厂站直流电源系统的可靠性指标影响最大，所以无论是交流电源中断或是事故状态，还是正常供电状态下，实际是阀控铅酸蓄电池组的状态决定了电力厂站直流电源系统的供电可靠性。

近年来推出电力厂站阀控铅酸蓄电池组在线监测系统，对蓄电池的单体电压、电池组电压、单体内阻、电池内部温度等重要参数进行在线监测，一旦发现某个蓄电池异常或变化趋势不正常时会立即发出告警，告知运维人员及时处理，但这对于发、输、配、用一次性完成的电力生产来讲，其安全可靠性还远远不够。电力厂站直流电源的蓄电池组是由几十或一百多只单个蓄电池串联组成，任意一只蓄电池出现故障，都会造成整个串联形成的蓄电池组无法正常供电，例如在电网事故或电力厂站系统故障等造成交流电源中断时，一只阀控铅酸蓄电池出现电池内部开路故障，则会使电力厂站直流电源的供电中断，将会直接引起电力厂站的事故扩大，甚至产生电网系统连锁解列的事故。

阀控铅酸蓄电池内部开路故障，在电力厂站现行的浮充电运行方式下预测非常困难，缺乏有效的预防和治理措施，并且蓄电池内部开路故障发生突然，使人防不胜防，仅一个省级电力公司所辖变电站每年都会出现数起蓄电池内部开路故障，成为长期严重困扰维护人员及管理人员的顽疾。所以，当出现阀控铅酸蓄电池内部开路这些会造成蓄电池组即可丧失供电能力的故障时，不仅需要告警，更需要能有方法和措施使蓄电池组保持连续为重要负荷供电。

发明内容

本发明目的在于提供一种电力厂站用蓄电池组故障自愈系统及方法，该系统是一种电力厂站直流电源系统用阀控铅酸蓄电池组中，在发生个别蓄电池内部开路等故障时，在保持直流电源连续供电的同时，自动迅速隔离故障电池，利用蓄电池组剩余电池的容量持续为直流母线供电，实现蓄电池组自身故障的修复与直流电源系统故障的愈合，直至其完成事故保安电源的连续供电功能。