变电站高频开关整流模块热备份的实现与应用

由于高频开关整流模块体积小重量轻、效率高噪声低等优点,广泛应用于变电站直流系统充电装置。充电装置通过多个整流模块并联,为蓄电池充电以及直流负载供电。正常运行时,由于充电装置负载率低,无法使各整流模块运行在较高的效率区间。本文分析数字高频开关电源整流模块的原理和结构,针对PLC控制的直流系统,提出了一种整流模块热备份方式。该方式下PLC控制系统实时监测各整流模块状态,根据负荷情况起停模块数。在保证直流系统供电安全可靠前提下可以提高充电装置效率,延长模块使用寿命。现场实际应用表明,该整流模块热备份方式实现了预期目标。     

自制镉镍蓄电池活化放电器

使用镉镍蓄电池直流系统成套装置，可提高小水电站直流操作电源工作的可靠性。镉镍蓄电池因长期处于浮充电状态，虽会因为活性物质发生较大电化学变化而造成电池容量不足或不均，但不是寿命终止。为此最少每年要对电池恢复容量（电池活化）一次。其方法是以4h制电流（恒流）放电至电池终止电压（每只电池额定电压1．2V，终止电压为1V），然后以同样电流充放电循环一次，最后重新充电即可使用。     

变电站直流系统设计方案的合理选择

对变电站直流系统设计中的几个主要问题进行了讨论，阐述了影响直流系统额定电压和蓄电池容量选择的主要因素，分析了直流系统额定电压、蓄电池容量的选取方法以及主接线、直流馈线网络的设计方法，介绍了新型的充电装置、绝缘监测和电压监视装置的性能。     

发电厂直流蓄电池的充放电管理及实例分析

<正>某发电厂机组直流220 V母线蓄电池组采用德国产HOPPECKE(松树)阀控式密封铅酸蓄电池，型号为OP2V-2500,标称电压为2 V,10 h率额定容量C10为2 500 Ah, 10 h率充电电流I10为250 A,共104瓶；机组直流110 V母线蓄电池组采用风帆阀控式铅酸蓄电池，型号为GFM-1000,标称电压为2 V,C10为1 000 Ah, I10为100 A,共52瓶。充电装置电源分别采用智能高频开关电源模块，     

如何选择变电站用高频开关电源

变电站直流系统由高频开关电源模块、微机监控装置、在线绝缘监测装置、蓄电池在线巡检装置、电流电压监视装置、直流馈线柜、蓄电池组和逆变电源组成。     

智能化云端蓄电池核对性放电试验控制监测装置的研制

随着国家电网推动泛在电力物联网的发展、电力设备智能化的提高,变电站站用直流系统蓄电池核对性放电试验存在工作人员需要人为监视放电试验全过程数十小时,容易造成工作人员现场工作时间长、精神压力大等问题,为此提出了智能化云端蓄电池核对性放电试验控制监测装置的研制。应用结果表明:该装置实现了工作人员不用在现场就可以随时随地监视蓄电池核对性放电试验全过程的关键参数,包括整组电压、单体电压(108节)、单体最高电压、单体最低电压(10节)、放电电流、放电时间等,放电情况不可靠时还可人为终止蓄电池核对性放电试验,本装置有效缩短了蓄电池核对性放电试验中工作人员在现场的工作时间,提高了直流系统日常维护的工作效率,进一步提高了变电站站用直流系统供电可靠性。     

东北电网公司500kV变电站直流设备情况简介

截止2005年6月,东北电网公司共有15座500kV变电站,站用直流系统有48、110V和220V三种电压等级,直流充电机有相控和高频开关2种,蓄电池为铅酸蓄电池.     

电动汽车用锂离子蓄电池的研究

研制了55Ah圆柱型动力锂离子蓄电池以及336V/55Ah动力模块和相应的电池管理系统。性能测试表明,0.5C充放电,单体电池容量≥55Ah,容量特性均匀一致;具备良好的倍率放电特性,能够适应电动车启动、加速、爬坡等运行要求;循环性能良好,已完成200次深充放循环性能仍平稳;耐滥用能力好;84只单体构成的电池组,比能量达106Wh/kg;安全性好。充放电管理系统采用阶段恒电流充电和过流保护,具备均衡充电能力和智能调节放电终止电压和剩余容量显示等功能。装车试验表明,该电池系统有望投入电动车的实际应用。     

变电站蓄电池组回路状态在线监测装置的设计

为了监测变电站蓄电池是否可靠接入直流母线,提出一种通过测量回路电压来监测蓄电池组回路状态的方法,并给出蓄电池组回路状态在线监测装置的设计方案。该装置由电压采集单元、微控制器、显示与操作单元和告警输出单元组成。最后通过实验验证装置的可行性和准确性,实验结果表明:该装置在阀控铅酸蓄电池组脱离母线或者充电电压过低时均能发出告警。     

基于负荷电流放电法的蓄电池容量预估技术

提出了一种在不影响直流系统正常运行情况下基于负荷电流放电法的蓄电池组容量预估方法,实现对蓄电池容量及运行状况在线评估。通过对大量蓄电池放电数据分析筛查,拟合出电压下降速率和电压值的对应关系表,提出了基于蓄电池短时放电法的蓄电池容量预估递推法,并据此开发了蓄电池在线容量和性能测试装置,给出了硬件实现方案及软件框图。通过变电站应用证明了该方法的可行性,对蓄电池的科学化管理维护具有良好的工程实用价值。     

光伏发电系统中影响蓄电池寿命因素分析

在光伏发电系统中 ,蓄电池寿命要比所预定的短。充电率小和酸分层导致蓄电池极板底部处于欠充状态 ,加剧了硫酸盐化。而小电流放电下所形成的PbSO4 结晶颗粒粗大 ,这种结晶溶解困难 ,影响了PbSO4 转化为PbO2 的效率 ,最终影响了蓄电池的寿命。深度放电后 ,蓄电池的容量恢复程度和充电方法有关。适量的过充有利于蓄电池的容量恢复。提出一种新的控制策略。根据该控制策略 ,蓄电池的充电过程分为两个阶段 :全充阶段和脉冲阶段。全充阶段的充电终止电压采用模糊逻辑算法而得 ;脉冲充电阶段控制电压根据对蓄电池的浮充电压修正而得 :两阶段的控制电压都将根据环境温度进行补偿。     

铅酸蓄电池极板弯曲硫化的原因分析及预防措施

220kV许营站装有一组GGF-300固定型、防酸隔爆式铅酸蓄电池,300AH,基本电池88个,辅助电池30个。正常运行采用浮充电法。所谓浮充电法是指把已充满电的蓄电池和可控硅浮充机并列运行,可控硅浮充机之一部份供直流系统负荷,另一部份用较小电流向蓄电池充电,以补充其自放电,当有大的负荷输出时,由蓄电池供电。该电池于1977年10月投运后未采取浮充电法运行,充电间隔较长,又加当时开关调试过程中频繁的开关合跳闸,使蓄电池严重过放电。此后对蓄电池进行了检查测试,发现辅助电池端电压和比重低于正常值10％,个别电池端电压降到零。开关合闸时母线电压的严重下降,说明蓄电池经大负荷放电未及时充电而造成了蓄电池的容量降低。     

直流系统蓄电池均衡管理及有效性检测技术研究

为提高直流系统运行的稳定性,确保蓄电池均衡状态及提高蓄电池均衡检测精度,进行了直流系统蓄电池均衡管理及有效性检测技术研究。在直流系统蓄电池上安装就地监控与检测装置;将安装的检测装置与均衡数据采集模块连接起来,采集直流系统蓄电池均衡参数;对蓄电池中剩余的电荷量进行计算,将电池组分成几个小段进行放电试验,从而达到在线检测电池内部电阻的目的。在上述基础上,将间断低充高放理论与直流系统蓄电池的能量守恒相结合,实现了对蓄电池组的在线均衡检测。试验结果表明：所提方法在蓄电池充电前后的不一致度均小于0.1,对蓄电池均衡检测的误差均小于1.000%,说明所提方法的蓄电池达到均衡且检测精度较高。     

车载式移动直流应急电源箱设计与研究

变电站直流系统运行过程中经常会发生以下需要检修的情况:直流充电设备故障或交流电源失去、直流系统整套屏更换、蓄电池做核对性试验、蓄电池整组更换等。为确保直流系统持续供电,防止变电站直流系统全所停电,本文介绍了车载式移动直流应急电源箱的设计方案,研制出可同时适用于DC110V和DC220V两种直流系统的移动直流应急电源箱。当变电站发生直流系统故障时,只需车载运输到现场后,选择变电所直流系统电压就可接入原直流系统。系统操作简单,装置可靠性高,成本低,大大缩短了直流系统的抢修时间。     

终止电压对锂离子电池循环性能的影响

研究了充放电终止电压对磷酸铁锂(LiFePO4)正极锂离子电池循环性能的影响.将充电上限电压从3.65 V提高到4.00V,电池放电容量增加较少,对循环时容量衰减速率的影响也很小;将放电终止电压从2.50 V降低到2.00 V,电池放电容量增加,但循环时容量的衰减加快.将放电终止电压降低到2.00V,将增大电池内阻的增幅.LiFePO4正极锂离子电池组在串联使用时,单体电池充电电压允许提升至4.00 V,但必须控制放电时的终止电压,防止过放电.     

光宇GFM（Z）系列密封式阀控铅酸蓄电池

哈尔滨光宇蓄电池有限公司GFM（Z）系列蓄电池是该公司推出的新一代固定型阀控密封铅酸蓄电池产品。 该产品充电接受能力优良，可低压浮充电，无需均衡充电；10小时率容量第一次即可达100％，1小时率容量系数0．55，终止电压1．75V；在室温下静置28天自放电不超过3％。[第一段]     

高频变压器并联耦合型电动汽车快速充电接口

针对传统直流充电接口功率等级低、电流强度大、损耗高的问题,提出一种新型多高频变压器并联耦合的电动汽车快速充电直流变换拓扑结构,采用并联模块化设计,整体提高了电动汽车的充电容量。并联结构往往无法实现各模块电流平衡,为解决并联变压器间电流不平衡问题,设计磁耦合电流平衡单元(MC-CB),通过硬件实现模块间电流均衡。详细分析了充电接口的工作原理,论述了MC-CB的特性及设计方法。最后搭建了一套输入电压为760 V,输出电压为200~500 V,输出功率为20 kW的实验样机,实验结果验证了该结构的正确性与优越性。     

以实际负载放电的蓄电池远程核容装置设计

设计了一种基于DC/DC变压装置的蓄电池远程在线核容装置,通过远程控制单元把蓄电池电压升高至略大于整流器电压,由蓄电池给负载供电,实现远程放电.当达到设定的放电终止条件时,切换为限流充电,系统内充电缓冲单元开始工作.充电完成后,蓄电池恢复正常运行状态,由整流器为蓄电池浮充充电.应用结果表明,该装置运行可靠,核容准确,且...     

磷酸铁锂电池作为变电站用直流电源的特性

为了探索磷酸铁锂电池取代铅酸蓄电池作为变电站用直流电源的工作特性,通过浮充电测试,对铅酸电池和磷酸铁锂电池在不同浮充电压下的浮充电流特性、搁置特性、模拟工况放电特性等方面进行比对分析,发现磷酸铁锂电池具有远远超过铅酸蓄电池的大电流放电能力;磷酸铁锂电池具有不同于铅酸蓄电池的浮充特性,建议其浮充电压应选择在3.50 V左右。对磷酸铁锂电池组进行长时间浮充试验发现,在室温下3.6 V电压浮充运行一年后,其容量保持率高达96.06%。     

可充式中性水溶液铅锂电池的研制

笔者研究了以锰酸锂为正极材料,硫酸铅为负极材料,在中性水溶液体系中循环充放的铅锂蓄电池。该体系中,正极材料在1C充放循环条件下,100%DoD循环达到了800多次,80%DoD循环达到了1 400多次。以正、负极片组成铅锂电池体系,在1C充放循环条件下,100%DoD循环近800次。同时测量了正、负极材料在充电终止电压分别为1.80 V、1.75 V和1.70 V时、以1C进行充放循环的初期比容量,以及负极材料在充电终止电压分别为1.80 V、1.75 V和1.70 V时、以1C、3C充放循环的比容量。测试结果表明,充电终止电压降低,放电比容量减少,但减少幅度不大。同时观察到,以锰酸锂与硫酸铅组成电池,将充电终止电压设定在1.75 V进行测试时,循环性能比较稳定,具有良好的应用前景。