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变电站蓄电池状态全息感知及智慧诊断系统

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完成单位:国网山东省电力公司烟台供电公司

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

朱正轩、陈学海、何振民、张晨昕、王睿喆、张玉哲、张靖一、宫 川

项目概况

蓄电池组作为变电站内全部二次设备的唯一后备电源,在变电站交流电源失电时承担为所有继电保护装置供电的责任,是确保变电站稳定运行和失电启动的重要设备。目前变电站蓄电池组运维管理仍存在以下短板: 1)变电站蓄电池的日常维护主要依靠人工巡检及核容放电试验,单组蓄电池核容放电试验耗时约10小时,作业耗时长、效率低;各变电站以年为单位轮流进行核容试验,亏空蓄电池发现不及时,严重影响变电站直流电源系统运行安全。 2)蓄电池组在放电试验中损耗大量电能,这些电能被转换成热能耗散,无法被有效二次利用,不符合能源绿色低碳转型发展趋势; 3)蓄电池组监控信息利用率低,大量实时运行状态和历史运行数据无法发挥效用,缺陷处理依赖作业人员现场判别,智能化水平低,难以满足新型电力系统发展要求。 针对上述问题,国网山东省电力公司烟台供电公司研制了变电站蓄电池状态全息感知及智慧诊断系统。利用本系统,作业人员能够实现快速核容、智能诊断、节能放电、全息感知于一体的新型低碳直流电源系统运检方式。 系统创新引入基于电化学阻抗的对比评估算法和基于放电前期电压、电流特征变化的容量快速判断算法,在保障试验精度的情况下提升作业效率;系统创新引入模式识别算法,综合利用多种蓄电池组运行状态数据进行蓄电池健康诊断,能够快速定位缺陷电池,准确识别潜在运行风险;应用蓄电池节能放电技术,实现电池储能的有效二次利用,降低核容放电试验导致的电能损耗的同时降低试验过程中热量产生,助力电能绿色低碳利用;应用边缘计算技术和无线通讯技术实现蓄电池组运行状态的实时全息感知,作业人员无需到达现场即可完成蓄电池组常规运检工作,显著缩短故障响应时间。 本成果发表论文1篇,撰写专利1篇,获2024年山东省青年创新创业大赛银奖。成果在国网山东省电力公司烟台供电公司所辖变电站中得到广泛应用,有效巩固了变电站直流电源系统及蓄电池组的运行可靠性,具有显著的技术价值、经济技术和社会价值。