随着我国变电站的自动化程度越来越高,对于二次设备的自动监测、控制和报警的依赖性越来越强,在发生停电事故时,作为变电站备用电源蓄电池组的重要性日益凸显。然而由于蓄电池组由多个单体电池组成,各单体电池之间在实际工况下难以保证充放电程度的完全一致,存在不均衡的问题,影响蓄电池的寿命和容量,在断电情况下甚至难以保证正常作用,造成不可挽回的损失,除此之外,现阶段变电站使用的蓄电池装置多为整组充电装置,因此有必要开展蓄电池组单体电池之间的充电均衡系统研究,提出最佳均衡策略,研制充电均衡系统,使单体蓄电池达到最佳的充放电状态,实现均衡控制,对于减少蓄电池的极化消耗,延长蓄电池寿命,维持电网的稳定运行至关重要。本文主要研究内容如下:(1)选择BP神经网络开展蓄电池SOC(State of Charge荷电状态,蓄电池剩余容量和额定容量的百分比)的估算研究,以变电站中常用的阀控铅酸蓄电池为研究对象,将蓄电池的电压、内阻和温度作为神经网络的输入,SOC作为神经网络的输出进行模型的构建,并且结合110k V变电站中的300组现场蓄电池SOC测量数据,利用MATLAB软件进行相关仿真验证,确认采用神经网络进行蓄电池SOC估算的准确性。(2)开展蓄电池各均衡方案对比研究,分析电阻均衡、电感均衡、电容均衡、变压器均衡、cuk斩波电路均衡、DC/DC均衡的工作原理,创新性地提出将DC/DC技术应用于变电站蓄电池组均衡,并利用MATLAB中的Simulink组件进行各均衡方案的仿真验证,根据变电站中实际使用的阀控式铅酸蓄电池类型,选择铅酸电池模块,设置其额定电压为2V,进行电容均衡、电感均衡和DC/DC均衡的仿真,可得到DC/DC均衡的结构相对简单、控制方便,且可以保障均衡效率,在以上几种均衡方案中占据优势,可作为后续变电站阀控铅酸蓄电池充电均衡系统的研制的均衡策略。(3)选用DC/DC均衡开展阀控铅酸蓄电池充电均衡系统的设计,选择飞思卡尔公司的MPC5634M控制器作为系统主控制器,进行电源模块、采集模块和均衡电路的设计。同时,进行系统的软件设计,主要开展了主控制程序设计和均衡系统的程序设计,最终完成了整个蓄电池均衡系统的设计,并进行实验验证了系统的可靠性。