蓄电池在线监测技术发展与最优化方法选择

李文亮，虢文兵，李 卫，吴治军，廖松龄，刘 乐

（云南电网有限责任公司普洱供电局，云南普洱，665000）

蓄电池在线监测技术发展与最优化方法选择

李文亮，虢文兵，李 卫，吴治军，廖松龄，刘 乐

（云南电网有限责任公司普洱供电局，云南普洱，665000）

阀控铅酸蓄电池作为直流系统后备电源被广泛的应用在变电站中，但由于在具体的使用过程中缺乏完善的监测手段，导致直流电源常常由于电池问题引发一些不必要的事故。设计选择一种有效的蓄电池在线监测方案，通过监控软件准确地掌握蓄电池的内阻、电压以及剩余容量等参数显得十分重要，论文介绍和分析了蓄电池在线监测技术发展及各类方法。

蓄电池内阻；在线监测最优化；

0 引言

随着人们生活水平的提高和工业的不断发展，人们对电能的依赖越来越突出，电力资源显得越来越重要。也正因为如此，企业运维管理人员的工作变得越来越复杂，智能电能表的计量故障也越来越多。智能电能表是电能计量的基础装置，供电企业抄核收工作是以电能表上的计量数据为依据，如果计量数据不准确，就会影响供电企业的整体效益。因此，运维管理人员需要对智能电能表的计量故障原因引起重视，并设法排除这些故障。维护配电网的稳定迫在眉睫，只有配电网稳定，才能保障人们的正常生活和工业的发展。

1 智能电能表计量故障原因分析

1.1 客户用电容量过大

由于农村地区的用电管理不太规范，一些小型的加工厂、小作坊就会利用电力管理上的漏洞来偷电。通过改装智能电能表，使之发生故障，从而无法准确的计量出用电量，以此来达到偷电的目的。此外，在广大农村地区的小作坊内，由于缺乏专业的电力工作人员，加上大部分员工的用电常识比较差，就会在用电方面没有节制，甚至很多员工还会私自使用大功率电器，导致智能电能表长期处于超负荷的运行状态。智能电能表在超负荷状态下工作，就会影响智能电能表内部的继电器，使之承载超重，继而导致触点受热而变形。如此一来，受热面积就会随之增大，导致触点被烧毁，从而致使智能电能表出现计量故障。

1.2 智能电能表的原材料质量得不到保障

智能电能表的质量好坏取决于其内部各元件，如果元件质量得不到保障，那么电能表的使用寿命也不会很长。大部分的智能电能表在发生故障后，都不是只有一种元件被毁坏。由此可见，智能电能表之所以会频频发生故障，根本原因就在于其内部的元件质量太差，不符合使用标准，也就是电能表的原材料质量得不到保障。而其中出现问题最多的元件又是电解电容器，电解电容器的作用在于产生电压。通过对电解质进行电解，能够释放出正离子和负离子，两种离子相互结合起来就能产生电压。曾有研究人员对一批新的智能电能表进行了研究，研究人员发现，如果室外温度在-6℃以下，电解电容中的正负极板就会失去聚积电荷的功能，从而使电能表内没有电压通过。这样一来，极板之间的电压就会被降低，使智能电能表内部的电压达不到使用标准，计量芯片就无法正常运行。在这种情况下，虽然智能电能表的指示灯是正常显示的，但是却无法计量处准确的用电量。这就是由于智能电能表的原材料质量不过关造成的，在温度较低的情况下，元件不能正常工作。

1.3 电能表设计不合理

智能电能表是一种高精度测量仪器，是集合现代化的技术手段设计而成的电能计量设备。在智能电能表的内部存在多种元件，每种元件的功能、作用不同，各种元件要协调起来才能维持智能电能表的正常运转。因此，无论是其中是哪一种元件，都应该经过科学的、合理的设计。如果有一个元件的设计不合理，不科学，都可能使智能电能表的计量不准确，甚至失去计量功能。比如，在智能电能表中，最为重要的元件就是计量芯片，只有计量芯片的各种参数符合标准，并且芯片的外形与智能电能表是匹配的，才可能实现电能表的计量功能，并保证其计量的准确性。

2 智能电能表计量故障的预控措施

2.1 采用科学的方式对电能表进行控制

总的来说，将智能电能表的开关设计成外置开关的优势主要有两点：第一，许多智能电能表不必要安装控制回路，或者在较短的时间内不能使用，在不安装内置继电器的情况下，不但能够降低智能电能表的制造成本，还能够满足不同客户的个性化需求。第二，能够将智能电能表的计量功能充分的体现出来，使其它辅助功能得到简化，在提高智能电能表的稳定性，同时，还能有效延长其使用寿命。

2.2 保证电能表各软硬件设计的可靠度

在实践过程中，应该注意各元件和软硬件设计的合理性、科学性。比如，在设计中应该包含相应的检测机制，还应对不动作机制有所设计。与此同时，智能电能表在运输过程中，可能因为一些不可控的因素，如碰撞、雨水天气等，导致继电器的触点不灵敏，最早出现接触不良的情况。如果是继电器接触不良，就会影响智能电能表的计量功能，导致计量的精准度下降。所以，针对这种情况，相关设计人员在智能电能表的检测和安装上，应设计上用电不动作机制，就能有效的解决这一问题。由此可见，无论是运输、使用智能电能表，还是对其进行安装，都需要注重各种硬件、软件在设计时的可靠性，才能降低故障发生率。

2.3 优化电能表计量芯片

计量芯片的关键是要参数匹配，针对芯片引起的计量故障，应采取现代化的技术对计量芯片进行优化，以保证其参数的匹配强度。只有计量芯片的参数与智能电能表相匹配了，才能保证电能表的安全。而计量芯片中最重要的就压敏电阻的配备，可以从以下方面着手：第一，应保证压敏电阻的峰值电流在8000A以上，还要保证其安全性。此外，还应尽可能的控制压敏电阻的控制成本，使之保持在合理的范围内；第二，压敏电阻的引线设计要合理，压敏电阻的引线应该与信号线保持一定的距离，并且其应该与信号线保持垂直关系，不能与之平行，只有保持垂直关系才能预防浪涌电流带来的袭击。第三，线路板的布线要科学，在对线路板进行布线时，首先是要将计量芯片的功能放在第一位，要充分考虑其在面对电磁辐射时，是否有承受其辐射的能力；其次是要考虑模拟信号的功能，模拟信号的功能是非常关键的，只有模拟信号的功能正常，才能保障计量芯片的功能。

3 结束语

智能电能表的计量功能是智能电能表的基础功能，也是其最重要的功能。但是，随着社会的发展，用电量一直呈上升的趋势，因此也容易引起各类计量故障。根据故障现象，需要分析出故障原因，再以这些原因为依据，找到有效的防控措施。只有防控与治理结合，才能提升智能电能表计量的精准度，从而确保配电网的正常运转。

[1]余宇红.智能电能表计量性能故障的分析与研究[J].电子技术应用,2015,(z1):182-183,189.

[2]李帆,王委,郭寒等.浅谈运行中智能电能表的常见故障及解决措施[J].电测与仪表,2016,53(z1):128-130.

[3]魏娟,汪萍,季迎峰等.三相智能电能表常见故障分析与对策[J].电工技术,2015,(10):1-2.

Development of Online Monitoring Technology for Batteries and Selection of Optimal Methods

XLi Wenliang,Guo Wenbing,Li Wei,Wu Zhijun,Liao Songling,Liu le
（Yunnan Power Grid Co., Ltd. Pu'er Power Supply Bureau, Puer Yunan,665000）

Valve-regulated lead-acid battery is widely used as a back-up power supply in DC system. Due to the lack of perfect monitoring means, DC power supply often causes some unnecessary accidents due to battery problems. It is important to select an effective on-line monitoring program for the storage battery. It is very important to accurately grasp the parameters such as the internal resistance, voltage and residual capacity of the battery by monitoring software. The paper introduces and analyzes the development and various methods of the on-line monitoring technology of the battery.

Battery inner resistance；Online monitoring optimization