摘 要：变电所阀控式铅酸蓄电池组因部分蓄电池开路，导致整组蓄电池开路，失去应急供电功能。同时变电所出现交流电源故障，变电所内保护、控制、信号、监控直流电源失电，给变电所带来严重安全隐患，如果此时发生短路故障，将扩大事故范围，造成巨大经济损失。本文对行业内新兴的蓄电池管理技术进行分析研究，针对蓄电池开路故障提出了解决方案。
关键词：蓄电池;开路;故障;损失;研究
蓄电池在长期的浮充运行中，由于蓄电池运行环境、蓄电池自然老化等原因影响，会产生开路问题。而单节蓄电池开路，会造成整组蓄电池开路，无法实现应急供电，变电所内保护、控制、信号、监控直流电源失电。此时，一旦变电所交流系统出现故障，作为唯一后备的蓄电池无法提供应急供电保障，有可能扩大故障范围，造成巨大经济损失。
近年来，深圳地铁变电所蓄电池开路故障频发，严重影响变电所供电安全可靠性。传统的蓄电池监测维护手段已不能满足需要，通过学习新技术，对目前行业内新兴的蓄电池升压并联技术和旁路技术进行分析研究。
一、蓄电池升压并联技术
如图1所示，通过将单只12V蓄电池（或6只2V串联蓄电池）与匹配的AC/DC变换器、DC/DC充电变换器、DC/DC放电升压变换器、DC/DC输出变换器等集成设计的“间接并联智能电池组件”连接，蓄电池间为间接并联结构，解决了单体故障影响整组开路问题。而且，不同批次、不同品牌、不同类型蓄电池可在一个变电站混合使用，提高了蓄电池利用效率。
二、蓄电池旁路技术
在每节蓄电池两端并联二极管，通过对单节及整组蓄电池信息采集，提取蓄电池组开路特征，利用逻辑判断具体哪节蓄电池开路，并驱动二极管短接该开路蓄电池，使其不因单节蓄电池开路影响整组蓄电池正常工作。
三、两种技术对比分析
蓄电池升压并联技术通过单节蓄电池升压并联解决了单节蓄电池故障影响整组开路问题。但是该设计需要经过两个DC/DC转换器才能将蓄电池电能送到直流母线上，与直流母线供电回路连接的两个DC/DC转换器工作稳定可靠性直接影响蓄电池应急供电功能，相对传统蓄电池直接连接可靠性大大降低，同时蓄电池放电时经过两个DC/DC转换器，其升压变换有一定响应时间，给直流应急供电带来安全隐患。
蓄电池旁路技术通过并联二极管及控制模块在蓄电池开路情况下旁路蓄电池也解决了蓄电池开路故障问题。但其控制模块需要消耗蓄电池较大电能，导致蓄电池输出效率较低。
四、总结
随着电力工业和电力系统的发展，对变电所的安全经济运行要求越来越高。蓄电池在变电所运行设备中的安全重要性不容忽视。
通过分析对比，蓄电池升压并联技术和蓄电池旁路技术从两种不同方面改进革新，都彻底解决了单节蓄电池开路导致整组蓄电池失效的问题。但通过对比其工作性能，在确保蓄电池应急供电功能的情况下，蓄电池旁路技术相对更加安全可靠。当然在减少控制模块能耗方面还需要加强研究，提高蓄电池效率。
参考文献：
[1]张庆伟.变电站蓄电池组开路保护方法研究[J].江西电力职业技术学院学报，2006.09
[2]覃俏云.一种蓄电池组开路检测方法的研究[J].电子世界，2001：72.
论文作者:张显
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第04期
论文发表时间:2019/7/15
标签：蓄电池论文; 开路论文; 变电所论文; 变换器论文; 旁路论文; 故障论文; 技术论文; 《当代电力文化》2019年第04期论文;