[发明专利]实时诊断一体化智能终端后备铅酸蓄电池组故障的方法

说明书

本发明提供一种实时诊断一体化智能终端后备铅酸蓄电池组故障的方法，本发明首先利用大功率电阻对铅酸蓄电池组进行大电流放电，直至蓄电池组端电压降至30V左右。然后对蓄电池组进行短时充电循环，利用16位高精度ADS1115模数采集电压数据，采样频率为100ms一次，充电时间为3分钟，共计采样1800个点。对采集到的数据进行平均滤波，提高数据的准确性，避免因数据误差而导致的错误判断。实现电压数据的实时采集和处理。对采集到的蓄电池端电压数据进行进一步处理，拟合成曲线，利用巴特沃斯低通滤波器对曲线进行滤波处理，提高数据的准确性，避免因数据误差而导致的误判。同时也避免因检测装置受到外部环境影响所产生噪声信号的干扰，排除了偶然性，提高了故障诊断的精度和准确度。

技术领域

本发明涉及电力设备故障诊断领域，更具体地，涉及一种实时诊断一体化智能终端后备铅酸蓄电池组故障的方法。

背景技术

在电力行业的安全生产过程和稳定运行过程中，作为备用电源的铅酸蓄电池在配电自动化设备中发挥着重要的作用，其担负着储备电能、应付电网异常、维持系统正常运转的重要使命，被称为电网中的最后一道防线。当发生故障或交流失电时，蓄电池可迅速向站内重要的一次设备和二次设备提供电能，以确保智能关断装置和继电保护装置可靠动作和断路器的可靠开断。一旦蓄电池发生故障，将导致配电网中的远动装置无法正常投切，极易造成严重事故。因此，备用蓄电池供电是否可靠关系到电力系统的安全可靠运行。

一体化智能终端是安装于10kV架空配电线路中户外电杆上的配电终端装置，其广泛用于城郊及农村配电网中，是一种用于分断、闭合、承载线路负荷电流及故障电流的重要机械开关设备。一体化智能终端体积小、数量多，可安置在户外馈线上，设有变送器，能关合、承载、开断正常负荷电流(≤630A)，可开合励磁电流不超2A的空载变压器、电容电流不超5A的空载线路。在电网失电情况下，主要通过一体化智能终端的后备电池实现柱上开关的动作，一般情况下要求至少能进行三次动作，因此电池的好坏对一体化智能终端的可靠工作有很大的影响。但在实际生产应用过程中，一体化智能终端后备电池长期处于浮充状态，其端电压为浮充电压，无法进一步判断此时一体化智能终端后备蓄电池组中单体电池的好坏。在线路长期浮充状态下，会使电池内部极板极化而造成蓄电池性能变坏和寿命缩短，存在失效的风险。若一体化智能终端后备电池组中电池存在单体失效的情况，但在电池浮充状态下无法对其性能进行判断，一旦终端设备发生交流失电由后备电源供电时，由于阀控蓄电池具有特殊的阀控式密封结构，其端电压会大幅下降，无法给直流供电系统提供电能，造成电力系统安全事故。由于一体化智能终端一般是安装在架线线杆上，使得检修人员对备电池的检测极为不便。因此，如果能够在线检测一体化智能终端后备电池组的好坏，从而对损坏的电池组及时进行更换和处理，这不仅减少了维护人员的工作量，同时也提高了电力系统的稳定性。

一体化智能终端后备电源铅酸蓄电池组时配电终端设备的核心，其担负着储备电能、应付电网异常、维持系统正常运转的重要使命，被称为电网中的最后一道防线。当发生故障或交流失电时，蓄电池可迅速向站内重要的一次设备和二次设备提供电能，以确保智能关断装置和继电保护装置可靠动作和断路器的可靠开断。研究资料表明，在目前国内电力系统户外保护装置中，一体化智能终端的供电电源一般采用电压互感器(PT)直接从10kV馈线上取电，并配合蓄电池作为后备电源来供电。目前主要有三种供电方式，即工作电源和操作电源均取自馈线；工作电源取自馈线，操作电源取自蓄电池；工作电源和操作电源均取自蓄电池。但由于一体化智能终端后备电池长期处于浮充状态，加之后期维护不到位，极易造成蓄电池组的单体电池损坏，也为电力系统的安全运行埋下了隐患。所以所以如果能够在线检测并发现后备铅酸蓄电池的损坏，及时对其作出相应的更换和处理，不仅节省的大量的人力物力，还提高了工作效率，减少了安全事故的发生。

目前，对一体化智能终端后备铅酸蓄电池组性能好坏的检测大都采用电池活化技术，即通过发送活化指令，控制系统完成对电池的活化，利用采集的数据建立电池评估模型评估蓄电池当前运行状态。但这种数据模型的评估方法存在计算量大、评估时间长，不易实现的问题。很难对蓄电池组性能的检测得出稳定的结论，可靠性较差。