CN118151039B - 一种变电站蓄电池组工作状态评估方法及系统 - Google Patents

一种变电站蓄电池组工作状态评估方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN118151039B
CN118151039B CN202410578235.2A CN202410578235A CN118151039B CN 118151039 B CN118151039 B CN 118151039B CN 202410578235 A CN202410578235 A CN 202410578235A CN 118151039 B CN118151039 B CN 118151039B
Authority
CN
China
Prior art keywords
storage battery
full
substation
float
battery pack
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202410578235.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN118151039A (zh
Inventor
徐国旗
胡章勇
鲁厚轩
徐向
侯文硕
霍卫东
刘同亮
邢娜
李玉显
李辉
李鑫
高寒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Juancheng Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Juancheng Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Juancheng Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd filed Critical Juancheng Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Priority to CN202410578235.2A priority Critical patent/CN118151039B/zh
Publication of CN118151039A publication Critical patent/CN118151039A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN118151039B publication Critical patent/CN118151039B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/386—Arrangements for measuring battery or accumulator variables using test-loads
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC
    • G01R31/388—Determining ampere-hour charge capacity or SoC involving voltage measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)

Abstract

本发明涉及变电站蓄电池组技术领域，公开了一种变电站蓄电池组工作状态评估方法及系统，包括：判断变电站蓄电池组为全浮充工作状态或半浮充工作状态；获取得到全浮充电压变化曲线；获取全浮充工作状态中全浮充电压值低于全浮充电压波动最小值的变电站蓄电池的全浮充低压时长值；计算获得变电站工作过程的全浮充低压比；计算获得工作时长中变电站蓄电池组的全浮充温度变化率；得到全浮充温压波动信号或全浮充温压异常信号；进行内阻测试；得到每组蓄电池的测试信号，可以先快速的对整个变电站蓄电池组进行快速预判断，基于预判断结果先进行分组测试再进行精准测试，可以快速预判并找到变电站蓄电池组中的异常蓄电池所在位置，并进行更换检修。

Description

一种变电站蓄电池组工作状态评估方法及系统
技术领域
本发明涉及变电站蓄电池组技术领域，具体涉及一种变电站蓄电池组工作状态评估方法及系统。
背景技术
在电力和通信领域，电源系统内通常配备变电站蓄电池组以作为备用电源；后备电源的使用工况以长期浮充为主，浮充寿命测试是一种用于评估电池性能和寿命的测试方法，主要应用于铅酸电池和锂离子电池等。这种测试方法主要是将电池在特定的电压下进行长时间的充电，然后对电池的电压、电流、容量等参数进行监测，以此来评估电池的性能和寿命。
目前现有技术存在以下缺点：由于浮充测试的方法较为复杂，通常需要采用较多的仪器进行测试，并得出的数据需要经过专业的解析才能得出结论；并且在面对全浮充状态不能精准的判断出现老化的蓄电池的位置；同时在面对半浮充的蓄电池组时，无法对蓄电池组的使用寿命和状态进行监测，面对突发情况时可能会导致蓄电池组出现无法使用的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变电站蓄电池组工作状态评估方法及系统，以解决上述背景中问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种变电站蓄电池组工作状态评估方法，包括：
判断变电站蓄电池组为全浮充工作状态或半浮充工作状态；
获取工作时长内的全浮充电压值QU；得到全浮充电压变化曲线；
获取变电站蓄电池组的全浮充额定电压EU；获取全浮充工作状态中全浮充电压值低于全浮充电压波动最小值EUn的变电站蓄电池的全浮充低压时长值TQ；计算获得变电站工作过程的全浮充低压比DUB；并与全浮充低压比阈值DUBy进行比较，并得到变电站蓄电池组全浮充容量可疑信号或变电站蓄电池组全浮充容量稳定信号；
获取工作时长内的变电站蓄电池组工作状态下的变电站蓄电池组的全浮充温度值QW，得到全浮充温度变化曲线；计算获得工作时长中变电站蓄电池组的全浮充温度变化率QWL；并得到全浮充温度变化稳定信号或全浮充温度变化异常信号；
获取全浮充温度变化曲线中，全浮充温度增长率QWZ大于0的时长值，记为全浮充温升时长值WQ；得到全浮充温压波动信号或全浮充温压异常信号；将变电站蓄电池组中的蓄电池进行分组，以每组蓄电池为一个测试单位进行内阻测试；得到每组蓄电池的测试信号；
通过对半浮充工作状态的变电站蓄电池组进行负载测试，得到变电站蓄电池组稳定信号或变电站蓄电池组下降信号。
作为本发明进一步的方案：通过计算获得变电站工作过程的全浮充低压比DUB；
若全浮充低压比DUB小于等于全浮充低压比阈值DUBy；生成变电站蓄电池组全浮充容量稳定信号；
若全浮充低压比DUB大于全浮充低压比阈值DUBy；生成变电站蓄电池组全浮充容量可疑信号。
作为本发明进一步的方案：获取工作时长T中变电站蓄电池组的初始温度值QWc和最大温度值并标记为QWm；
通过计算获得工作时长T中变电站蓄电池组的全浮充温度变化率QWL；
将全浮充温度变化率QWL与全浮充温度变化率阈值QWY进行比较；
若全浮充温度变化率QWL小于等于全浮充温度变化率阈值QWY；则生成全浮充温度变化稳定信号；
若全浮充温度变化率QWL大于全浮充温度变化率阈值QWY；则生成全浮充温度变化异常信号。
作为本发明进一步的方案：若全浮充温升时长值WQ小于全浮充低压时长值TQ；生成全浮充温压波动信号；若全浮充温升时长值WQ大于等于全浮充低压时长值TQ；生成全浮充温压异常信号。
作为本发明进一步的方案：所述测试信号包括单位蓄电池组内阻存疑信号和单位蓄电池组内阻正常信号。
作为本发明进一步的方案：通过对变电站蓄电池组进行负载测试，得到变电站蓄电池组稳定信号或变电站蓄电池组下降信号；包括：
获取变电站蓄电池组在负载为FZK条件下的充电放电周期g内的输出数据；输出数据包括若干充电放电周期中的输出电压值和输出电流值，并标记为COUg，COIg；计算得到输出电压均值COUgj和输出电流均值COIgj；
通过标准差计算公式计算得到输出电压标准差值COUb和输出电流标准差值COIb；获得放电稳定信号或放电异常信号；
将变电站蓄电池组的负载由FZK升高至FZK的两倍；获取变电站蓄电池组的放电电压变化值COUgh和放电电流变化值COIgh；计算得到变电站蓄电池组老化信号或变电站蓄电池组功率稳定信号；
获取i次测量并获取变电站蓄电池的负载由FZK升高至FZK的两倍时，变电站蓄电池的放电电压变化值和放电电流变化值达到COUgh和COIgh时间值，记为负载变化响应时长BTi；并得到变电站蓄电池组稳定信号或变电站蓄电池组下降信号。
作为本发明进一步的方案：若输出电压标准差值COUb小于等于预设输出电压标准差阈值COUby且输出电流标准差值COIb小于等于预设输出电流标准差阈值COIby；生成放电稳定信号；否则，生成放电异常信号。
作为本发明进一步的方案：通过计算获得变电站蓄电池组的输出变化功率PC；
若输出变化功率PC＜2×FZK；则生成变电站蓄电池组老化信号；
若输出变化功率PC=2×FZK；则生成变电站蓄电池组功率稳定信号。
作为本发明进一步的方案：对i次测量并获取的负载变化响应时长值BTi进行平均值计算，获得负载变化响应时长均值BTJ；
将负载变化响应时长均值BTJ与负载变化响应时长阈值BTY进行比较；
若负载变化响应时长均值BTJ小于负载变化响应时长阈值BTY；生成变电站蓄电池组稳定信号；
若负载变化响应时长均值BTJ大于等于负载变化响应时长阈值BTY；生成变电站蓄电池组下降信号。
作为本发明进一步的方案：一种变电站蓄电池组工作状态评估系统，包括：
状态判定模块：用于判断变电站蓄电池组为全浮充工作状态或半浮充工作状态；
全浮充评估模块：用于获取变电站蓄电池组的全浮充额定电压EU；获取全浮充工作状态中全浮充电压值低于全浮充电压波动最小值EUn的变电站蓄电池的全浮充低压时长值TQ；计算获得变电站工作过程的全浮充低压比DUB；并与全浮充低压比阈值DUBy进行比较，并得到变电站蓄电池组全浮充容量可疑信号或变电站蓄电池组全浮充容量稳定信号；
获取工作时长内的变电站蓄电池组工作状态下的变电站蓄电池组的全浮充温度值QW，得到全浮充温度变化曲线；计算获得工作时长中变电站蓄电池组的全浮充温度变化率QWL；并得到全浮充温度变化稳定信号或全浮充温度变化异常信号；
获取全浮充温度变化曲线中，全浮充温度增长率QWZ大于0的时长值，记为全浮充温升时长值WQ；得到全浮充温压波动信号或全浮充温压异常信号；
将变电站蓄电池组中的蓄电池进行分组，以每组蓄电池为一个测试单位进行内阻测试；得到每组蓄电池的测试信号；
半浮充评估模块用于对半浮充工作状态的变电站蓄电池组进行负载测试，得到变电站蓄电池组稳定信号或变电站蓄电池组下降信号。
本发明的有益效果：
本发明中，通过获取变电站蓄电池组在全浮充充电状态下的电压变化状态，进而对变电站蓄电池组的容量进行评判，当变电站蓄电池组的容量长时间处于一个较低的状态时，此时可以对变电站蓄电池组的容量可疑状态进行下一步的观测，然后，再对变电站蓄电池组在全浮充过程中的温度变化进行监测，在变电站蓄电池组容量出现异常的基础上，若全浮充的温度也出现异常，则再将全浮充过程中的温升时长值与全浮充中的低压时长值进行综合考量，进一步得到全浮充温压异常信号，此时，则说明该变电站蓄电池组中存在蓄电池的内阻老化或者短路的情况，最后通过对变电站蓄电池组进行内阻测试，测试过程中，先将变电站蓄电池组进行分组测试，再对测试异常的单位蓄电池组进行分个测试，即可快速得到出现内部老化或者短路的蓄电池；
对于全浮充过程中的变电站蓄电池组进行测试评估，可以先快速的对整个变电站蓄电池组进行快速预判断，然后基于预判断结果先进行分组测试再进行精准测试，节省了测试时间，可以快速预判并找到变电站蓄电池组中的异常蓄电池所在位置，并进行更换检修；
通过获取变电站蓄电池组在半浮充充电状态下的输出数据，计算得到输出电流标准差值和输出电压标准差值，进而可以得出半浮充充电状态下的输出电流值和输出电压值是否出现较大的波动，当变电站蓄电池组的输出数据波动较大时，则可以得到变电站蓄电池组的放电异常信号；
同时对变电站蓄电池组在负载升高时的输出功率的变化进行测量，首先可以得到变电站蓄电池组是否存在老化的情况，进而对变电站蓄电池组进行检修更换，并且可以对变电站蓄电池组满足使用的状态下，进行响应时长的测量，并对变电站蓄电池组的使用性能变化进行评判，当出现响应时长过长时，可以得到变电站蓄电池组性能降低的信号，并在后续的使用过程中进行定期测试，以避免在使用过程中出现异常，保证变电站蓄电池组工作的正常运行使用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明系统框图；
图2是本发明的评估方法流程示意图；
图3是本发明的全浮充评估方法流程示意图；
图4是本发明的半浮充评估方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一，一种变电站蓄电池组工作状态评估方法，包括：判断变电站蓄电池组为全浮充工作状态或半浮充工作状态；
获取工作时长内的全浮充电压值QU；得到全浮充电压变化曲线；
获取变电站蓄电池组的全浮充额定电压EU；获取全浮充工作状态中全浮充电压值低于全浮充电压波动最小值EUn的变电站蓄电池的全浮充低压时长值TQ；计算获得变电站工作过程的全浮充低压比DUB；并与全浮充低压比阈值DUBy进行比较，并得到变电站蓄电池组全浮充容量可疑信号或变电站蓄电池组全浮充容量稳定信号；
获取工作时长内的变电站蓄电池组工作状态下的变电站蓄电池组的全浮充温度值QW，得到全浮充温度变化曲线；计算获得工作时长中变电站蓄电池组的全浮充温度变化率QWL；并得到全浮充温度变化稳定信号或全浮充温度变化异常信号；
获取全浮充温度变化曲线中，全浮充温度增长率QWZ大于0的时长值，记为全浮充温升时长值WQ；得到全浮充温压波动信号或全浮充温压异常信号；将变电站蓄电池组中的蓄电池进行分组，以每组蓄电池为一个测试单位进行内阻测试；得到每组蓄电池的测试信号；
通过对半浮充工作状态的变电站蓄电池组进行负载测试，得到变电站蓄电池组稳定信号或变电站蓄电池组下降信号。
实施例二，请参阅图2、图3和图4所示，本发明为一种变电站蓄电池组工作状态评估方法，包括：
步骤001：获取工作时长为时间T的变电站蓄电池组的工作数据；判断变电站蓄电池组为全浮充工作状态或半浮充工作状态；
若变电站蓄电池组始终保持放电和充电的状态，并且变电站蓄电池组始终保持满电状态，则为全浮充工作状态；然后，执行步骤002；进行全浮充工作状态测试；
若变电站蓄电池组在需要进行放电时，脱离充电电源，单独为负载进行供电，然后在空闲时间进行充电，则为半浮充工作状态；然后，执行步骤003，进行半浮充工作状态测试；
步骤002：若变电站蓄电池组为全浮充工作状态，则获取工作时长T内的全浮充电压值，并标记为QU；以初始工作时长为0,工作时长为横向坐标轴，工作时长T内的全浮充电压值为纵向坐标轴建立全浮充电压变化坐标系，并将变电站蓄电池组的全浮充电压变化值随工作时长T的变化在全浮充电压变化坐标系中进行坐标点标记连线，得到全浮充电压变化曲线；
步骤0021：获取变电站蓄电池组的全浮充额定电压，并标记为EU；同时获取变电站蓄电池组的全浮充电压波动值域，并标记为［EUm，EUn］；
基于全浮充电压波动值域，获取工作时长T内的全浮充工作状态中的变电站蓄电池全浮充电压值低于全浮充电压波动最小值EUn的变电站蓄电池的时长值，记为全浮充低压时长值TQ；
步骤0022：通过计算获得变电站工作过程的全浮充低压比DUB；并将全浮充低压比DUB与全浮充低压比阈值DUBy进行比较，并得到变电站蓄电池组全浮充容量可疑信号或变电站蓄电池组全浮充容量稳定信号；
其中，若全浮充低压比DUB小于等于全浮充低压比阈值DUBy；生成变电站蓄电池组全浮充容量稳定信号；
若全浮充低压比DUB大于全浮充低压比阈值DUBy；生成变电站蓄电池组全浮充容量可疑信号；即全浮充容量可能存在较低的状况；
在全浮充过程中，当变电站蓄电池组中的全浮充容量出现波动时，则容易导致全浮充电压发生变化，即全浮充容量变小会导致全浮充电压变小，全浮充容量变大会导致全浮充电压变大；因此，通过对全浮充电压的变化的监测可以评判全浮充容量的变化；
步骤0023：基于变电站蓄电池组全浮充容量可疑信号；获取工作时长T内的变电站蓄电池组工作状态下的变电站蓄电池组的全浮充温度值，并标记为QW；同样的，以初始工作时长为0，工作时长为横向坐标轴，以工作时长T内的全浮充温度值QW为纵向坐标轴建立全浮充温度变化坐标系，并将变电站蓄电池组的全浮充温度值随工作时长的变化在全浮充温度变化坐标系中进行坐标点标记连线，得到全浮充温度变化曲线；
步骤0024：获取工作时长T中变电站蓄电池组的初始温度值QWc和最大温度值并标记为QWm；
通过计算获得工作时长T中变电站蓄电池组的全浮充温度变化率QWL；
将全浮充温度变化率QWL与全浮充温度变化率阈值QWY进行比较；
若全浮充温度变化率QWL小于等于全浮充温度变化率阈值QWY；则生成全浮充温度变化稳定信号；说明在全浮充过程中，变电站蓄电池组的温度变化随全浮充时间的增加而增加；
若全浮充温度变化率QWL大于全浮充温度变化率阈值QWY；则生成全浮充温度变化异常信号；说明在全浮充过程中，变电站蓄电池组的温度出现较大变化，此时可能说明变电站蓄电池组的温度变化受其内部结构老化导致，也可能是因为外部环境的温度以及变电站蓄电池组的散热出现问题；此时，则仍需继续判断；
步骤0025：基于温度变化异常信号；获取全浮充温度变化曲线中，全浮充温度增长率QWZ大于0的时长值，记为全浮充温升时长值WQ；
将全浮充温升时长值WQ与全浮充低压时长值TQ进行比较；
若全浮充温升时长值WQ小于全浮充低压时长值TQ；生成全浮充温压波动信号；而此时，则说明变电站蓄电池组在全浮充过程中，温度升高状态下的时间低于变电站蓄电池组的低压时间，即说明全浮充过程中，温度的变化是变电站蓄电池组的正常工作影响；
若全浮充温升时长值WQ大于等于全浮充低压时长值TQ；生成全浮充温压异常信号；说明在全浮充过程中，变电站蓄电池组的发热时长超过其自身的波动而出现的发热时长，此时，则说明在全浮充过程中，变电站蓄电池组中出现蓄电池内部结构老化或者短路的情况出现；然后执行步骤0026；
步骤0026：基于全浮充温压异常信号；将变电站蓄电池组中的蓄电池以数量e进行分组，并标记为f；
将变电站蓄电池组与全浮充系统进行断开；以每组蓄电池为一个测试单位进行内阻测试；得到每组蓄电池的测试信号；包括单位蓄电池组内阻存疑信号和单位蓄电池组内阻正常信号；
具体的，S00261：在单位蓄电池的两端进行交流电信号的连接，同时将测试示波器连接至单位蓄电池组的两端，用以测量电压响应信号；然后即可通过示波器测量获取单位蓄电池组两端的测量电压响应信号的相位差，并标记为β；
S00262：基于测量电压响应信号的相位差β，获取蓄单位电池组测量的电压幅值和电流幅值，并标记为Uv和Iv；
S00263：通过计算获得单位蓄电池组的内阻总值，并标记为RZ；
S00264：获取变电站蓄电池组中单个蓄电池的额定内阻值，并标记为R，此时，通过计算得到单位蓄电池组的额定内阻总值Rv；
S00265：将单位蓄电池组的内阻总值RZ与单位蓄电池组的额定内阻总值Rv进行比较；
若RZ≤Rv；则生成单位蓄电池组内阻正常信号；
若RZ＞Rv；则生成单位蓄电池组内阻存疑信号；
步骤0027：基于单位蓄电池内阻存疑信号，对该组单位蓄电池组中的单个蓄电池进行内阻测试；计算并得到单位蓄电池组中单个蓄电池的电阻值Ri；
若Ri≤R+Rb；则生成单个蓄电池正常信号；
若Ri＞R+Rb；则生成单个蓄电池老化信号；其中，Rb为单个蓄电池的最大波动值；
步骤003：若变电站蓄电池组为半浮充工作状态，则获取变电站蓄电池组在负载为FZK条件下的充电放电周期g内的输出数据；
其中，输出数据包括若干充电放电周期中的输出电压值和输出电流值，并标记为COUg，COIg；
步骤0031：对输出电压值COUg和输出电流值COIg分别进行求和平均，得到输出电压均值COUgj和输出电流均值COIgj；
基于输出电压均值COUgj，通过标准差计算公式计算得到输出电压标准差值COUb；基于输出电流均值COIgj，通过标准差计算公式计算得到输出电流标准差值COIb；
若输出电压标准差值COUb小于等于预设输出电压标准差阈值COUby且输出电流标准差值COIb小于等于预设输出电流标准差阈值COIby；生成放电稳定信号；
否则，生成放电异常信号；此时，则说明变电站蓄电池组的工作状态不稳定，出现放电电流和/或放电电压异常的情况；
步骤0032：基于放电稳定信号；将变电站蓄电池组的负载由FZK升高至FZK的两倍；获取变电站蓄电池组的放电电压变化值和放电电流变化值，并分别标记为COUgh，COIgh；
步骤0033：通过计算获得变电站蓄电池组的输出变化功率PC；
若输出变化功率PC＜2×FZK；则生成变电站蓄电池组老化信号；说明变电站蓄电池组在使用过程中出现蓄电池老化的情况，且性能已不能满足使用需求，需要对变电站蓄电池组进行检修更换；
若输出变化功率PC=2×FZK；则生成变电站蓄电池组功率稳定信号；
步骤0034：基于蓄电池组功率稳定信号，在半浮充工作状态下，获取i次测量并获取变电站蓄电池的负载由FZK升高至FZK的两倍时，变电站蓄电池的放电电压变化值和放电电流变化值达到COUgh和COIgh时间值，记为负载变化响应时长，并标记为BTi；
步骤0035：对i次测量并获取的负载变化响应时长值BTi进行平均值计算，获得负载变化响应时长均值BTJ；
将负载变化响应时长均值BTJ与负载变化响应时长阈值BTY进行比较；
若负载变化响应时长均值BTJ小于负载变化响应时长阈值BTY；生成变电站蓄电池组稳定信号；说明变电站蓄电池组在工作过程中性能较稳定，仍可满足使用需求；
若负载变化响应时长均值BTJ大于等于负载变化响应时长阈值BTY；生成变电站蓄电池组下降信号；则说明变电站蓄电池组在工作过程中可满足使用需求，但是在面对负载的变化时，响应时长增加，即性能出现下降，需要对变电站蓄电池组进行定期测试，以保证变电站蓄电池组的正常工作；
通过获取变电站蓄电池组在半浮充充电状态下的输出数据，计算得到输出电流标准差值和输出电压标准差值，进而可以得出半浮充充电状态下的输出电流值和输出电压值是否出现较大的波动，当变电站蓄电池组的输出数据波动较大时，则可以得到变电站蓄电池组的放电异常信号；
同时对变电站蓄电池组在负载升高时的输出功率的变化进行测量，首先可以得到变电站蓄电池组是否存在老化的情况，进而对变电站蓄电池组进行检修更换，并且可以对变电站蓄电池组满足使用的状态下，进行响应时长的测量，并对变电站蓄电池组的使用性能变化进行评判，当出现响应时长过长时，可以得到变电站蓄电池组性能降低的信号，并在后续的使用过程中进行定期测试，以避免在使用过程中出现异常，保证变电站蓄电池组工作的正常运行使用。
实施例三，基于上述实施例，在对变电站蓄电池组的全浮充工作状态中出现温压异常信号之后，快速且精准的找到出现异常的蓄电池，本实施例提供如下技术方案；
具体的，S00261：在单位蓄电池的两端进行交流电信号的连接，同时将测试示波器连接至单位蓄电池组的两端，用以测量电压响应信号；然后即可通过示波器测量获取单位蓄电池组两端的测量电压响应信号的相位差，并标记为β；
S00262：基于测量电压响应信号的相位差β，获取蓄单位电池组测量的电压幅值和电流幅值，并标记为Uv和Iv；
S00263：通过计算获得单位蓄电池组的内阻总值，并标记为RZ；
S00264：获取变电站蓄电池组中单个蓄电池的额定内阻值，并标记为R，此时，通过计算得到单位蓄电池组的额定内阻总值Rv；
S00265：将单位蓄电池组的内阻总值RZ与单位蓄电池组的额定内阻总值Rv进行比较；
若RZ≤Rv；则生成单位蓄电池组内阻正常信号；
若RZ＞Rv；则生成单位蓄电池组内阻存疑信号；
步骤0027：基于单位蓄电池内阻存疑信号，对该组单位蓄电池组中的单个蓄电池进行内阻测试；计算并得到单位蓄电池组中单个蓄电池的电阻值Ri；
若Ri≤R+Rb；则生成单个蓄电池正常信号；
若Ri＞R+Rb；则生成单个蓄电池老化信号；其中，Rb为单个蓄电池的最大波动值；
通过获取变电站蓄电池组在全浮充充电状态下的电压变化状态，进而对变电站蓄电池组的容量进行评判，当变电站蓄电池组的容量长时间处于一个较低的状态时，此时可以对变电站蓄电池组的容量可疑状态进行下一步的观测，然后，再对变电站蓄电池组在全浮充过程中的温度变化进行监测，在变电站蓄电池组容量出现异常的基础上，若全浮充的温度也出现异常，则再将全浮充过程中的温升时长值与全浮充中的低压时长值进行综合考量，进一步得到全浮充温压异常信号，此时，则说明该变电站蓄电池组中存在蓄电池的内阻老化或者短路的情况，最后通过对变电站蓄电池组进行内阻测试，测试过程中，先将变电站蓄电池组进行分组测试，再对测试异常的单位蓄电池组进行分个测试，即可快速得到出现内部老化或者短路的蓄电池；
对于全浮充过程中的变电站蓄电池组进行测试评估，可以先快速的对整个变电站蓄电池组进行快速预判断，然后基于预判断结果先进行分组测试再进行精准测试，节省了测试时间，可以快速预判并找到变电站蓄电池组中的异常蓄电池所在位置，并进行更换检修。
实施例四，基于上述实施例，参照图1所示，本实施例公开一种变电站蓄电池组工作状态评估系统，包括：状态判定模块、全浮充评估模块和半浮充评估模块；
其中，全浮充评估模块包括：容量检测单元、温压检测单元和测试评估单元；
半浮充评估模块包括：放电检测单元、功率检测单元和老化评估单元；
状态判定模块：用于判断变电站蓄电池组为全浮充工作状态或半浮充工作状态；
容量检测单元用于获取变电站蓄电池组的全浮充额定电压EU；获取全浮充工作状态中全浮充电压值低于全浮充电压波动最小值EUn的变电站蓄电池的全浮充低压时长值TQ；计算获得变电站工作过程的全浮充低压比DUB；并与全浮充低压比阈值DUBy进行比较，并得到变电站蓄电池组全浮充容量可疑信号或变电站蓄电池组全浮充容量稳定信号；
温压检测单元用于获取工作时长内的变电站蓄电池组工作状态下的变电站蓄电池组的全浮充温度值QW，得到全浮充温度变化曲线；计算获得工作时长中变电站蓄电池组的全浮充温度变化率QWL；并得到全浮充温度变化稳定信号或全浮充温度变化异常信号；
获取全浮充温度变化曲线中，全浮充温度增长率QWZ大于0的时长值，记为全浮充温升时长值WQ；得到全浮充温压波动信号或全浮充温压异常信号；
测试评估单元用于将变电站蓄电池组中的蓄电池进行分组，以每组蓄电池为一个测试单位进行内阻测试；得到每组蓄电池的测试信号；
放电检测单元用于获取变电站蓄电池组在负载为FZK条件下的充电放电周期g内的输出数据；输出数据包括若干充电放电周期中的输出电压值和输出电流值，并标记为COUg，COIg；计算得到输出电压均值COUgj和输出电流均值COIgj；
通过标准差计算公式计算得到输出电压标准差值COUb和输出电流标准差值COIb；获得放电稳定信号或放电异常信号；
功率检测单元用于将变电站蓄电池组的负载由FZK升高至FZK的两倍；获取变电站蓄电池组的放电电压变化值COUgh和放电电流变化值COIgh；计算得到变电站蓄电池组老化信号或变电站蓄电池组功率稳定信号；
老化评估单元用于获取i次测量并获取变电站蓄电池的负载由FZK升高至FZK的两倍时，变电站蓄电池的放电电压变化值和放电电流变化值达到COUgh和COIgh时间值，记为负载变化响应时长BTi；并得到变电站蓄电池组稳定信号或变电站蓄电池组下降信号。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种变电站蓄电池组工作状态评估方法，其特征在于，包括：
判断变电站蓄电池组为全浮充工作状态或半浮充工作状态；
获取工作时长内的全浮充电压值QU；得到全浮充电压变化曲线；
获取变电站蓄电池组的全浮充额定电压EU；获取全浮充工作状态中全浮充电压值低于全浮充电压波动最小值EUn的变电站蓄电池的全浮充低压时长值TQ；计算获得变电站工作过程的全浮充低压比DUB；并与全浮充低压比阈值DUBy进行比较，并得到变电站蓄电池组全浮充容量可疑信号或变电站蓄电池组全浮充容量稳定信号；
获取工作时长内的变电站蓄电池组工作状态下的变电站蓄电池组的全浮充温度值QW，得到全浮充温度变化曲线；计算获得工作时长中变电站蓄电池组的全浮充温度变化率QWL；并得到全浮充温度变化稳定信号或全浮充温度变化异常信号；
获取全浮充温度变化曲线中，全浮充温度增长率QWZ大于0的时长值，记为全浮充温升时长值WQ；得到全浮充温压波动信号或全浮充温压异常信号；将变电站蓄电池组中的蓄电池进行分组，以每组蓄电池为一个测试单位进行内阻测试；得到每组蓄电池的测试信号；
通过对半浮充工作状态的变电站蓄电池组进行负载测试，得到变电站蓄电池组稳定信号或变电站蓄电池组下降信号；
通过计算获得变电站工作过程的全浮充低压比DUB；
若全浮充低压比DUB小于等于全浮充低压比阈值DUBy；生成变电站蓄电池组全浮充容量稳定信号；
若全浮充低压比DUB大于全浮充低压比阈值DUBy；生成变电站蓄电池组全浮充容量可疑信号；
获取工作时长T中变电站蓄电池组的初始温度值QWc和最大温度值并标记为QWm；
通过计算获得工作时长T中变电站蓄电池组的全浮充温度变化率QWL；
将全浮充温度变化率QWL与全浮充温度变化率阈值QWY进行比较；
若全浮充温度变化率QWL小于等于全浮充温度变化率阈值QWY；则生成全浮充温度变化稳定信号；
若全浮充温度变化率QWL大于全浮充温度变化率阈值QWY；则生成全浮充温度变化异常信号；
若全浮充温升时长值WQ小于全浮充低压时长值TQ；生成全浮充温压波动信号；若全浮充温升时长值WQ大于等于全浮充低压时长值TQ；生成全浮充温压异常信号；
通过对变电站蓄电池组进行负载测试，得到变电站蓄电池组稳定信号或变电站蓄电池组下降信号；包括：
获取变电站蓄电池组在负载为FZK条件下的充电放电周期g内的输出数据；输出数据包括若干充电放电周期中的输出电压值和输出电流值，并标记为COUg，COIg；计算得到输出电压均值COUgj和输出电流均值COIgj；
通过标准差计算公式计算得到输出电压标准差值COUb和输出电流标准差值COIb；获得放电稳定信号或放电异常信号；
将变电站蓄电池组的负载由FZK升高至FZK的两倍；获取变电站蓄电池组的放电电压变化值COUgh和放电电流变化值COIgh；计算得到变电站蓄电池组老化信号或变电站蓄电池组功率稳定信号；
获取i次测量并获取变电站蓄电池的负载由FZK升高至FZK的两倍时，变电站蓄电池的放电电压变化值和放电电流变化值达到COUgh和COIgh时间值，记为负载变化响应时长BTi；并得到变电站蓄电池组稳定信号或变电站蓄电池组下降信号；
通过计算获得变电站蓄电池组的输出变化功率PC；
若输出变化功率PC＜2×FZK；则生成变电站蓄电池组老化信号；
若输出变化功率PC=2×FZK；则生成变电站蓄电池组功率稳定信号；
对i次测量并获取的负载变化响应时长值BTi进行平均值计算，获得负载变化响应时长均值BTJ；
将负载变化响应时长均值BTJ与负载变化响应时长阈值BTY进行比较；
若负载变化响应时长均值BTJ小于负载变化响应时长阈值BTY；生成变电站蓄电池组稳定信号；
若负载变化响应时长均值BTJ大于等于负载变化响应时长阈值BTY；生成变电站蓄电池组下降信号。
2.根据权利要求1所述的一种变电站蓄电池组工作状态评估方法，其特征在于，所述测试信号包括单位蓄电池组内阻存疑信号和单位蓄电池组内阻正常信号。
3.根据权利要求1所述的一种变电站蓄电池组工作状态评估方法，其特征在于，若输出电压标准差值COUb小于等于预设输出电压标准差阈值COUby且输出电流标准差值COIb小于等于预设输出电流标准差阈值COIby；生成放电稳定信号；否则，生成放电异常信号。
4.一种变电站蓄电池组工作状态评估系统，其特征在于，该系统用于执行上述权利要求1-3任一项所述的方法，包括：
状态判定模块：用于判断变电站蓄电池组为全浮充工作状态或半浮充工作状态；
全浮充评估模块：用于获取变电站蓄电池组的全浮充额定电压EU；获取全浮充工作状态中全浮充电压值低于全浮充电压波动最小值EUn的变电站蓄电池的全浮充低压时长值TQ；计算获得变电站工作过程的全浮充低压比DUB；并与全浮充低压比阈值DUBy进行比较，并得到变电站蓄电池组全浮充容量可疑信号或变电站蓄电池组全浮充容量稳定信号；
获取工作时长内的变电站蓄电池组工作状态下的变电站蓄电池组的全浮充温度值QW，得到全浮充温度变化曲线；计算获得工作时长中变电站蓄电池组的全浮充温度变化率QWL；并得到全浮充温度变化稳定信号或全浮充温度变化异常信号；
获取全浮充温度变化曲线中，全浮充温度增长率QWZ大于0的时长值，记为全浮充温升时长值WQ；得到全浮充温压波动信号或全浮充温压异常信号；
将变电站蓄电池组中的蓄电池进行分组，以每组蓄电池为一个测试单位进行内阻测试；得到每组蓄电池的测试信号；
半浮充评估模块用于对半浮充工作状态的变电站蓄电池组进行负载测试，得到变电站蓄电池组稳定信号或变电站蓄电池组下降信号。
CN202410578235.2A 2024-05-11 2024-05-11 一种变电站蓄电池组工作状态评估方法及系统 Active CN118151039B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410578235.2A CN118151039B (zh) 2024-05-11 2024-05-11 一种变电站蓄电池组工作状态评估方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410578235.2A CN118151039B (zh) 2024-05-11 2024-05-11 一种变电站蓄电池组工作状态评估方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN118151039A CN118151039A (zh) 2024-06-07
CN118151039B true CN118151039B (zh) 2024-07-23

Family

ID=91299167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410578235.2A Active CN118151039B (zh) 2024-05-11 2024-05-11 一种变电站蓄电池组工作状态评估方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118151039B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019160514A (ja) * 2018-03-12 2019-09-19 トヨタ自動車株式会社 電池診断装置及び電池診断方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101067645B (zh) * 2007-04-20 2010-11-24 杭州高特电子设备有限公司 一种阀控式铅酸蓄电池性能分析方法
US9459323B2 (en) * 2011-11-08 2016-10-04 Hitachi Chemical Company, Ltd. Battery-state monitoring system
CN102684285A (zh) * 2012-06-05 2012-09-19 田应官 负载与蓄电池组浮充机
CN106877473B (zh) * 2017-04-17 2023-08-18 徐向伦 铅酸蓄电池快速充电控制方法、变流控制电路及快速充电装置
US10613150B2 (en) * 2017-12-07 2020-04-07 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Battery health state evaluation device and method
CN108847707A (zh) * 2018-06-26 2018-11-20 广州供电局有限公司 变电站直流供电系统和蓄电控制方法
CN111257780A (zh) * 2020-03-12 2020-06-09 王国平 蓄电池健康度评估方法、装置及存储介质
CN112098876B (zh) * 2020-08-27 2024-06-28 浙江省邮电工程建设有限公司 蓄电池内单体电池的异常检测方法
CN114463413A (zh) * 2021-04-25 2022-05-10 国网山东省电力公司鄄城县供电公司 基于配网装置的监测方法、装置以及电子设备
CN115954964A (zh) * 2021-10-08 2023-04-11 国家电网有限公司 电网变电站中电池系统的控制方法、装置及存储介质
FR3130389B1 (fr) * 2021-12-14 2023-11-24 Commissariat Energie Atomique Méthode de diagnostic et de prédiction de durée de vie de batteries au plomb, notamment destinées au stockage d'énergie de secours.
CN117318299A (zh) * 2023-09-27 2023-12-29 西安热工研究院有限公司 一种光伏电站蓄电池组状态安全监测与预警系统和方法
CN117233644B (zh) * 2023-11-13 2024-03-15 国网甘肃省电力公司白银供电公司 一种变电站蓄电池组状态评估方法及系统
CN118017632A (zh) * 2024-01-02 2024-05-10 国网河北省电力有限公司超高压分公司 变电站蓄电池组充电控制方法和装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019160514A (ja) * 2018-03-12 2019-09-19 トヨタ自動車株式会社 電池診断装置及び電池診断方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN118151039A (zh) 2024-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zheng et al. Fault identification and quantitative diagnosis method for series-connected lithium-ion battery packs based on capacity estimation
EP1158306B1 (en) Detecting method for detecting internal state of a rechargeable battery, detecting device for practicing said detecting method, and instrument provided with said detecting device
CN110133536B (zh) 确定电池组实体内部泄漏电流的指标的系统、方法及设备
EP0276305B1 (en) Apparatus and method for measuring battery condition
CN111458648B (zh) 锂离子电池健康状态的在线检测方法
CN109980309A (zh) 一种防过载的动力电池充放电监管控制方法
CN104813182B (zh) 串联连接的电池元件中的异常充电事件的稳定状态检测
JP2013518272A (ja) 電池の劣化状態を診断する方法
CN110850303A (zh) 一种电池单体自放电率评估方法
JP2007311255A (ja) 組電池状態測定装置、組電池劣化判定方法および組電池劣化判定プログラム
JP2012208027A (ja) 組電池の劣化診断方法
CN116783498A (zh) 电池自放电检测方法、电路和设备
CN111965557A (zh) 一种后备电源可靠性的评估方法和装置
CN117214757A (zh) 锂离子电池及电池组健康度预测方法
CN117452273B (zh) 模拟实际使用过程的电池充放电性能测试系统
CN113655398A (zh) 预估锂电池循环跳水的方法
CN118151039B (zh) 一种变电站蓄电池组工作状态评估方法及系统
TWI810098B (zh) 電池管理裝置、電池管理程式
CN113894059A (zh) 一种梯次利用磷酸铁锂电池的分选方法
CN114062943B (zh) 一种锂离子电池系统极化异常预警方法及系统
CN114260213B (zh) 锂离子电池一致性的筛选方法及系统
CN113030743B (zh) 一种基于电池放电行为的阀控铅酸电池状态评价方法
CN118151030B (zh) 一种用于铁路后备电源的电池监测方法及系统
CN114487885A (zh) 变电站用蓄电池质量估测方法、筛选方法
KR100235010B1 (ko) 자동차 배터리 시험 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant