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变电站在意外断电后,由备用铅酸蓄电池为抢险照明和控制电路正常工作提供电源。电池劣化后,容量变小,放电时长达不到要求。而实际应用中,很多电池组的实际使用寿命远低于设计寿命。因此,及时、准确地判断电池健康状态(Stateof Health,SOH),发现劣化电池对变电站的运行安全至关重要。 本研究分析了广东电网所辖部分变电站备用蓄电池近十年的运维数据。这些备用电池主要处于两种典型工况下:一种是循环工况,即有充放电循环的工况,包括变电站故障失电后电池投入使用和定期核对性不完全放电;另一种是浮充工况,即电池始终与充电机相连进行浮充电。基于这两种工况提出了一种新的SOH估计方法。在循环工况下,本文分析了电池投运时间与电池单体一致性的关系,结果显示隐患指数和单体最大压差会受到较大影响,以此为基础建立了循环工况下的SOH估计模型;在浮充工况下,讨论了电池内阻与电池组投运时间的关系,发现单体内阻均值会受到较大影响,以此为基础建立浮充工况下的SOH估计模型。将两种模型计算的结果用不同的权值结合起来得到SOH融合估计模型。设计了加速寿命浮充-间隔循环实验来验证估计效果,实验结果表明运用所建立的SOH融合估计模型进行估计,误差可以达到5%以内,满足变电站应用场合对备用电池SOH监测的需求。在SOH估计模型的基础上,分析了工况和SOH变化量的关系,推出剩余寿命估计算法。为了便于变电站运维人员实时监控电池运行状态,及时发现电池异常,设计了蓄电池在线监测平台。平台可实现对电压、电流、温度、内阻等参数的实时采集、存储、显示、报警,SOH的实时估计与报警,电池剩余寿命估计等功能。监测平台降低了运维工作量,提高了监测效率和变电站自动化程度。