CN112033575A - 电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置，校验信号输入输出接口(1)为双向端口，用于接收被校验的在线监测系统输出的被校验信号，用于输出经由校验信号源输入接口(3)输入的校验信号源(5)的校验信号给被校的在线监测系统；校验信号源输入接口(3)，用于输入校验信号源(5)的校验信号；被监测蓄电池组信号输入接口(2)，用于接收自被监测蓄电池组(15)和校验信号源(5)经由蓄电池检测接口装置(18)的接入的监测信号。本发明综合了由被校在线监测系统所监测电池组中的标定电池进行校验、由校准装置附带的校验源进行校验和对被校在线监测系统通过专用蓄电池检测接口装置所连接的整组电池进行比对测试校验。

Description

电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验方法及装置
技术领域
本发明涉及电网设备监测领域，主要涉及电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验方法 和装置。
背景技术
厂站用直流电源系统是为发电厂、变电站(以下简称厂站)中的继电保护、监控系统及 安全自动装置等提供工作及控制电源的多分支网络，是厂站的重要组成部分，其性能直接影 响到厂站是否能够安全稳定运行。固定安装的蓄电池组是厂站用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，但却能够在厂站交流失电或其它事故状态下保证为厂站 用直流电源系统持续提供满足要求的直流电源，成为厂站用负荷的唯一能源供给者。为了保 障蓄电池组能够处于良好，能在关键的时候发挥作用，同时降低运行单位需要耗费的大量人 力和物力成本，已陆续投运了大量的铅酸蓄电池组在线监测系统。但在线监测系统安装后， 对其交接验收和后期运行状况(测量参数准确度、功能正确性等)的评价，尚缺乏行之有效 的技术手段，是一直困扰着运行生产单位的新难题。
发明内容
本发明目的提供电力阀控蓄电池组在线监测系统现场方法和装置，该装置中配置有采用 GB/T19638.1中两点测定法测定的标定电池，以此确立了一种现场校验在线监测系统的内阻 测试和其他监测参数准确性的方法及相应的在线监测系统自动校验装置，从而将校验与国家、 行业认可的标准结合，从而能对校准对象进行有效校准。
本发明通过下述技术方案实现：
电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置，包括：
校验信号输入输出接口、被监测蓄电池组信号输入接口、校验信号源输入接口、校验信 号选择控制器、校验信号源、电池性能及运行参数检测单元A、通信单元A；
其中，
校验信号输入输出接口为双向端口，用于接收被校验的在线监测系统输出的被校验信号， 用于输出经由校验信号源输入接口输入的校验信号源的校验信号给被校的在线监测系统；
校验信号源输入接口，用于输入校验信号源的校验信号；
被监测蓄电池组信号输入接口，用于接收自被监测蓄电池组和校验信号源经由蓄电池检 测接口装置的接入的监测信号；
校验信号选择控制器，用于导通校验信号源输入接口的校验信号至校验信号输入输出接 口，用于导通校验信号源输入接口的校验信号至电池性能及运行参数检测单元A；用于导通 校验信号输入输出接口接收的被校验信号至电池性能及运行参数检测单元A，用于被监测蓄 电池组信号输入接口接收的监测信号至电池性能及运行参数检测单元A；
电池性能及运行参数检测单元A，用于对校验信号源进行测试控制，用于对获得的校验 信号或被校验信号或监测信号进行采样分析获得单体电压、单体内阻、电池组电压、电池组 电流、温度。
本发明的设计原理是：
本发明是为了对在线监测系统的入网检测、交接验收和周期性校验，依据阀控铅酸蓄电 池的生产、试验、维护等规范，设计出的一种现场校验测试方法及符合性测试方法的校验装 置。
其中，入网检测时，由于没有配置对应的被监测蓄电池组，以此，校验对象仅有被校的 在线监测系统；在交接验收和周期性校验时，此时配置对应的被监测蓄电池组，以此校验对 象应当包含被监测蓄电池组和被校的在线监测系统。
以此，为了适配上述入网检测校验、交接验收校验和周期性校验，本发明设计的电力阀 控蓄电池组在线监测系统现场校验装置设置了校验信号输入输出接口、被监测蓄电池组信号 输入接口、校验信号源输入接口、校验信号选择控制器；其中上述三个端口在校验信号选择 控制器控制下实现不同状态的信号接入和接出，这样从而实现对入网检测校验、交接验收校 验和周期性校验。
其中，在入网检测校验或没有配置被监测蓄电池组时，利用配置的校验信号源作为输入 信号，利用校验信号源输入接口将校验信号源引入的信号输入到校验装置，同时利用校验信 号选择控制器控制校验信号输入输出接口将校验信号源引入的信号转送到被校的在线监测系 统中，利用校验装置和被校的在线监测系统各自测算出单体电压、单体电阻、电池组电压、 电池组电流、电池组温度数据，最后比对二者的误差，从而达到校准在线监测系统的目的， 此时校验信号源所引入的信号称为校验信号。
其中，在交接验收或周期性校验或有配置被监测蓄电池组时，先将被监测蓄电池组和校 验信号源并未同一电池组，视为同一信号源；其信号可以有以下2种路线：
第一种路线：
此时，被监测蓄电池组和校验信号源组成的同一电池组所产生的信号称为：被校验信号； 被校验信号通过被校的在线监测系统的蓄电池组信号输入接口引入到被校的在线监测系统 内，利用被校的在线监测系统的被校验输入输出接口转发被校验信号到校验信号输入输出接 口，此时的校验信号输入输出接口在校验信号选择控制器的控制下处于输入模式；因此，对 于校验装置，其通过校验信号输入输出接口获得被校验信号；这样利用校验装置和被校的在 线监测系统都获得了被校验信号，都经过了各自的系统，各自测算出单体电压、单体电阻、 电池组电压、电池组电流、电池组温度数据，最后比对二者的误差，从而达到校准在线监测 系统的目的。
第二种路线：
此时，被监测蓄电池组和校验信号源组成的同一电池组所产生的信号称为：监测信号； 系统中具有蓄电池检测接口装置，因此，监测信号通过蓄电池检测接口装置引入到校验装置 和被校的在线监测系统中，其中被校的在线监测系统的被校验输入输出接口接收蓄电池检测 接口装置引入的监测信号，同时，校验装置通过被监测蓄电池组信号输入接口接收蓄电池检 测接口装置引入的监测信号；这样利用校验装置和被校的在线监测系统都获得了监测信号， 都经过了各自的系统，各自测算出单体电压、单体电阻、电池组电压、电池组电流、电池组 温度数据，最后比对二者的误差，从而达到校准在线监测系统的目的。
为了使得本发明构建的校验装置与国家标准或行业认可的标准结合，增加校验装置的可 靠性能；本发明提出了所设计的校验信号源中含有标定电池，以及其电池性能及运行参数检 测单元A实现了标准极的内阻测量。
具体为：
在线监测系统的监测参数中，电压、电流、温度均有比对用的标准源，而蓄电池内阻主 要受到极化反应影响，要取得稳定的数值作为标准源非常困难。GB/T19638.1(IEC60896-22 MOD)的两点测定法测定的阀控式铅酸蓄电池内阻值，其真实准确程度已在蓄电池应用领域 的保护设计、特性研究等得到公认，但该测定方法的第二次电流为20I10，很难用于固定安装 在运行现场的测试。因此，本发明的校验方法及装置是依据GB/T19638.1中两点测定法测定 标定电池的内阻值作为标准源的基准值，并通过分流器进行微增量变化得到标定电池的一系 列基准值，用这些基准值对蓄电池在线监测装置进行比对校验。
如图4、图5所示，本发明装置在采用标定电池为信号源时，为了更吻合GB/T19638.1 中规定的两点测定法内阻测量结果，采用瞬间一次直流大电流放电法。瞬间一次直流大电流 放电法通过给蓄电池突加直流负载，得到蓄电池端电压降与输出直流电流之比。阀控铅酸蓄 电池内部的等效电容容量很大，由于电容隔断直流的作用，采用直流放电法测试蓄电池内阻 时不受蓄电池等效电容的影响，测试精度较高。
瞬间一次直流放电法，充分考虑到蓄电池断开负载后其电势会马上回升的特性，在断开 瞬间同时读取通路与断路电压△V＝(V2－V1)以及通断电流差，从而计算出精确的内阻 r＝△V/I。图4是单体电池的典型负载测试响应曲线，也即蓄电池内阻测量原理图。瞬间一次 直流放电法具有一定优点：(1)负载放电模式，完全符合蓄电池工作机理和直流系统工作模式， 使其能真正模拟蓄电池实际工作特性；(2)分辨率高，能准确测试微量参数及微量参数的变化； (3)测试电流越大，测试精确度就越高，测试时电压压差读数精确，一致性好。
因此：
优选的，所述校验信号源采用含有标定电池的模拟蓄电池组为校验信号源，标定电池为 依据GB/T19638.1中两点测定法测定标定电池的内阻值作为基准值。
优选的，电池性能及运行参数检测单元A采用瞬间一次直流大电流放电法对标定电池进 行测试激励，再获得计算单体内阻所需的单体电压、电池组电流。
优选的，电池性能及运行参数检测单元A包括单体内阻采样测试模块；
优选的，单体内阻采样测试模块包括：用于对标定电池所在回路进行通断控制的内阻测 试控制测控电路、串联在标定电池所在回路的电流测量设备、对标定电池两端进行电压测量 的电压测量设备；
优选的，电池性能及运行参数检测单元A采用瞬间一次直流大电流放电法对标定电池进 行测试激励时，内阻测试控制测控电路控制通断标定电池所在回路，在断开瞬间会产生一次 直流大电流放电、对标定电池所在回路突加直流负载，内阻测试控制测控电路通过电压测量 设备得到标定电池所在回路通路与断路时的电压差△V，内阻测试控制测控电路通过电流测 量设备得到标定电池所在回路输出直流电流I；单体内阻采样测试模块根据△V和I的比得到 单体内阻r。
优选的，所述基准值为通过分流器对标定电池施加分流达到△V微增量变化得到标定电 池的一系列基准值。
优选的，电池性能及运行参数检测单元A还包括单体电压采样测试模块和电池组电压、 电流、温度采样测试模块；
优选的，单体电压采样测试模块用于对每个单体电池的电压进行采样，电池组电压、电 流、温度采样测试模块用于对电池组的电压、电流、温度进行采样。
优选的，一种校验方法，在被校的在线监测系统入网检测或不使用被校的在线监测系统 的被监测蓄电池组时，利用电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置对被校的在线监测 系统进行校验；
包括以下步骤：
S1、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号输入输出接口与被校的 在线监测系统的被校验输入输出接口对接；将校验信号源输入接口与校验信号源对接；
S2、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号选择控制器调置为：校 验信号输入输出接口与校验信号源输入接口导通状态，校验信号源输入接口与电池性能及运 行参数检测单元A导通状态；将被校的在线监测系统的信号选择切换器调置为：被校的在线 监测系统的被校验输入输出接口与被校的在线监测系统的电池性能及运行参数检测单元B导 通状态；
S3、同时控制电池性能及运行参数检测单元A、电池性能及运行参数检测单元B进行采 样；
S4、通过校验信号输入输出接口向被校的在线监测系统的被校验输入输出接口发送根据 校验信号源输入接口输入的校验信号；通过电池性能及运行参数检测单元A根据校验信号源 输入接口输入的校验信号获得A组物理量参数，A组物理量参数为：单体电压、单体电阻、 电池组电压、电流、温度；通过电池性能及运行参数检测单元B根据被校验输入输出接口输 入的校验信号获得B组物理量参数，B组物理量参数为：单体电压、单体电阻、电池组电压、 电流、温度；
S5、获得A组物理量参数与B组物理量参数的误差。
优选的，一种校验方法，当被校的在线监测系统的被监测蓄电池组没有经过蓄电池检测 接口装置直接接入被校的在线监测系统时，利用电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装 置对被校的在线监测系统进行校验；
包括以下步骤：
S1、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号输入输出接口与被校的 在线监测系统的被校验输入输出接口对接；
将校验信号源、被监测蓄电池组合并为同一电池组后接入被校的在线监测系统的蓄电池 组信号输入接口；
S2、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号选择控制器调置为：校 验信号输入输出接口与电池性能及运行参数检测单元A导通状态；将被校的在线监测系统的 信号选择切换器调置为：被校的在线监测系统的被校验输入输出接口与被校的在线监测系统 的蓄电池组信号输入接口导通状态，被校的在线监测系统的蓄电池组信号输入接口与被校的 在线监测系统的电池性能及运行参数检测单元B导通状态；
S3、同时控制电池性能及运行参数检测单元A、电池性能及运行参数检测单元B进行采 样；
S4、通过被校的在线监测系统的被校验输入输出接口向校验信号输入输出接口发送根据 蓄电池组信号输入接口输入的被校验信号；通过电池性能及运行参数检测单元A根据校验信 号输入输出接口输入的被校验信号获得A组物理量参数，A组物理量参数为：单体电压、单 体电阻、电池组电压、电流、温度；通过电池性能及运行参数检测单元B根据蓄电池组信号 输入接口输入的被校验信号获得B组物理量参数，B组物理量参数为：单体电压、单体电阻、 电池组电压、电流、温度；
S5、获得A组物理量参数与B组物理量参数的误差。
优选的，一种校验方法，当被校的在线监测系统的被监测蓄电池组经过蓄电池检测接口 装置直接接入被校的在线监测系统时，利用电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置对 被校的在线监测系统进行校验；
包括以下步骤：
S1、将校验信号源、被监测蓄电池组合并为同一电池组后接入蓄电池检测接口装置；将 蓄电池检测接口装置的输出端分别与电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的被监测 蓄电池组信号输入接口和被校的在线监测系统的蓄电池组信号输入接口对接；
S2、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号选择控制器调置为：被 监测蓄电池组信号输入接口与电池性能及运行参数检测单元A导通状态；将被校的在线监测 系统的信号选择切换器调置为：被校的在线监测系统的蓄电池组信号输入接口与被校的在线 监测系统的电池性能及运行参数检测单元B导通状态；
S3、同时控制电池性能及运行参数检测单元A、电池性能及运行参数检测单元B进行采 样；
S4、通过电池性能及运行参数检测单元A根据被监测蓄电池组信号输入接口输入的监测 信号获得A组物理量参数，A组物理量参数为：单体电压、单体电阻、电池组电压、电流、 温度；通过电池性能及运行参数检测单元B根据蓄电池组信号输入接口输入的监测信号获得 B组物理量参数，B组物理量参数为：单体电压、单体电阻、电池组电压、电流、温度；
S5、获得A组物理量参数与B组物理量参数的误差。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
电力厂站用阀控式铅酸蓄电池组在线监测系统现场校验装置采用三种模式，本发明综合 了由被校在线监测系统所监测电池组中的标定电池进行校验、由校准装置附带的校验源(标 准电压、电流、温度信号及经由两点测定法测得的标定电池)进行校验和对被校在线监测系 统通过专用蓄电池检测接口装置所连接的整组电池进行比对测试校验，实现对蓄电池在线监 测装置的全面性能参数校验，特别是模式二和模式三对被校在线监测系统到电池组信号采集 线的有效性也得到了验证。
模式二为当被校的在线监测系统的被监测蓄电池组没有经过蓄电池检测接口装置直接接 入被校的在线监测系统时，和模式三为当被校的在线监测系统的被监测蓄电池组经过蓄电池 检测接口装置直接接入被校的在线监测系统时，模式二、模式三中，信号经过了在线监测系 统，可以规避系统线路误差的问题。
电力厂站用阀控式铅酸蓄电池组在线监测系统的蓄电池电压监测是对蓄电池组充、放电 时，蓄电池基本状态的监测；蓄电池内阻值作为判断蓄电池容量变化的辅助手段；蓄电池温 度和蓄电池组充电电流的监测是避免蓄电池出现“热失控”，造成蓄电池的永久损坏或爆炸。 由于不同厂家在线监测系统的技术方案和器件选用差异，运行一段时间后系统会出现误差变 化(如零漂、温漂等)，造成在线监测系统误报、漏报的状况已不容忽视。另外，现有在线监 测系统的蓄电池内阻测试的方法也很多，有的采用交流法测量，由于测试方法的差异，直接 影响到了对蓄电池内阻测量值评判，严重时会造成缺陷电池的误判给直流电源系统造成事故 隐患。在线监测系统只有在其交接验收和期间测试校验各项功能参数指标符合要求，才能确 保这些在线监测系统正常准确测量而有效发挥作用，不误判、漏判蓄电池组性能和状态，避 免蓄电池安全隐患甚至失效引发电网安全事故所造成的经济损失。
本发明能在蓄电池组在线监测系统的安装现场直接进行校验，不用拆卸到实验室校验， 也不必中断对蓄电池组的监测，校验过程整体性自动进行，极大地提高了在线监测系统现场 校验的安全性、便利性和时效性，能使在线监测系统真正发挥甄别故障电池的作用，把劣质 产品拒之门外，有效地推动蓄电池组在线监测技术的发展和应用，提升电力厂站用直流电源 系统的安全运行水平。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明处于模式1下校验装置与在线监测系统的对接结构图。
图2为本发明处于模式2下校验装置与在线监测系统的对接结构图。
图3为本发明处于模式3下校验装置与在线监测系统的对接结构图。
图4为单体电池的典型负载测试响应曲线。
图5为标定电池所在回路及内阻测试控制测控电路的控制关系图。
图6为校验信号输入输出接口、校验信号源输入接口的接口图。
图7为被监测蓄电池组信号输入接口的接口图。
图中的附图标记分别表示为：1、校验信号输入输出接口；2、被监测蓄电池组信号输入 接口；3、校验信号源输入接口；4、校验信号选择控制器；5、校验信号源；6、电池性能及运行参数检测单元A；7、通信单元A；11、被校验输入输出接口；12、蓄电池组信号输入 接口；14、信号选择切换器；15、被监测蓄电池组；16、电池性能及运行参数检测单元B； 17、通信单元B；18、蓄电池检测接口装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明 作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本 发明的限定。
实施例1
如图1-图7所示；
电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置，包括：
校验信号输入输出接口1、被监测蓄电池组信号输入接口2、校验信号源输入接口3、校 验信号选择控制器4、校验信号源5、电池性能及运行参数检测单元A6、通信单元A7；
其中，
校验信号输入输出接口1为双向端口，用于接收被校验的在线监测系统输出的被校验信 号，用于输出经由校验信号源输入接口3输入的校验信号源5的校验信号给被校的在线监测 系统；
校验信号源输入接口3，用于输入校验信号源5的校验信号；
被监测蓄电池组信号输入接口2，用于接收自被监测蓄电池组15和校验信号源5经由蓄 电池检测接口装置18的接入的监测信号；
校验信号选择控制器4，用于导通校验信号源输入接口3的校验信号至校验信号输入输 出接口1，用于导通校验信号源输入接口3的校验信号至电池性能及运行参数检测单元A6； 用于导通校验信号输入输出接口1接收的被校验信号至电池性能及运行参数检测单元A6，用 于被监测蓄电池组信号输入接口2接收的监测信号至电池性能及运行参数检测单元A6；
电池性能及运行参数检测单元A6，用于对校验信号源5进行测试控制，用于对获得的校 验信号或被校验信号或监测信号进行采样分析获得单体电压、单体内阻、电池组电压、电池 组电流、温度。
本发明的设计原理是：
本发明是为了对在线监测系统的入网检测、交接验收和周期性校验，依据阀控铅酸蓄电 池的生产、试验、维护等规范，设计出的一种现场校验测试方法及符合性测试方法的校验装 置。
其中，入网检测时，由于没有配置对应的被监测蓄电池组，以此，校验对象仅有被校的 在线监测系统；在交接验收和周期性校验时，此时配置对应的被监测蓄电池组，以此校验对 象应当包含被监测蓄电池组和被校的在线监测系统。
以此，为了适配上述入网检测校验、交接验收校验和周期性校验，本发明设计的电力阀 控蓄电池组在线监测系统现场校验装置设置了校验信号输入输出接口1、被监测蓄电池组信 号输入接口2、校验信号源输入接口3、校验信号选择控制器4；其中上述三个端口在校验信 号选择控制器4控制下实现不同状态的信号接入和接出，这样从而实现对入网检测校验、交 接验收校验和周期性校验。
如图1所示，其中，在入网检测校验或没有配置被监测蓄电池组时，利用配置的校验信 号源5作为输入信号，利用校验信号源输入接口3将校验信号源5引入的信号输入到校验装 置，同时利用校验信号选择控制器4控制校验信号输入输出接口1将校验信号源5引入的信 号转送到被校的在线监测系统中，利用校验装置和被校的在线监测系统各自测算出单体电压、 单体电阻、电池组电压、电池组电流、电池组温度数据，最后比对二者的误差，从而达到校 准在线监测系统的目的，此时校验信号源5所引入的信号称为校验信号。
如图2、图3所示，其中，在交接验收或周期性校验或有配置被监测蓄电池组时，先将 被监测蓄电池组15和校验信号源5并未同一电池组，视为同一信号源；其信号可以有以下2 种路线：
如图2所示，第一种路线：
此时，被监测蓄电池组15和校验信号源5组成的同一电池组所产生的信号称为：被校验 信号；被校验信号通过被校的在线监测系统的蓄电池组信号输入接口12引入到被校的在线监 测系统内，利用被校的在线监测系统的被校验输入输出接口11转发被校验信号到校验信号输 入输出接口1，此时的校验信号输入输出接口1在校验信号选择控制器4的控制下处于输入 模式；因此，对于校验装置，其通过校验信号输入输出接口1获得被校验信号；这样利用校 验装置和被校的在线监测系统都获得了被校验信号，都经过了各自的系统，各自测算出单体 电压、单体电阻、电池组电压、电池组电流、电池组温度数据，最后比对二者的误差，从而 达到校准在线监测系统的目的。
如图3所示，第二种路线：
此时，被监测蓄电池组15和校验信号源5组成的同一电池组所产生的信号称为：监测信 号；系统中具有蓄电池检测接口装置18，因此，监测信号通过蓄电池检测接口装置18引入 到校验装置和被校的在线监测系统中，其中被校的在线监测系统的被校验输入输出接口11接 收蓄电池检测接口装置18引入的监测信号，同时，校验装置通过被监测蓄电池组信号输入接 口2接收蓄电池检测接口装置18引入的监测信号；这样利用校验装置和被校的在线监测系统 都获得了监测信号，都经过了各自的系统，各自测算出单体电压、单体电阻、电池组电压、 电池组电流、电池组温度数据，最后比对二者的误差，从而达到校准在线监测系统的目的。
为了使得本发明构建的校验装置与国家标准或行业认可的标准结合，增加校验装置的可 靠性能；本发明提出了所设计的校验信号源5中含有标定电池，以及其电池性能及运行参数 检测单元A6实现了标准极的内阻测量。
具体为：
在线监测系统的监测参数中，电压、电流、温度均有比对用的标准源，而蓄电池内阻主 要受到极化反应影响，要取得稳定的数值作为标准源非常困难。GB/T19638.1IEC60896-22 MOD的两点测定法测定的阀控式铅酸蓄电池内阻值，其真实准确程度已在蓄电池应用领域的 保护设计、特性研究等得到公认，但该测定方法的第二次电流为20I10，很难用于固定安装在 运行现场的测试。因此，本发明的校验方法及装置是依据GB/T19638.1中两点测定法测定标 定电池的内阻值作为标准源的基准值，并通过分流器进行微增量变化得到标定电池的一系列 基准值，用这些基准值对蓄电池在线监测装置进行比对校验。
如图4、图5所示，本发明装置在采用标定电池为信号源时，为了更吻合GB/T19638.1 中规定的两点测定法内阻测量结果，采用瞬间一次直流大电流放电法。瞬间一次直流大电流 放电法通过给蓄电池突加直流负载，得到蓄电池端电压降与输出直流电流之比。阀控铅酸蓄 电池内部的等效电容容量很大，由于电容隔断直流的作用，采用直流放电法测试蓄电池内阻 时不受蓄电池等效电容的影响，测试精度较高。
瞬间一次直流放电法，充分考虑到蓄电池断开负载后其电势会马上回升的特性，在断开 瞬间同时读取通路与断路电压△V＝(V2－V1)以及通断电流差，从而计算出精确的内阻 r＝△V/I。图4是单体电池的典型负载测试响应曲线，也即蓄电池内阻测量原理图。瞬间一次 直流放电法具有一定优点：1)负载放电模式，完全符合蓄电池工作机理和直流系统工作模式， 使其能真正模拟蓄电池实际工作特性；2)分辨率高，能准确测试微量参数及微量参数的变化； 3)测试电流越大，测试精确度就越高，测试时电压压差读数精确，一致性好。
因此：
优选的，所述校验信号源5采用含有标定电池的模拟蓄电池组为校验信号源5，标定电 池为依据GB/T19638.1中两点测定法测定标定电池的内阻值作为基准值。
优选的，电池性能及运行参数检测单元A6采用瞬间一次直流大电流放电法对标定电池 进行测试激励，再获得计算单体内阻所需的单体电压、电池组电流。
优选的，电池性能及运行参数检测单元A6包括单体内阻采样测试模块；
优选的，单体内阻采样测试模块包括：用于对标定电池所在回路进行通断控制的内阻测 试控制测控电路、串联在标定电池所在回路的电流测量设备、对标定电池两端进行电压测量 的电压测量设备；
优选的，电池性能及运行参数检测单元A6采用瞬间一次直流大电流放电法对标定电池 进行测试激励时，内阻测试控制测控电路控制通断标定电池所在回路，在断开瞬间会产生一 次直流大电流放电、对标定电池所在回路突加直流负载，内阻测试控制测控电路通过电压测 量设备得到标定电池所在回路通路与断路时的电压差△V，内阻测试控制测控电路通过电流 测量设备得到标定电池所在回路输出直流电流I；单体内阻采样测试模块根据△V和I的比得 到单体内阻r。
优选的，所述基准值为通过分流器对标定电池施加分流达到△V微增量变化得到标定电 池的一系列基准值。
优选的，电池性能及运行参数检测单元A6还包括单体电压采样测试模块和电池组电压、 电流、温度采样测试模块；
优选的，单体电压采样测试模块用于对每个单体电池的电压进行采样，电池组电压、电 流、温度采样测试模块用于对电池组的电压、电流、温度进行采样。
如图6所示：
图6为校验信号输入输出接口、校验信号源输入接口的接口图。其中，图6中表明校验 信号输入输出接口、校验信号源输入接口的接口是一致的；其图中的序号为针号，每个针号 对应其具体的物理参量，具体物理参量见附图6和下表1。
如图7所示，图7为被监测蓄电池组信号输入接口的接口图。其物理参量具体见附图和 下表1。
插座针号 对应检测信号 插座针号 对应检测信号
#1 电池组电压/正极OV+ #11 浮充电电流/正极CT2+
#2 电池组电压/负极OV- #12 浮充电电流/负极(公共端)CT2-
#3 充放电电流/正极CT1+ #13 浮充电流/电源正CT2POW+
#4 充放电电流/负极(公共端)CT1- #14 浮充电流/电源负CT2POW-
#5 充放电电流/电源正CT1POW+ #15 备用
#6 充放电电流/电源负CT1POW- #16 内阻测试瞬间负载测试正极RT+
#7 单体电压/正极CV+ #17 内阻测试瞬间负载测试正极RT+
#8 单体电压/负极CV- #18 内阻测试瞬间负载测试负极RT-
#9 连接压降/正极IC+ #19 内阻测试瞬间负载测试负极RT-
#10 连接压降/负极IC-
为满足在线监测系统的产品型号及应用场景的差异，本发明装置容纳了上述的三种接口， 能够完成三种模式的校验，兼顾电力厂站用直流电源系统的各种现场使用状况。
图1、图2、图3所示，
模式一：无蓄电池组直接校验：
校验信号源(含已标定电池)接入校验信号源输入接口3，经由校验装置内部校验信号 选择控制器输出到校验信号输入输出接口1，再由接口专用电缆连接到被校在线监测系统的 被校验输入输出接口11。适应于产品入网检测和不便使用被监测蓄电池组，直接对在线监测 系统进行校验的现场。
模式二：带蓄电池组校验：
将被校在线监测系统的蓄电池组中标定电池的信号，经被校在线监测系统的被监测蓄电 池组信号输入接口2，由被校验输入输出接口11输出到校验装置的校验信号输入输出接口1。 适应于现场蓄电池组直接接入在线监测系统，信号没有经过蓄电池检测接口装置，带被监测 蓄电池组对在线监测系统进行校验的现场。
模式三：带蓄电池检测接口校验：
被校在线监测系统蓄电池组的信号由蓄电池检测接口装置18直接引入到校验装置、被校 在线监测系统，实现与被校在线监测系统的蓄电池监测参数全部进行比对校验。适应于被校 在线监测系统现场配置有蓄电池检测接口装置，蓄电池组的全部信号都经此专用接口装置， 再接入被校在线监测系统，通过蓄电池检测接口对在线监测系统进行校验的现场。
具体的 模式一：无蓄电池组直接校验：
在产品入网检测和不便使用被监测蓄电池组时，可直接对在线监测系统进行校验，其中 校验信号源带标定电池，并在蓄电池极柱端连接若干个可切换的标准电阻(高精度分流器)， 然后通过专用连接线接入校验装置的校验信号源输入接口3，再由校验信号输入输出接口1 专用电缆连接到被校在线监测系统的被校验输入输出接口11。校验信号源还包括模拟蓄电池 组的电压信号、电流毫伏信号、连接压降毫伏信号、100欧PT电阻温度敏感器信号等，都将 一并连接到校验信号源输入接口3。校验装置在读取标定电池等校验信号源的同时，控制被 校在线监测系统同步读取电池单体电压及内阻、连接压降(电阻)、电池组电压、温度，并与 校验装置的数据自动进行比较，显示出被校在线监测系统的测量误差。
模式二：带蓄电池组校验：
当现场蓄电池组(原被监测蓄电池组和标定电池组成)没有经过蓄电池检测接口装置直 接接入在线监测系统时，可带被监测蓄电池组对在线监测系统进行现场校验；被校在线监测 系统把蓄电池组的单体电压(标定电池)、电池组电压、温度传感器、连接压降及测内阻的放 电电流加载线(标定电池处于该放电段中)连接到蓄电池组信号输入接口12，并经信号选择 切换器到被校验输入输出接口11，由被校验输入输出接口专用电缆连接到校验装置的校验信 号输入输出接口1。校验装置测量(含标定电池的)单体电压及内阻、连接压降(电阻)、电 池组电压、温度，读取数据，并控制被校在线监测系统同步测量、读取数据，与校验装置的 数据自动进行比较，显示出被校在线监测系统的测量误差。
模式三：带蓄电池检测接口校验：
当现场配置有蓄电池检测接口装置18时，蓄电池组(原被监测蓄电池组和标定电池组成) 的全部信号已经该蓄电池检测接口装置18接入被校在线监测系统，只需要由蓄电池检测接口 装置18引入标定电池的电压监测线、包含标定电池在内的内阻测量放电电流加载线引到校验 装置和被校在线监测系统的蓄电池组信号输入接口12，即可进行现场校验。校验装置测量(含 标定电池的)单体电压及内阻、连接压降(电阻)、电池组电压、温度，读取数据，并控制被 校在线监测系统同步测量、读取数据，与校验装置的数据自动进行比较，显示出被校在线监 测系统的测量误差。
实施例2
如图1所示，优选的，一种校验方法，在被校的在线监测系统入网检测或不使用被校的 在线监测系统的被监测蓄电池组时，利用电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置对被 校的在线监测系统进行校验；
包括以下步骤：
S1、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号输入输出接口1与被校 的在线监测系统的被校验输入输出接口11对接；将校验信号源输入接口3与校验信号源5对 接；
S2、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号选择控制器4调置为： 校验信号输入输出接口1与校验信号源输入接口3导通状态，校验信号源输入接口3与电池 性能及运行参数检测单元A6导通状态；将被校的在线监测系统的信号选择切换器调置为： 被校的在线监测系统的被校验输入输出接口11与被校的在线监测系统的电池性能及运行参 数检测单元B16导通状态；
S3、同时控制电池性能及运行参数检测单元A6、电池性能及运行参数检测单元B16进 行采样；
S4、通过校验信号输入输出接口1向被校的在线监测系统的被校验输入输出接口11发送 根据校验信号源输入接口3输入的校验信号；通过电池性能及运行参数检测单元A6根据校 验信号源输入接口3输入的校验信号获得A组物理量参数，A组物理量参数为：单体电压、 单体电阻、电池组电压、电流、温度；通过电池性能及运行参数检测单元B16根据被校验输 入输出接口11输入的校验信号获得B组物理量参数，B组物理量参数为：单体电压、单体电 阻、电池组电压、电流、温度；
S5、获得A组物理量参数与B组物理量参数的误差。
实施例3
如图2所示，优选的，一种校验方法，当被校的在线监测系统的被监测蓄电池组没有经 过蓄电池检测接口装置直接接入被校的在线监测系统时，利用电力阀控蓄电池组在线监测系 统现场校验装置对被校的在线监测系统进行校验；
包括以下步骤：
S1、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号输入输出接口1与被校 的在线监测系统的被校验输入输出接口11对接；
将校验信号源5、被监测蓄电池组15合并为同一电池组后接入被校的在线监测系统的蓄 电池组信号输入接口12；
S2、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号选择控制器4调置为： 校验信号输入输出接口1与电池性能及运行参数检测单元A6导通状态；将被校的在线监测 系统的信号选择切换器调置为：被校的在线监测系统的被校验输入输出接口11与被校的在线 监测系统的蓄电池组信号输入接口12导通状态，被校的在线监测系统的蓄电池组信号输入接 口12与被校的在线监测系统的电池性能及运行参数检测单元B16导通状态；
S3、同时控制电池性能及运行参数检测单元A6、电池性能及运行参数检测单元B16进 行采样；
S4、通过被校的在线监测系统的被校验输入输出接口11向校验信号输入输出接口1发送 根据蓄电池组信号输入接口12输入的被校验信号；通过电池性能及运行参数检测单元A6根 据校验信号输入输出接口1输入的被校验信号获得A组物理量参数，A组物理量参数为：单 体电压、单体电阻、电池组电压、电流、温度；通过电池性能及运行参数检测单元B16根据 蓄电池组信号输入接口12输入的被校验信号获得B组物理量参数，B组物理量参数为：单体 电压、单体电阻、电池组电压、电流、温度；
S5、获得A组物理量参数与B组物理量参数的误差。
实施例4
如图3所示，优选的，一种校验方法，当被校的在线监测系统的被监测蓄电池组经过蓄 电池检测接口装置18直接接入被校的在线监测系统时，利用电力阀控蓄电池组在线监测系统 现场校验装置对被校的在线监测系统进行校验；
包括以下步骤：
S1、将校验信号源5、被监测蓄电池组15合并为同一电池组后接入蓄电池检测接口装置 18；将蓄电池检测接口装置18的输出端分别与电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置 的被监测蓄电池组信号输入接口2和被校的在线监测系统的蓄电池组信号输入接口12对接；
S2、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号选择控制器4调置为： 被监测蓄电池组信号输入接口2与电池性能及运行参数检测单元A6导通状态；将被校的在 线监测系统的信号选择切换器调置为：被校的在线监测系统的蓄电池组信号输入接口12与被 校的在线监测系统的电池性能及运行参数检测单元B16导通状态；
S3、同时控制电池性能及运行参数检测单元A6、电池性能及运行参数检测单元B16进 行采样；
S4、通过电池性能及运行参数检测单元A6根据被监测蓄电池组信号输入接口2输入的 监测信号获得A组物理量参数，A组物理量参数为：单体电压、单体电阻、电池组电压、电 流、温度；通过电池性能及运行参数检测单元B16根据蓄电池组信号输入接口12输入的监 测信号获得B组物理量参数，B组物理量参数为：单体电压、单体电阻、电池组电压、电流、温度；
S5、获得A组物理量参数与B组物理量参数的误差。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说 明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护 范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置，其特征在于，包括：
校验信号输入输出接口（1）、被监测蓄电池组信号输入接口（2）、校验信号源输入接口（3）、校验信号选择控制器（4）、校验信号源（5）、电池性能及运行参数检测单元A（6）、通信单元A（7）；
其中，
校验信号输入输出接口（1）为双向端口，用于接收被校验的在线监测系统输出的被校验信号，用于输出经由校验信号源输入接口（3）输入的校验信号源（5）的校验信号给被校的在线监测系统；
校验信号源输入接口（3），用于输入校验信号源（5）的校验信号；
被监测蓄电池组信号输入接口（2），用于接收自被监测蓄电池组（15）和校验信号源（5）经由蓄电池检测接口装置（18）的接入的监测信号；
校验信号选择控制器（4），用于导通校验信号源输入接口（3）的校验信号至校验信号输入输出接口（1），用于导通校验信号源输入接口（3）的校验信号至电池性能及运行参数检测单元A（6）；用于导通校验信号输入输出接口（1）接收的被校验信号至电池性能及运行参数检测单元A（6），用于被监测蓄电池组信号输入接口（2）接收的监测信号至电池性能及运行参数检测单元A（6）；
电池性能及运行参数检测单元A（6），用于对校验信号源（5）进行测试控制，用于对获得的校验信号或被校验信号或监测信号进行采样分析获得单体电压、单体内阻、电池组电压、电池组电流、温度。
2.根据权利要求1所述的电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置，其特征在于，
所述校验信号源（5）采用含有标定电池的模拟蓄电池组为校验信号源（5），标定电池为依据GB/T19638.1中两点测定法测定标定电池的内阻值作为基准值。
3.根据权利要求2所述的电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置，其特征在于，
电池性能及运行参数检测单元A（6）采用瞬间一次直流大电流放电法对标定电池进行测试激励，再获得计算单体内阻所需的单体电压、电池组电流。
4.根据权利要求3所述的电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置，其特征在于，
电池性能及运行参数检测单元A（6）包括单体内阻采样测试模块；
单体内阻采样测试模块包括：用于对标定电池所在回路进行通断控制的内阻测试控制测控电路、串联在标定电池所在回路的电流测量设备、对标定电池两端进行电压测量的电压测量设备；
电池性能及运行参数检测单元A（6）采用瞬间一次直流大电流放电法对标定电池进行测试激励时，内阻测试控制测控电路控制通断标定电池所在回路，在断开瞬间会产生一次直流大电流放电、对标定电池所在回路突加直流负载，内阻测试控制测控电路通过电压测量设备得到标定电池所在回路通路与断路时的电压差△V，内阻测试控制测控电路通过电流测量设备得到标定电池所在回路输出直流电流I；单体内阻采样测试模块根据△V和I的比得到单体内阻r。
5.根据权利要求4所述的电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置，其特征在于，
所述基准值为通过分流器对标定电池施加分流达到△V微增量变化得到标定电池的一系列基准值。
6.根据权利要求3所述的电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置，其特征在于，
电池性能及运行参数检测单元A（6）还包括单体电压采样测试模块和电池组电压、电流、温度采样测试模块；
单体电压采样测试模块用于对每个单体电池的电压进行采样，电池组电压、电流、温度采样测试模块用于对电池组的电压、电流、温度进行采样。
7.一种校验方法，其特征在于，在被校的在线监测系统入网检测或不使用被校的在线监测系统的被监测蓄电池组时，利用权利要求1-7中任意一项电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置对被校的在线监测系统进行校验；
包括以下步骤：
S1、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号输入输出接口（1）与被校的在线监测系统的被校验输入输出接口（11）对接；将校验信号源输入接口（3）与校验信号源（5）对接；
S2、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号选择控制器（4）调置为：校验信号输入输出接口（1）与校验信号源输入接口（3）导通状态，校验信号源输入接口（3）与电池性能及运行参数检测单元A（6）导通状态；将被校的在线监测系统的信号选择切换器调置为：被校的在线监测系统的被校验输入输出接口（11）与被校的在线监测系统的电池性能及运行参数检测单元B（16）导通状态；
S3、同时控制电池性能及运行参数检测单元A（6）、电池性能及运行参数检测单元B（16）进行采样；
S4、通过校验信号输入输出接口（1）向被校的在线监测系统的被校验输入输出接口（11）发送根据校验信号源输入接口（3）输入的校验信号；通过电池性能及运行参数检测单元A（6）根据校验信号源输入接口（3）输入的校验信号获得A组物理量参数，A组物理量参数为：单体电压、单体电阻、电池组电压、电流、温度；通过电池性能及运行参数检测单元B（16）根据被校验输入输出接口（11）输入的校验信号获得B组物理量参数，B组物理量参数为：单体电压、单体电阻、电池组电压、电流、温度；
S5、获得A组物理量参数与B组物理量参数的误差。
8.一种校验方法，其特征在于，当被校的在线监测系统的被监测蓄电池组没有经过蓄电池检测接口装置直接接入被校的在线监测系统时，利用权利要求1-7中任意一项电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置对被校的在线监测系统进行校验；
包括以下步骤：
S1、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号输入输出接口（1）与被校的在线监测系统的被校验输入输出接口（11）对接；
将校验信号源（5）、被监测蓄电池组（15）合并为同一电池组后接入被校的在线监测系统的蓄电池组信号输入接口（12）；
S2、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号选择控制器（4）调置为：校验信号输入输出接口（1）与电池性能及运行参数检测单元A（6）导通状态；将被校的在线监测系统的信号选择切换器调置为：被校的在线监测系统的被校验输入输出接口（11）与被校的在线监测系统的蓄电池组信号输入接口（12）导通状态，被校的在线监测系统的蓄电池组信号输入接口（12）与被校的在线监测系统的电池性能及运行参数检测单元B（16）导通状态；
S3、同时控制电池性能及运行参数检测单元A（6）、电池性能及运行参数检测单元B（16）进行采样；
S4、通过被校的在线监测系统的被校验输入输出接口（11）向校验信号输入输出接口（1）发送根据蓄电池组信号输入接口（12）输入的被校验信号；通过电池性能及运行参数检测单元A（6）根据校验信号输入输出接口（1）输入的被校验信号获得A组物理量参数，A组物理量参数为：单体电压、单体电阻、电池组电压、电流、温度；通过电池性能及运行参数检测单元B（16）根据蓄电池组信号输入接口（12）输入的被校验信号获得B组物理量参数，B组物理量参数为：单体电压、单体电阻、电池组电压、电流、温度；
S5、获得A组物理量参数与B组物理量参数的误差。
9.一种校验方法，其特征在于，当被校的在线监测系统的被监测蓄电池组经过蓄电池检测接口装置（18）直接接入被校的在线监测系统时，利用权利要求1-7中任意一项电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置对被校的在线监测系统进行校验；
包括以下步骤：
S1、将校验信号源（5）、被监测蓄电池组（15）合并为同一电池组后接入蓄电池检测接口装置（18）；将蓄电池检测接口装置（18）的输出端分别与电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的被监测蓄电池组信号输入接口（2）和被校的在线监测系统的蓄电池组信号输入接口（12）对接；
S2、将电力阀控蓄电池组在线监测系统现场校验装置的校验信号选择控制器（4）调置为：被监测蓄电池组信号输入接口（2）与电池性能及运行参数检测单元A（6）导通状态；将被校的在线监测系统的信号选择切换器调置为：被校的在线监测系统的蓄电池组信号输入接口（12）与被校的在线监测系统的电池性能及运行参数检测单元B（16）导通状态；
S3、同时控制电池性能及运行参数检测单元A（6）、电池性能及运行参数检测单元B（16）进行采样；
S4、通过电池性能及运行参数检测单元A（6）根据被监测蓄电池组信号输入接口（2）输入的监测信号获得A组物理量参数，A组物理量参数为：单体电压、单体电阻、电池组电压、电流、温度；通过电池性能及运行参数检测单元B（16）根据蓄电池组信号输入接口（12）输入的监测信号获得B组物理量参数，B组物理量参数为：单体电压、单体电阻、电池组电压、电流、温度；
S5、获得A组物理量参数与B组物理量参数的误差。
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