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”的(de)這(zhe)一(yi)優(you)點(dian)
，已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)電(dian)池(chi)運(yun)行(xing)管(guan)理(li)中(zhong)的(de)缺(que)點(dian)和(he)難(nan)點(dian)。在(zai)提(ti)高(gao)電(dian)池(chi)性(xing)能(neng)，減(jian)少(shao)維(wei)護(hu)工(gong)作(zuo)量(liang)的(de)同(tong)時(shi)，如(ru)何(he)快(kuai)捷(jie)有(you)效(xiao)地(di)檢(jian)測(ce)出(chu)早(zao)期(qi)失(shi)效(xiao)電(dian)池(chi)並(bing)預(yu)測(ce)蓄(xu)電(dian)池(chi)性(xing)能(neng)變(bian)化(hua)趨(qu)勢(shi)已(yi)成(cheng)為(wei)電(dian)池(chi)運(yun)行(xing)管(guan)理(li)的(de)新(xin)課(ke)題(ti)。目(mu)前(qian)除(chu)了(le)核(he)對(dui)性(xing)放(fang)電(dian)
、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

zaidianlixitongbiandianzhanmuqianshiyongjiaoduodexudianchizaixianjiancezhuangzhishidianchixunjianyi
，dianchixunjianyiyoufenweiliangzhong，yizhongshiceliangxudianchidantidianyadexunjianyi，jiegoushiyouyigezhukongmokuaiheshugecaijimokuaizucheng，zhumokuaijieshoujiankongqidemingling
，fasongdianchishujudaozhiliushebeidejiankongqi；采集模塊中每個模塊采集10～20節電池的電壓

、電流和溫度
；通(tong)過(guo)直(zhi)流(liu)充(chong)電(dian)設(she)備(bei)的(de)監(jian)控(kong)器(qi)可(ke)顯(xian)示(shi)各(ge)單(dan)節(jie)電(dian)池(chi)電(dian)壓(ya)
，判(pan)斷(duan)故(gu)障(zhang)電(dian)池(chi)的(de)編(bian)號(hao)且(qie)給(gei)出(chu)報(bao)警(jing)。這(zhe)類(lei)電(dian)池(chi)巡(xun)監(jian)儀(yi)一(yi)般(ban)由(you)直(zhi)流(liu)設(she)備(bei)生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)提(ti)供(gong)
，在(zai)訂(ding)貨(huo)直(zhi)流(liu)設(she)備(bei)時(shi)它(ta)是(shi)選(xuan)配(pei)裝(zhuang)置(zhi)，由(you)於(yu)功(gong)能(neng)單(dan)一(yi)
、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、保(bao)險(xian)管(guan)與(yu)連(lian)接(jie)部(bu)分(fen)接(jie)觸(chu)不(bu)良(liang)
，而(er)引(yin)起(qi)電(dian)壓(ya)檢(jian)測(ce)異(yi)常(chang)而(er)引(yin)起(qi)報(bao)警(jing)。絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)蓄(xu)電(dian)池(chi)采(cai)集(ji)部(bu)分(fen)使(shi)用(yong)保(bao)險(xian)采(cai)用(yong)易(yi)損(sun)壞(huai)的(de)玻(bo)璃(li)管(guan)，由(you)於(yu)玻(bo)璃(li)管(guan)大(da)小(xiao)差(cha)異(yi)，容(rong)易(yi)出(chu)現(xian)接(jie)觸(chu)不(bu)良(liang)的(de)情(qing)況(kuang)，這(zhe)些(xie)誤(wu)報(bao)警(jing)帶(dai)來(lai)的(de)維(wei)護(hu)工(gong)作(zuo)量(liang)大(da)大(da)增(zeng)加(jia)


，不(bu)但(dan)沒(mei)有(you)減(jian)輕(qing)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du)，反(fan)而(er)增(zeng)加(jia)了(le)不(bu)少(shao)工(gong)作(zuo)。

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
、yidongtongxinxitongduixudianchizaixianjiancejishutichugenggaodeyaoqiu，yimanzuzhongyaoxitongdeanquankekaoxing。xudianchizaixianjianceyingcongsangefangmianlaitigaoxitongkekaoxing，yifangmianjiancekeyibaozhengxudianchichuyuzhengquedeyunxingzhuangtai，ruduiyuxudianchiguochong
、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）
，將(jiang)幾(ji)個(ge)站(zhan)或(huo)一(yi)地(di)區(qu)的(de)蓄(xu)電(dian)池(chi)監(jian)測(ce)通(tong)過(guo)光(guang)纖(xian)進(jin)行(xing)組(zu)網(wang)
，建(jian)立(li)一(yi)個(ge)實(shi)時(shi)遠(yuan)程(cheng)智(zhi)能(neng)化(hua)蓄(xu)電(dian)池(chi)監(jian)測(ce)網(wang)絡(luo)化(hua)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)

，以(yi)實(shi)現(xian)信(xin)息(xi)集(ji)中(zhong)和(he)遠(yuan)程(cheng)控(kong)製(zhi)，使(shi)運(yun)行(xing)檢(jian)修(xiu)人(ren)員(yuan)、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、bianxieshineizuceshitongyangdeshuiping，tashixudianchizaixianjiancejishushengcundejichu，yeshiguangfanyingyongdejibentiaojian。lingwai，jiancegongyigaijinyeshijinhoufazhandefangxiang，ruxudianchicaijibuxianyaogengjiaheli，yijianshaoxiansun；采(cai)集(ji)線(xian)接(jie)線(xian)要(yao)簡(jian)單(dan)方(fang)便(bian)，減(jian)少(shao)保(bao)險(xian)原(yuan)因(yin)引(yin)起(qi)的(de)誤(wu)報(bao)警(jing)。總(zong)之(zhi)，蓄(xu)電(dian)池(chi)在(zai)線(xian)監(jian)測(ce)本(ben)身(shen)所(suo)具(ju)備(bei)優(you)點(dian)
，以(yi)及(ji)更(geng)多(duo)的(de)擴(kuo)展(zhan)功(gong)能(neng)
，廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)將(jiang)是(shi)今(jin)後(hou)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)。

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）和he連lian續xu性xing差cha等deng，核he對dui性xing放fang電dian測ce試shi雖sui然ran落luo後hou電dian池chi，但dan一yi般ban每mei年nian一yi次ci
，無wu法fa在zai測ce試shi前qian發fa現xian落luo後hou電dian池chi，也ye無wu法fa保bao證zheng測ce試shi後hou的de一yi年nian內nei不bu出chu現xian故gu障zhang，且qie工gong作zuo量liang很hen大da
，因yin此ci，傳chuan統tong的de檢jian測ce維wei護hu手shou段duan不bu但dan缺que少shao信xin息xi的de來lai源yuan，更geng沒mei有you專zhuan業ye的de綜zong合he分fen析xi手shou段duan



，致zhi使shi無wu法fa及ji時shi發fa現xian已yi發fa生sheng的de故gu障zhang和he存cun在zai的de隱yin患huan，給gei生sheng產chan和he安an全quan帶dai來lai嚴yan重zhong威wei脅xie。蓄xu電dian池chi在zai線xian監jian測ce技ji術shu的de發fa展zhan使shi取qu代dai傳chuan統tong的de測ce試shi手shou段duan成cheng為wei了le可ke能neng，不bu但dan具ju備bei監jian測ce功gong能neng，還hai可ke實shi現xian綜zong合he分fen析xi、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。