蓄电池组脱离直流母线判定方法技术

本发明专利技术涉及变电站直流系统运维监控技术领域，尤其是一种蓄电池组脱离直流母线判定方法，其判定方法包括：实时监测直流母线电压、蓄电池组压及蓄电池组每节电池的单体电压；根据计算得到的电压差值判断蓄电池是否脱离母线并判定脱离原因。通过对母线电压、蓄电池组压、蓄电池单体电压、单体内阻等综合监测判定，形成一套较为完整的蓄电池组脱离直流母线的判定方法，具有较高的安全性、可靠性，也在一定程度上提高了判定的准确率。

【技术实现步骤摘要】
蓄电池组脱离直流母线判定方法
本专利技术涉及变电站直流系统运维监控
，尤其涉及一种蓄电池组脱离直流母线判定方法。
技术介绍
在变电站直流系统运行中，蓄电池组脱离直流母线的故障时有发生，此时，一旦发生交流失电，整个直流系统将可能面临失电，甚至会危及到整个变电站的安全运行，造成巨大的损失。现有技术中，虽然对直流母线和电池组安装了一些列的在线监测设备，对母线电压、蓄电池组压、蓄电池单体电压、单体内阻等参数进行了实时监测，但由于各监测量间相互孤立，未形成一套蓄电池组脱离直流母线的判定方法。专利技术专利申请号为201710496457.X和201611085512.8两篇专利均涉及蓄电池组脱离直流母线的问题，但其判断策略中均引入浮充电流作为判据。通过大量实验数据表明，即便现有浮充电流传感器的精度极高，但由于受限于变电站直流系统蓄电池容量、性能、负载设备配置的不同，浮充电流差异极大，由其所进行的判定结果误判率较高。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种蓄电池组脱离直流母线判定方法，通过该方法能够实时监测蓄电池组是否脱离直流母线，判断脱离母线原因，提供了一套较为完整的蓄电池组脱离直流母线的判定方法。本专利技术所述的一种蓄电池组脱离直流母线判定方法，包括以下步骤：S1：实时采集正母线和蓄电池组负极间电压U1、蓄电池组正极和负母线间电压U2及蓄电池组每节电池的单体电压Vi，其中i＝1，2，3，4，…n，n为蓄电池组电池节数；S2：若所述电压U1和所述电压U2间存在压差或电压U1和电压U2同时为零，判定蓄电池组因开关断开或熔断器熔断而脱离母线，否则进入步骤S3；S3：根据所述蓄电池组内某节电池的单体电压Vi，判定蓄电池组是否因蓄电池组内部开路而脱离母线。通过实时监测采集正母线和蓄电池组负极间电压U1、蓄电池组正极和负母线间电压U2及蓄电池组每节电池的单体电压Vi，对电压U1、电压U2及蓄电池组某节电池的单体电压Vi进行分析判断蓄电池组是否脱离母线，并判定脱离原因。进一步的，在正母线和蓄电池组负极熔断器蓄电池侧分别设置一个检测点，用于实时监测采集正母线电压U母+、蓄电池组负极电压U蓄-间电压差值得到电压U1,电压U1计算公式为：U1＝U母+-U蓄-。进一步的，在蓄电池组正极熔断器蓄电池侧和负母线分别设置一个检测点，用于实时监测采集蓄电池组正极电压U蓄+、负母线电压U母-间电压差值得到电压U2,电压U2计算公式为：U2＝U蓄+-U母-。进一步的，当i＝1时，实时监测采集单体电池正极电压Vi+、负极电压Vi-间电压差值，得出单体电压Vi；当i＝2，3，4，…n时，实时监测采集蓄电池组前一节的单体电池负极电压V(i-1)-、蓄电池组的本节负极电压Vi-间电压差值，得出单体电压Vi；蓄电池组内某节电池单体电压Vi的计算公式为：进一步的，所述S3包括以下子步骤：3-1)蓄电池组内第i节电池单体电压Vi高于设定值，则判定为蓄电池组内该节单体电压越限，进入步骤3-2)；3-2)联动蓄电池组第i节电池所在的内阻循环进行内阻测试，若所述内阻测试成功，则判定为单体电压采集故障；若内阻测试失败，则判定为蓄电池组因蓄电池组内部开路脱离直流母线，并确定开路点为第i节蓄电池。进一步的，所述内阻循环为蓄电池组所分出的小组，每小组的电压等级为24V。进一步的，若有无法整分的蓄电池组，采用最后一个循环前借的方式。进一步的，对于两个内阻循环中都存在的某节电池，联动内阻循环号小的循环进行内阻测试。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术通过实时监测采集正母线和蓄电池组负极间电压U1、蓄电池组正极和负母线间电压U2及蓄电池组每节电池的单体电压Vi，对电压差值进行分析判断蓄电池组是否脱离母线，并判定脱离原因。当判定因蓄电池组内部开路而脱离直流母线时，能够确定具体开路点。通过对母线电压、蓄电池组压、蓄电池单体电压、单体内阻等综合监测判定，形成了一套较为完整的蓄电池组脱离直流母线的判定方法，具有较高的安全性、可靠性，也在一定程度上提高了判定的准确率。附图说明图1为蓄电池组脱离直流母线判定流程图。图2为蓄电池组和母线电压采集示意图。图3为单体电压采集示意图。图4为2V*52节蓄电池组内阻循环示意图。图5为内阻循环测试原理图。图6为直流瞬间放电曲线图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例做进一步描述：本专利技术提供一种蓄电池组脱离直流母线判定方法。如图1至图3所示，包括以下步骤：S1：实时采集正母线和蓄电池组负极间电压U1、蓄电池组正极和负母线间电压U2及蓄电池组每节电池的单体电压Vi，其中i＝1，2，3，4，…n，n为蓄电池组电池节数；S2：若电压U1和电压U2间存在压差或电压U1和电压U2同时为零，判定蓄电池组因开关断开或熔断器熔断而脱离母线，否则进入步骤S3；S3：根据蓄电池组内某节电池的单体电压Vi，判定蓄电池组是否因蓄电池组内部开路而脱离母线。在正母线和蓄电池组负极熔断器蓄电池侧分别设置一个检测点，用于实时监测采集正母线电压U母+、蓄电池组负极电压U蓄-间电压差值得到电压U1,电压U1计算公式为：U1＝U母+-U蓄-。在蓄电池组正极熔断器蓄电池侧和负母线分别设置一个检测点，用于实时监测采集蓄电池组正极电压U蓄+、负母线电压U母-间电压差值得到电压U2,电压U2计算公式为：U2＝U蓄+-U母-。当i＝1时，实时监测采集单体电池正极电压Vi+、负极电压Vi-间电压差值，得出单体电压Vi；当i＝2，3，4，…n时，实时监测采集蓄电池组前一节的单体电池负极电压V(i-1)-、蓄电池组的本节负极电压Vi-间电压差值，得出单体电压Vi；蓄电池组内某节电池单体电压Vi的计算公式为：S3包括以下子步骤：3-1)蓄电池组内第i节电池单体电压Vi高于设定值，则判定为蓄电池组内该节单体电压越限，进入步骤3-2)；3-2)联动蓄电池组第i节电池所在的内阻循环进行内阻测试，若内阻测试成功，则判定为单体电压采集故障；若内阻测试失败，则判定为蓄电池组因蓄电池组内部开路脱离直流母线，并确定开路点为第i节蓄电池。内阻循环为蓄电池组所分出的小组，每小组的电压等级为24V。例如2V的蓄电池组，12节为一小组，即为一个内阻循环，12V的蓄电池组，2节为一小组，即为一个内阻循环。若有无法整分的蓄电池组，采用最后一个循环前借的方式。对于两个内阻循环中都存在的某节电池，联动内阻循环号小的循环进行内阻测试。如图4所示，2V*52节的蓄电池组，则分为5个内阻循环，分别对应电池编号为1～12、13～24、25～36、37～48、41～52。上述中编号为42的电池，既在第4个循环(37～48)中，又在第5个循环(41～52)中，则联动内阻循环号小的循环进行内阻测试，即联动第4个循环(37～48)进行内阻测试。内阻测试采用直流瞬间放电法，不对直流系统产生额外的附加信号，避免了对变电站保护等重要设备可能造成的影响。通过瞬间向负载放电，快速测量断电前后电压的变化，从而计算出内阻。放电负载采用了恒流负载，确保电压变化时每次放电的电流不变。以上所述仅为本专利技术的优选实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是在本专利技术的专利技术构思下，利用本专利技术说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
均包括在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄电池组脱离直流母线判定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：实时采集正母线和蓄电池组负极间电压U1、蓄电池组正极和负母线间电压U2及蓄电池组每节电池的单体电压Vi，其中i＝1，2，3，4，…n，n为蓄电池组电池节数；S2：若所述电压U1和所述电压U2间存在压差或电压U1和电压U2同时为零，判定蓄电池组因开关断开或熔断器熔断而脱离母线，否则进入步骤S3；S3：根据所述蓄电池组内某节电池的单体电压Vi，判定蓄电池组是否因蓄电池组内部开路而脱离母线。

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池组脱离直流母线判定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：实时采集正母线和蓄电池组负极间电压U1、蓄电池组正极和负母线间电压U2及蓄电池组每节电池的单体电压Vi，其中i＝1，2，3，4，…n，n为蓄电池组电池节数；S2：若所述电压U1和所述电压U2间存在压差或电压U1和电压U2同时为零，判定蓄电池组因开关断开或熔断器熔断而脱离母线，否则进入步骤S3；S3：根据所述蓄电池组内某节电池的单体电压Vi，判定蓄电池组是否因蓄电池组内部开路而脱离母线。2.根据权利要求1所述的蓄电池组脱离直流母线判定方法，其特征在于，在正母线和蓄电池组负极熔断器蓄电池侧分别设置一个检测点，用于实时监测采集正母线电压U母+、蓄电池组负极电压U蓄-间电压差值得到电压U1,电压U1计算公式为：U1＝U母+-U蓄-。3.根据权利要求1所述的蓄电池组脱离直流母线判定方法，其特征在于，在蓄电池组正极熔断器蓄电池侧和负母线分别设置一个检测点，用于实时监测采集蓄电池组正极电压U蓄+、负母线电压U母-间电压差值得到电压U2,电压U2计算公式为：U2＝U蓄+-U母-。4.根据权利要求1所述的蓄电池组脱离直流母线判定方法，其特征在于，当i＝1时，实时监测采...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨菲，张立臣，王书堂，尹宝林，成明，杨弘光，
申请(专利权)人：山东智洋电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37