[发明专利]一种适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统

说明书

本发明公开一种适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统，包括监控模块、修复模块和巡检模块；监控模块包括数据采集单元、远程通讯单元和判别单元；监控模块通过数据采集单元采交直流数据、蓄电池数据和告警数据，通过远程通讯单元将数据上送；判别单元根据采集的数据判别落后电池；修复模块包括电池除硫单元和主动均衡单元，除硫单元通过减少蓄电池内的硫酸盐体积对所述落后电池进行除硫，主动均衡单元采集蓄电池运行状态，并根据采集到的信息对蓄电池的能量进行均衡控制；巡检模块获取监控模块所采集的各单体电池的运行状态数据，对各单体电池进行分析、预测和/或告警处理，并上送处理结果。利用本发明能够对海上风电升压站的蓄电池系统进行监测和主动维护，降低蓄电池的故障率，延长使用寿命。

技术领域

本发明涉及电气二次设备维护技术领域，特别是一种适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统。

背景技术

近年来风电事业发展十分迅猛，但可供开发的陆上风电场资源有限，于是海上风电场开发成为进一步发展风电事业的必有之路。随着项目建设的海域逐渐向更远的海域延伸，可利用海底登陆路由日益减少，建设海上升压站和换流站的海上风电项目已越来越多。

海上升压站通常采用无人值班方式运行，在远程集控中心实现海上风电场的实时远程监控。直流系统为海上升压站控制和动力负荷提供电源，是保证电场安全可靠运行的重要组成部分。

海上升压站中一般配置400Ah及以上容量蓄电池。直流系统中蓄电池宜选用阀控式密封胶体铅酸蓄电池，实际运行过程中会出现热失控、电解液损失、电极被腐蚀、接地或短路导致的触电等故障。

然而，海上风电地处海洋环境，与陆上风电相比，日常运行维护任务难度更大，费用更高。海上升压站作为风电场电能传输的关键环节，对其进行可靠性研究意义重大。蓄电池系统故障将直接导致控制和动力负荷异常运行。因此，在海上风电场中，采用可靠性高的电气设备及系统结构，有助于减少检修频率，降低运行维护费用。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统，能够对海上风电升压站的蓄电池系统进行监测和主动维护，降低蓄电池的故障率，延长使用寿命。

本发明采用的技术方案如下：一种适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统，包括监控模块、修复模块和巡检模块；

监控模块包括数据采集单元、远程通讯单元和判别单元；监控模块通过数据采集单元采交直流数据、蓄电池数据和告警数据，通过远程通讯单元将采集到的数据进行上送；所述判别单元根据数据采集单元采集的数据判别落后电池；

修复模块包括电池除硫单元和主动均衡单元，所述除硫单元对所述落后电池进行除硫，所述主动均衡单元采集蓄电池运行状态，并根据采集到的信息对蓄电池的能量进行均衡控制；

巡检模块获取监控模块中数据采集单元所采集的各单体电池的运行状态数据，对各单体电池进行分析、预测和/或告警处理，并上送处理结果。

可选的，所述监控模块、修复模块和巡检模块由升压站内直流系统供电。

可选的，所述数据采集单元采集的数据包括：交流输入电压和电流、母线电压、负载电流、电池电流、温度、电池熔丝通断状态、绝缘继电器告警信号、交流空开跳闸告警信号、防雷器故障信号、外接干结点告警信号、交流互投控制信号、交流过欠压/缺相/停电告警信号、单体电池过欠压告警信号、通讯中断告警信号。这些数据的采集可以为进一步的判别和控制提供数据分析基础。

可选的，所述远程通讯单元通过Modbus、CDT91、DNP3.0、IEC101或IEC103规约，向综合自动化系统上送数据，用于电站实现无人值守。

可选的，判别单元根据数据采集单元采集的数据判别落后电池包括：

判断蓄电池的充放电状态；