劉源晶
摘 要:變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行離不開可靠的操作電源,目前大多采用蓄電池組作為站內(nèi)備用或不間斷應(yīng)急電源。蓄電池性能關(guān)系到電網(wǎng)安全,因此必須監(jiān)測蓄電池性能,其中內(nèi)阻就是評估其性能好壞的重要指標(biāo)參數(shù)。本文提出了一種基于互相關(guān)原理的內(nèi)阻檢測方法,并進(jìn)行了仿真分析,仿真結(jié)果表明,該法能有效抑制干擾,實(shí)現(xiàn)對蓄電池內(nèi)阻的精確測量。
關(guān)鍵詞:蓄電池;內(nèi)阻;互相關(guān)原理
中圖分類號:TH74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 引言
蓄電池作為電力控制系統(tǒng)中的后備直流電源,其性能直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行。長期運(yùn)行的蓄電池可能會干涸發(fā)熱、漏液、欠充、過放、極板巖化、內(nèi)阻增大,進(jìn)而迅速失效,嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全,因此,必須監(jiān)測蓄電池性能,而內(nèi)阻就是評估其性能好壞的重要指標(biāo)參數(shù)。蓄電池內(nèi)阻與蓄電池容量有著密切的關(guān)系,根據(jù)內(nèi)阻的大小可以判斷電池的性能。本文提出一種系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡單、抗干擾能力強(qiáng),測量精度高的蓄電池內(nèi)阻測試方法。
2 基于互相關(guān)原理的內(nèi)阻測試法原理
互相關(guān)函數(shù)是用于度量兩個(gè)隨機(jī)函數(shù)相關(guān)性的函數(shù),如果兩個(gè)隨機(jī)函數(shù)是相互獨(dú)立的,互相關(guān)函數(shù)為值等于兩個(gè)隨機(jī)函數(shù)平均值積的常數(shù),如噪聲和信號的互相關(guān)函數(shù)為0;若兩個(gè)隨機(jī)函數(shù)具有相同的頻率時(shí),可提取有效信號。如圖1所示是互相關(guān)原理法測內(nèi)阻原理框圖,恒流交流源注入蓄電池后,通過帶通濾波器從蓄電池兩端提取相應(yīng)頻率的電壓信號Us,經(jīng)電阻Rr檢測電流信號,并經(jīng)過轉(zhuǎn)化后形成與電流同頻率同相位的方波信號Ur作為參考信號。
3 仿真分析
當(dāng)注入電流是頻率為1kHz的正弦電流,參考信號是頻率為1kHz的標(biāo)準(zhǔn)方波,設(shè)θ為3.6°,其仿真結(jié)果如圖所示,其中,圖2為提取的電壓信號,圖3為互相關(guān)函數(shù)分離出的直流信號。
由于實(shí)際檢測中會有噪音,若假設(shè)檢測到的電壓伴有噪音,如圖2所示中紫色部分,當(dāng)噪音為信號的30%時(shí)仿真結(jié)果如圖3紫色部分所示。
從圖3比較看,濾波穩(wěn)定后,伴有噪音的信號與理想信號得出的直流分量基本相同,即使在噪音為信號的30%時(shí),也表現(xiàn)平穩(wěn),基于互相關(guān)原理的內(nèi)阻測量法能有效的抑制測量過程中的各種噪音,從而提高了檢測精度。
結(jié)論
本文設(shè)計(jì)了基于互相關(guān)基于互相關(guān)原理的內(nèi)阻檢測方法,仿真結(jié)果表明,該法不需要注入大電流,能較強(qiáng)的抑制測量噪音,有效提高測量精度,是一種不損傷蓄電池的可靠內(nèi)阻測量方法。
參考文獻(xiàn)
[1]江莉.閥控式密封鉛酸蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D].武漢理工大學(xué),2007.