变电站邱健蓄电池有源逆变放电装置的开发

在电力、通讯职业直流系统中的固定式铅酸蓄电池，或者阀控式密封铅酸蓄电池，其每组容量均在100~3000Ah左右，在进行检修维护时，通常是选用电阻或相控（可控硅）有源逆变放电，电阻放电是将电能转化为热能加以耗费，这种最原始的放电方法虽然简单、廉价，但存在以下问题：

1.由于大量的热量耗费，形成环境温升，影响安全（火灾隐患和人身安全）和降低了周围设备的绝缘，缩短了周围设备的运用寿命。

2.在放电进程中，跟着蓄电池端电压的改动及电阻值随温度的改动，放电电流不能保持恒定，对蓄电池的测量结果形成较大的偏差。

3.形成了能量的巨大浪费。

4.维护人员的劳动强度大，不合适电站的完全无人值守。

一、项目的提出

选用相控（可控硅）有源逆变放电方法，这种方法虽然也能将蓄电池的能量回馈给电网，但由于回馈给电网的电流波形为波峰比很高的方波，因而形成对公用电网的谐波污染；同时这种方法效率低、设备发热量大、易出现换相失败，因而也已经被逐渐筛选制止。

有源逆变蓄电池放电设备是一种将直流电转变为沟通后返回电网的设备，选用最新高频整流技能及嵌入式混合信号处理技能，保证放电电流稳流精度不大于1%，放电结束条件可选择电池停止电压、放电容量或放电时间，在放电进程中可自动核算电池容量。与其它放电设备相比具有安全、易控、节能、准确度高级特色，尤其合适作业在无人值守电站。

二、根本原理

1）原理框图：

2）根本原理：

放电设备由DC/DC改换、SPWM单元、机内监控单元、功率单元及维护部分组成。电网电压信号经滤波后送入监控单元，依据放电电流设定值与实践放电电流的差值及电网信号，选用快速谐波分析算法，快速核算电网电压相位、幅值、失真度，产生脉宽调制信号，PWM波形经驱动电路送到逆变模块IGBT的栅极，经改换、滤波后反馈到电网。

三、有源逆变放电设备特色

a、选用高频整流技能，能量回馈电网，无热量，安全可靠

b、放电进程自动控制，能够无人值守；

c、自动核算电池容量；

d、无段式设置放电停止电压、电池放电电流；

e、多模块可无主自由并机，便于组合为大容量放电系统；

f、注入电网的电流为正弦波，失真度不大于5%；

g、沟通端具有限流、短路、缺持平维护功用，对电网无冲击；

h、具有通讯接口（RS485）；

i、汉字液晶显示各种放电参数，能够记载100组放电数据。

四、适用规模及作业条件

4.1适用规模

适用于发电厂、电力系统、通讯系统等蓄电池组放电试验或活化电池组运用，也能够作为整流器生产厂的老化负载，能节约巨大电费开销。

4.2运用环境

设备应设备于室内，为减少火灾和电击危险，应远离易燃体、汽体和腐蚀性物质。设备通风槽和其他开孔用于设备冷却，不要阻塞开孔或插入异物，不要将磁介质放在设备上，此举会导致数据损坏。市电规模应满足设备需求，电池极性不得接反！

以下事项发生，勿持续运用设备：

1）给设备供电的配电设备损坏；

2）前面板指示器与操作指令不符，或设备性能在运用中改动。

设备无用户自修理部件，为防电击危险，任何情况下不要试图更换内部部件！一切毛病请问分销商。

五、主要安全守则

为保证个人生命安全，设备在设计及生产中也采取了必要措施，但过错运用会导致潜在电击及火灾，为保证设备安全，请仔细阅读以下根本守则：

1、整理设备前先堵截设备与市电及电池联接，勿运用液体或气体清洁器，用干布擦除设备表面的污迹及灰尘；

2、勿在设备输入供电线缆上放置任何物品；

3、遵守标刻于设备上的一切正告和指令；

4、勿使设备相联的市电插头及线缆过载；

5、勿向设备开孔塞入异物及喷洒液体；

6、不要试图自己维修，设备内不含任何用户维修部件，一切服务请咨询授权服务人员。

六、选用并网逆变蓄电池维护计划

发电厂或变电所中只要一组电池，不能退出运转、也不能作全核对性放电，只能用I10电流恒流放出额外容量的50%，在放电进程中，蓄电池组端电压不得低于2V×n。放电后应立即用I10电流进行恒流限压充电→恒压充电→浮充电，反复放充2~2次，蓄电池组容量可得到康复，蓄电池存在的缺点也能找出和处理。

6.1计划示意图

6.2阐明

由中央监控单元（或上位机）经过通讯接口设定放电电流（I10-10小时放电速率电流），放电停止电压（2V×104=208V）。

上位机宣布关闭直流电源指令，启动有源放电设备。

当电池总电压低于208V时或单只电池电压低于2V时（设备有电池巡检仪），上位机宣布关闭有源放电设备指令，重新启动直流电源