变电站蓄电池集中式续流方法

目前，蓄电池开路故障的检测及定位主要依赖人工例行巡视，缺乏自动、可靠的开路续流装置，难以满足电力系统的高可靠性要求。因此，亟需提出蓄电池开路故障定位及自动续流方法。

集中式续流方法

以108节蓄电池为例，续流装置结构如图1所示。

集中式续流装置结构

在仿真过程中，蓄电池最初为浮充状态，t=0.1s时交流失电，以第1节蓄电池故障为例，带负载后内阻增加，直到超过阈值Rset=1mΩ，最终完成故障定位及续流。

交流失电后，以第1节蓄电池故障为例，判断第1节蓄电池电压越限，即V1<Vset，完成故障定位及续流

由于仿真模型难以有效评估集中式续流装置的动作时间及准确性，本文采用实验平台进行验证。实验装置为圆盘式集中续流装置，适用于蓄电池数量较少的场合，如图2所示。

实验平台

利用空气开关模拟开路故障，实验波形如图7所示，可分为以下四个阶段：

① 蓄电池处于浮充阶段，IB≈0，IM≈6A，V4≈2.25V，VM≈18V。

② 交流失电后，蓄电池处于放电阶段，IB≈-5.7A，IM≈5.7A，V4≈2.1V，VM≈17V。

③ 第4节蓄电池开路后，蓄电池处于开路阶段，IB=0，IM=0，V4≈-15V，VM=0。

④ 故障定位及续流成功后，蓄电池处于放电阶段，IIB≈-5A，IM≈5A，V4=0，VM≈15V。

可以看出，所提方法仅需5s即可完成故障定位及续流，能够可靠、精准、及时地完成蓄电池故障自动续流。

结论

针对变电站蓄电池的开路故障风险，本文提出了一种简易、可靠的故障定位及集中式续流方法，分析了蓄电池充放电状态与直流负载电流的关系，基于蓄电池电压及内阻，设计了故障定位方法，实现了集中式续流。仿真及实验结果表明，本文所提故障定位方法能够精准定位故障蓄电池，从交流失电到续流成功用时约5s，极大程度地保证了直流负载正常运行，提升了直流系统的可靠性。