基于参比电极的析锂电池安全充电控制
电池系统是支撑下一代新型电网的关键,然而不合理的充放电策略会使电池发生析锂副反应,导致电池充放电性能大幅减弱。因此,文中针对三元锂离子电池,基于参比电极揭示了析锂后电池的充电性能变化情况,并对其安全充电电流进行控制。首先,设计不同温度下的充放电循环实验,得到低温循环与高温循环后的电池;其次,通过植入参比电极标定安全充电曲线对比电池的负极电位,发现高温循环后的电池发生了析锂,且平均充电电流相比新电池降低了61.7%;最后,对析锂后的电池建立安全充电荷电状态-温度-电流等高线图,对比新电池等高线图后发现,200 A以上的充电电流区域减少了69.84%。文中提供了一个析锂后电池充电性能衰减的量化指标,需要在实际的锂离子电池全寿命周期管理中予以考虑。
基于分层架构的退役电池可重构均衡控制研究
利用退役电池构建储能系统,充分利用其剩余价值,是解决大量退役电池再利用的重要途径。然而,经过多次充放电影响,退役电池不一致性问题较新电池更为突出。在此背景下,首先,针对退役电池储能系统提出了分层式可重构均衡拓扑。其次,基于该拓扑提出了分层式均衡控制策略。考虑组内部和组间两个层次的均衡控制,组内以SOC和端电压为均衡变量,通过重构实现电池单体状态均衡,组间以SOC为均衡变量,通过重构保证全电池簇均衡。同时考虑多种运行工况:静置过程中通过自均衡提高电池组的均衡效率和可用容量,放电过程中通过拓扑结构变换维持输出电压稳定,充电过程中考虑能量损耗和充电速度合理优化充电电流,缩短充电时间,减少温升,延长电池使用寿命。最后,在Matlab中验证了所提拓扑与均衡策略在不同工况下的有效性。
蓄电池红外测温检测技术
任何有一定温度的物体,都会以电磁波的形式向外界辐射能量。辐射能量的大小与该物体热力学温度的四次方成正比。利用这个原理制成的红外测温仪,无需与物体接触属于非接触式测量。红外测温技术是利用红外探测技术获取设备辐射状态的热信息,转换成温度后进行显示的技术。 红外热成像技术可在设备不停电的情况下,检测设备的表面温度状况。通过对电气设备表面温度及其分布的测试、分析和判断,准确地发现电气设备运行中问题。红外成像仪可实现设备运行状态时远距离、不停电、不接触、不取样、不解体的情况下,检测出设备故障引起的异常红外辐射和温度,有效的判断设备存在的外部缺陷和内部缺陷从而实现故障隐患的提早发现并及时进行处理。 由于正常运行的蓄电池组处于浮充状态下,充电电流很小,电流路径中的电缆、连接片、接线板出现接触不良的故障是发现不了的。蓄电池在核对充电过程中会有l的电流流过电流路径中的电缆、连接片、接线板。红外成像测温技术能及发现蓄电池组电流回路电阻过大发热的隐患通过监视蓄电池外壳的温度能有效的防止蓄电池充放电过程中的热失控故障。 红外成像测温技术可实现设备运行状态时远距离、不停电、不接触、不取样、不解体的情况下,检测出设备故障引起的异常红外辐射和温度,有效的判断设备存在的外部缺陷和内部缺陷,从而实现故障隐患的提早发现并及时进行处理红外成像测温技术是一项十分有效的故障诊断方法,通过蓄电池组核对性放电过程中的温度监控,能及发现蓄电池发现存在的发热故障,并能有效的防止蓄电池热失控而导致的起火和爆炸。
基于大数据分析的无功补偿技术
随着城市地下电缆配电系统的不断发展,电缆容性充电电流引起的轻负荷期的电压升高问题日益引起重视。10kV三芯带铠电力电缆与架空线相比,其对地电容电流是架空线的30~100倍。电缆比例的提高,显著加大了供电系统的对地电容电流与相间电容电流。《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》6.2条要求对进出线以电缆为主的220KV变电站应配置相应的感性无功补偿装置。但现阶段解决此问题的传统方法是采用固定式电抗器补偿电容电流,不能根据系统的实时情况进行动态调节,设备利用率较低,而且电抗器处于满负荷运行状态,负载损耗较大。用于配电网的意义:随着城市地下电缆配电系统的不断发展,电缆容性充电电流引起的轻负荷期的电压升高问题日益引起重视。《电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》6.2条要求对进出线以电缆为主的220KV变电站应配置相应的感性无功补偿装置。如果在配电网上装设感性无功发生器,可针对变动比较大的负荷(如为电气化铁路供电的变电站,风电、水电等间歇性波动较大能源接入的变电站等)进行快速有效的动态无功补偿,对电压波动、功率因数及谐波进行综合治理,在有效的改善电能质量的同时,可取得明显的节能降耗效益。用于配电网的意义∶随着城市地下电缆配电系统的不断发展,电缆容性充电电流引起的轻负荷期的电压升高问题日益引起重视。《电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》6.2条要求对进出线以电缆为主的220KV变电站应配置相应的感性无功补偿装置。如果在配电网上装设感性无功发生器,可针对变动比较大的负荷(如为电气化铁路供电的变电站,风电、水电等间歇性波动较大能源接入的变电站等)进行快速有效的动态无功补偿,对电压波动、功率因数及谐波进行综合治理,在有效的改善电能质量的同时,可取得明显的节能降耗效益。
基于状态量变化分析的直流电源系统主动维护策略探讨
根据直流电源智能分析辅助决策系统记录的各种数据,通过精确数据分析来判断充电机故障、蓄电池故障、接地故障、均流充电电流不稳定、恒压充电电压不稳定、充电机短时关机、充电机交流失压、瞬时接地故障等信息,以“基于状态量变化分析的直流电源系统主动维护策略探讨”为主题,围绕主动性维护基本方法、直流电源智能分析辅助决策系统简介、主动维护的数据支撑、蓄电池组主动维护方法四个方面进行论述。
并联电抗器补偿方案对500kV海底电缆沿线过电压的分布影响
交流海底电缆是海上风电场交流输电技术的重要组成部分,但其充电电流问题限制了其在远距离、大容量海上风电中的应用。文中基于HYJQF41-F290/500 kV型号的单芯交流海底电缆,研究了该电缆在远距离、高压输电中不同工况下的沿线过电压分布情况。首先,建立该电缆的仿真模型,并对其参数进行修正。然后,针对并联电抗器的不同补偿度,对单端补偿、两端补偿等配置方案下并联电抗器的容量进行分析计算。最后,基于高压、远距离风电场模型中单相接地故障、合分闸等工况,对不同无功补偿方案下海底电缆沿线过电压的分布规律进行仿真研究。研究结果表明,海底电缆的最大过电压随着补偿方案的不同而出现在不同的位置。基于此,文中给出了在不同补偿方案下高压海底电缆选型以及变电站设备绝缘水平设计时过电压的选取方法,对工程实际具有一定指导意义。