中心議題：

• 蓄電池在線監測技術應用情況
• 蓄電池在線監測技術應用中存在的問題
• 蓄電池在線監測技術的發展

在變電站蓄電池作為備用電源在電力係統中起著極其重要的作用，在交流電失電或其它事故狀態下蓄電池組一旦出現問題，供電係統將麵臨癱瘓
，造成設備停運及其它重大運行事故。近年隨著閥控式密封鉛酸蓄電池（以下簡稱閥控蓄電池電池）在電力係統的廣泛使用，由蓄電池故障而引發的事故時有發生，甚至造成著火、全站停電。閥控蓄電池由於特殊的閥控式密封結構，使得我們無法準確掌握蓄電池的健康狀況，其“免維護”dezheyiyoudian，yijingchengweidianchiyunxingguanlizhongdequedianhenandian。zaitigaodianchixingneng，jianshaoweihugongzuoliangdetongshi
，ruhekuaijieyouxiaodijiancechuzaoqishixiaodianchibingyucexudianchixingnengbianhuaqushiyichengweidianchiyunxingguanlidexinketi。muqianchuleheduixingfangdian、測ce端duan電dian壓ya等deng常chang規gui維wei護hu檢jian測ce手shou段duan外wai，隨sui著zhe技ji術shu的de發fa展zhan一yi些xie新xin的de檢jian測ce手shou段duan孕yun育yu而er生sheng，蓄xu電dian池chi在zai線xian監jian測ce這zhe一yi新xin檢jian測ce技ji術shu開kai始shi逐zhu步bu運yun用yong到dao電dian力li係xi統tong。

1 蓄電池在線監測技術應用情況

在zai電dian力li係xi統tong變bian電dian站zhan目mu前qian使shi用yong較jiao多duo的de蓄xu電dian池chi在zai線xian監jian測ce裝zhuang置zhi是shi電dian池chi巡xun檢jian儀yi
，電dian池chi巡xun檢jian儀yi又you分fen為wei兩liang種zhong，一yi種zhong是shi測ce量liang蓄xu電dian池chi單dan體ti電dian壓ya的de巡xun檢jian儀yi，結jie構gou是shi由you一yi個ge主zhu控kong模mo塊kuai和he數shu個ge采cai集ji模mo塊kuai組zu成cheng，主zhu模mo塊kuai接jie收shou監jian控kong器qi的de命ming令ling，發fa送song電dian池chi數shu據ju到dao直zhi流liu設she備bei的de監jian控kong器qi；采集模塊中每個模塊采集10～20節電池的電壓
、電流和溫度；tongguozhiliuchongdianshebeidejiankongqikexianshigedanjiedianchidianya，panduanguzhangdianchidebianhaoqiegeichubaojing。zheleidianchixunjianyiyibanyouzhiliushebeishengchanchangjiatigong，zaidinghuozhiliushebeishitashixuanpeizhuangzhi，youyugongnengdanyi
、不能測試容量、且測量精度差
、容易誤報
，限製了它的廣泛使用。測試示意圖如圖1：

圖1 電池巡檢儀測試示意圖

lingwaiyizhongshizhinengxunjianyi。zhinengxunjianyichulenengceliangxudianchidedantidianya，haijuyoucelianghexianshizhengzuxudianchiderongliangyijijinxingshujuzhinengfenxigongneng。jiegoushangyushangmianyizhongleisi，youzhujihedianchicaijimokuaizucheng

，zhujikezhijiefangzhizaixudianchishinei
，shujuxianshihebaojinggongnengketongguotongxunxiansongdaokongzhishineishezhidexianshidanyuanshang。zheleidianchixunjianyiyibanyouzhuanyedianchixunjianyichangjiashengchan，taduandianyajiancebufentongyangwuchajiaoda、容易誤報

；容量監測，它是在電池放電和充電狀態時測量電池電流及端電壓的變化
，並利用這些數據繪製曲線來分析電池的特性
；通(tong)過(guo)內(nei)阻(zu)與(yu)端(duan)電(dian)壓(ya)在(zai)充(chong)放(fang)電(dian)時(shi)產(chan)生(sheng)的(de)變(bian)化(hua)來(lai)分(fen)析(xi)電(dian)池(chi)容(rong)量(liang)，當(dang)蓄(xu)電(dian)池(chi)組(zu)在(zai)放(fang)電(dian)時(shi)內(nei)阻(zu)越(yue)大(da)其(qi)端(duan)電(dian)壓(ya)越(yue)低(di)，而(er)充(chong)電(dian)時(shi)內(nei)阻(zu)越(yue)大(da)其(qi)端(duan)電(dian)壓(ya)越(yue)高(gao)，找(zhao)出(chu)特(te)性(xing)最(zui)差(cha)的(de)電(dian)池(chi)
，根(gen)據(ju)歐(ou)姆(mu)定(ding)律(lv)計(ji)算(suan)出(chu)內(nei)阻(zu)，並(bing)描(miao)繪(hui)出(chu)電(dian)池(chi)組(zu)中(zhong)哪(na)些(xie)電(dian)池(chi)容(rong)量(liang)最(zui)小(xiao)，利(li)用(yong)特(te)性(xing)曲(qu)線(xian)計(ji)算(suan)出(chu)電(dian)池(chi)組(zu)的(de)容(rong)量(liang)。由(you)於(yu)運(yun)行(xing)中(zhong)，充(chong)放(fang)電(dian)電(dian)流(liu)是(shi)變(bian)化(hua)的(de)

，內(nei)阻(zu)不(bu)是(shi)一(yi)個(ge)恒(heng)定(ding)值(zhi)，其(qi)計(ji)算(suan)分(fen)析(xi)出(chu)的(de)容(rong)量(liang)不(bu)是(shi)很(hen)準(zhun)確(que)。

電池巡檢儀主要是能夠發現蓄電池短路、斷duan路lu和he電dian池chi異yi常chang等deng狀zhuang況kuang，但dan對dui蓄xu電dian池chi容rong量liang下xia降jiang很hen難nan發fa現xian
，即ji時shi能neng夠gou監jian測ce容rong量liang，與yu真zhen實shi容rong量liang有you很hen大da的de差cha距ju。隨sui著zhe人ren們men對dui閥fa控kong式shi密mi封feng鉛qian酸suan電dian池chi研yan究jiu的de深shen入ru，蓄xu電dian池chi內nei阻zu已yi經jing成cheng為wei衡heng量liang電dian池chi好hao壞huai的de一yi個ge重zhong要yao指zhi標biao，內nei阻zu檢jian測ce成cheng為wei電dian池chi維wei護hu一yi個ge重zhong要yao手shou段duan。內nei阻zu跟gen蓄xu電dian池chi容rong量liang之zhi間jian沒mei有you嚴yan格ge的de數shu學xue關guan係xi
，無wu法fa根gen據ju單dan個ge電dian池chi的de內nei阻zu值zhi去qu預yu測ce蓄xu電dian池chi的de壽shou命ming和he容rong量liang，蓄xu電dian池chi內nei阻zu突tu然ran增zeng大da，蓄xu電dian池chi的de容rong量liang將jiang發fa生sheng變bian化hua
，通tong過guo對dui內nei阻zu測ce試shi數shu據ju不bu斷duan累lei積ji和he定ding量liang分fen析xi
，可ke以yi推tui斷duan出chu電dian池chi容rong量liang變bian化hua趨qu勢shi和he壽shou命ming情qing況kuang。人ren工gong進jin行xing內nei阻zu測ce試shi耗hao時shi，測ce試shi數shu據ju少shao，一yi般ban要yao求qiu一yi年nian一yi次ci，測ce試shi數shu據ju不bu能neng及ji時shi存cun儲chu和he多duo年nian保bao留liu
，分fen析xi功gong能neng較jiao差cha。因yin此ci在zai電dian池chi巡xun檢jian的de基ji礎chu上shang，增zeng加jia了le內nei阻zu在zai線xian檢jian測ce，並bing采cai用yong現xian代dai的de通tong訊xun和he計ji算suan機ji等deng技ji術shu
，建jian立li了le蓄xu電dian池chi在zai線xian智zhi能neng監jian控kong係xi統tong。係xi統tong主zhu要yao由you數shu據ju采cai集ji模mo塊kuai、放電模塊、監控單元三部分組成，具有實時監測電池的運行參數（電壓、電流、溫度）、定時自動測試電池內阻
、靜態放電測量電池容量、綜合測量判斷電池性能及變化趨勢以及顯示報警功能
，係統還可實現網絡化
、智能管理。如圖2所示。

圖2  在線智能監控係統示意圖[page]

yudianchixunjianyibutong
，zaizhegexitongzengjialeyigefangdianmokuai
，fangdianmokuainengchengshoujiaodadechongjidianliu
，tajieshoujiankongzhujidefangdianmingling，jietongfangdianhuilu，dianchitongguofuzaifangdian，tongshicaijimokuaijiangcaijimeijiedianchidianyadebianhua，zaizhujizhongdedaolemeijiedianchineizutexingquxian。fangdianmokuaiyekezuoweichangshijianfangdianfuzai
，shixianduidianchirongliangdeheduixingceshijizhengzudianchidehuohuachuli。zhegexitongshixianduixudianchiquanfangmiandejianceheweihuguanli。

2 應用中存在的問題

xudianchizaixianjiancezhuangzhishidianchijianceheweihudeyizhongxinshouduan
，youqiduiwurenzhishoubiandianzhangengjiaxuyao，tanenggouzaidiyishijianjishifaxianxudianchicunzaidewenti


，yijianshaoyunxingrenyuanhejianxiurenyuandelaodongqiangdu。danwulunnazhongleixingdexudianchizaixianjiancezhuangzhi，zaishiyongzhongdoucunzaiyixiaxiajigewenti
，yingxianglezaixianjiancesuoqidezuoyong
，fanerzengjiayixieweihugongzuo。

2.1 電池端電壓的測量誤差
根據規程的要求，日常測量蓄電池端電壓采用是高精度4位半的數字萬用表，一般高精度萬用表蓄電池直流電壓檔測量精度為0.7%以上
，絕大多數蓄電池在線裝置產品說明書上提到的測量精度達到了0.5%以上
；顯示測量數值有些蓄電池在線裝置的測量端電壓數值為小數點後2位
，與規程要求有較大誤差；有些裝置測量值雖可以到小數點後3wei，danyushijiyongbiaoceliangshuzhixiangchajiaoda。congyunxingqingkuangkan
，duandianyazaixianjiancedewuchashisuiji，meigeshuzhipianchadoubuyizhi，erqiepianchazhisuizhehuanjingwendu

、浮充電壓變化等而變化。表1為現場任意抽查幾個蓄電池浮充電壓，現場測試值與在線測量值的誤差情況
，現場測試采用FLUK111數值萬用表直流檔測量精度0.7%
，在線測量為許繼電源公司的WXJ－16型巡檢儀，測試環境溫度25℃。

表1  測試值與在線測量值的誤差表

從抽檢的情況看，現場測試值與巡檢儀測量值誤差較大
，已經不能真實的反映蓄電池單體電壓的情況。電力行業規程要求
，在25℃時蓄電池浮充電壓為2.23V-2.28V，如果測量誤差超過10 mV，對dui蓄xu電dian池chi檢jian測ce會hui帶dai來lai一yi定ding的de影ying響xiang，使shi一yi些xie電dian壓ya異yi常chang電dian池chi無wu法fa檢jian測ce出chu來lai，電dian壓ya正zheng常chang電dian池chi會hui檢jian測ce出chu異yi常chang電dian池chi。目mu前qian，國guo家jia和he電dian力li行xing業ye對dui蓄xu電dian池chi在zai線xian監jian測ce這zhe類lei裝zhuang置zhi，沒mei有you製zhi定ding相xiang關guan的de標biao準zhun，各ge類lei產chan品pin的de好hao壞huai無wu從cong考kao證zheng。在zai運yun行xing使shi用yong時shi，由you於yu數shu據ju缺que乏fa真zhen實shi性xing
，日ri常chang維wei護hu變bian電dian站zhan依yi然ran采cai用yong人ren工gong測ce試shi端duan電dian壓ya，蓄xu電dian池chi在zai線xian檢jian測ce作zuo用yong大da大da減jian弱ruo。

2.2 誤報警
在zai用yong的de電dian池chi巡xun檢jian儀yi誤wu報bao警jing現xian象xiang比bi較jiao多duo
，除chu了le因yin為wei測ce量liang誤wu差cha引yin起qi的de報bao警jing
，還hai有you比bi較jiao多duo的de是shi測ce量liang回hui路lu故gu障zhang引yin起qi的de報bao警jing。測ce量liang回hui路lu接jie線xian方fang式shi是shi在zai每mei個ge蓄xu電dian池chi的de正zheng、負極接一根采集線，帶保險的一端與電池極柱螺栓連接，另一端接入采集單元。在運行中常常發現，由於保險管損壞、baoxianguanyulianjiebufenjiechubuliang，eryinqidianyajianceyichangeryinqibaojing。juedabufenxudianchicaijibufenshiyongbaoxiancaiyongyisunhuaideboliguan，youyuboliguandaxiaochayi，rongyichuxianjiechubuliangdeqingkuang，zhexiewubaojingdailaideweihugongzuoliangdadazengjia
，budanmeiyoujianqinglaodongqiangdu，fanerzengjialebushaogongzuo。

2.3 內阻監測問題
蓄電池在線內阻監測
，通過電池向放電模塊瞬時放電，測量電池斷電瞬間的電壓差
，計算電池內阻（R內阻=△V/I）
，內阻測試原理如圖3。由於在線監測中出現的端電壓監測誤差
、放電過程電流波動
、斷電前後電壓補捉測量技術，以及在線連接線電量衰檢等問題，內阻在線監測精度不高。目前
，在國內美國ABLER便攜式內阻測試儀應用較多
，它的在線式內阻測試係統測試精度與便攜式相比稍差，但與目前使用的其他產品相比還是要好些。

圖3 內阻測試有理圖[page]

3 蓄電池在線監測技術的發展

當前，對閥控式鉛酸蓄電池監測已逐漸成為一個熱點，尤其是電力係統、電信、移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)對(dui)蓄(xu)電(dian)池(chi)在(zai)線(xian)監(jian)測(ce)技(ji)術(shu)提(ti)出(chu)更(geng)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)

，以(yi)滿(man)足(zu)重(zhong)要(yao)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)性(xing)。蓄(xu)電(dian)池(chi)在(zai)線(xian)監(jian)測(ce)應(ying)從(cong)三(san)個(ge)方(fang)麵(mian)來(lai)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)可(ke)靠(kao)性(xing)，一(yi)方(fang)麵(mian)監(jian)測(ce)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)蓄(xu)電(dian)池(chi)處(chu)於(yu)正(zheng)確(que)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)
，如(ru)對(dui)於(yu)蓄(xu)電(dian)池(chi)過(guo)充(chong)、欠充狀態，能給出正確提示或警告。另一方麵監測可以發現即將失效的蓄電池，即可監測發現短路、斷duan路lu和he容rong量liang下xia降jiang蓄xu電dian池chi，以yi便bian及ji時shi提ti示shi處chu理li。第di三san方fang麵mian監jian測ce可ke以yi利li用yong在zai線xian監jian測ce功gong能neng對dui蓄xu電dian池chi進jin行xing就jiu地di維wei護hu功gong能neng
，如ru對dui異yi常chang的de蓄xu電dian池chi進jin行xing及ji時shi活huo化hua處chu理li、進行定期的核對性放電，不需要攜帶許多工具，就可以進行相關的維護工作，減輕了人員的勞動強度。

蓄電池在線監測還可以利用通訊手段進行網絡化管理（如圖4），jiangjigezhanhuoyidiqudexudianchijiancetongguoguangxianjinxingzuwang
，jianliyigeshishiyuanchengzhinenghuaxudianchijiancewangluohuaguanlixitong，yishixianxinxijizhongheyuanchengkongzhi，shiyunxingjianxiurenyuan、相關人員和管理決策層能夠通過局域網內的任何一個終端用IE瀏覽的方式即可實時掌握各變電站蓄電池的運行情況及其性能變化趨勢，使蓄電池得到及時的維護，同時也為“設備狀態檢修”提供可靠依據，將“定期維護檢修”轉變為“狀態檢修”
，從而實現對蓄電池的科學化管理
，保證係統的可靠
、安全運行。

圖4 蓄電池監測網絡化管理係統示意圖

當然
，蓄電池在線監測技術的發展還是要研究高精度的檢測手段
，使監測的各類參數量值（端電壓、內阻等）
，能夠達到人工檢測用儀器如高精度萬用表
、便bian攜xie式shi內nei阻zu測ce試shi同tong樣yang的de水shui平ping，它ta是shi蓄xu電dian池chi在zai線xian監jian測ce技ji術shu生sheng存cun的de基ji礎chu
，也ye是shi廣guang泛fan應ying用yong的de基ji本ben條tiao件jian。另ling外wai，監jian測ce工gong藝yi改gai進jin也ye是shi今jin後hou發fa展zhan的de方fang向xiang，如ru蓄xu電dian池chi采cai集ji布bu線xian要yao更geng加jia合he理li，以yi減jian少shao線xian損sun
；caijixianjiexianyaojiandanfangbian，jianshaobaoxianyuanyinyinqidewubaojing。zongzhi，xudianchizaixianjiancebenshensuojubeiyoudian
，yijigengduodekuozhangongneng，guangfanyingyongjiangshijinhoufazhanqushi。

4 結束語

目前傳統的檢測維護手段存在眾多的缺陷，如：人工測量精度差、易受人為因素影響
、實時性（尤其是在放電過程中）helianxuxingchadeng
，heduixingfangdianceshisuiranluohoudianchi，danyibanmeinianyici，wufazaiceshiqianfaxianluohoudianchi，yewufabaozhengceshihoudeyinianneibuchuxianguzhang，qiegongzuolianghenda

，yinci，chuantongdejianceweihushouduanbudanqueshaoxinxidelaiyuan，gengmeiyouzhuanyedezonghefenxishouduan，zhishiwufajishifaxianyifashengdeguzhanghecunzaideyinhuan
，geishengchanheanquandailaiyanzhongweixie。xudianchizaixianjiancejishudefazhanshiqudaichuantongdeceshishouduanchengweilekeneng
，budanjubeijiancegongneng，haikeshixianzonghefenxi


、智能管理，如果能在測試精度方麵加以提高
，可以在電力係統得到更廣泛使用。