李文亮，虢文兵，李 衛(wèi)，吳治軍，廖松齡，劉 樂

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司普洱供電局，云南普洱，665000）

蓄電池在線監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展與最優(yōu)化方法選擇

李文亮，虢文兵，李 衛(wèi)，吳治軍，廖松齡，劉 樂

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司普洱供電局，云南普洱，665000）

閥控鉛酸蓄電池作為直流系統(tǒng)后備電源被廣泛的應(yīng)用在變電站中，但由于在具體的使用過程中缺乏完善的監(jiān)測(cè)手段，導(dǎo)致直流電源常常由于電池問題引發(fā)一些不必要的事故。設(shè)計(jì)選擇一種有效的蓄電池在線監(jiān)測(cè)方案，通過監(jiān)控軟件準(zhǔn)確地掌握蓄電池的內(nèi)阻、電壓以及剩余容量等參數(shù)顯得十分重要，論文介紹和分析了蓄電池在線監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展及各類方法。

蓄電池內(nèi)阻；在線監(jiān)測(cè)最優(yōu)化；

0 引言

隨著人們生活水平的提高和工業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電能的依賴越來越突出，電力資源顯得越來越重要。也正因?yàn)槿绱?，企業(yè)運(yùn)維管理人員的工作變得越來越復(fù)雜，智能電能表的計(jì)量故障也越來越多。智能電能表是電能計(jì)量的基礎(chǔ)裝置，供電企業(yè)抄核收工作是以電能表上的計(jì)量數(shù)據(jù)為依據(jù)，如果計(jì)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，就會(huì)影響供電企業(yè)的整體效益。因此，運(yùn)維管理人員需要對(duì)智能電能表的計(jì)量故障原因引起重視，并設(shè)法排除這些故障。維護(hù)配電網(wǎng)的穩(wěn)定迫在眉睫，只有配電網(wǎng)穩(wěn)定，才能保障人們的正常生活和工業(yè)的發(fā)展。

1 智能電能表計(jì)量故障原因分析

1.1 客戶用電容量過大

由于農(nóng)村地區(qū)的用電管理不太規(guī)范，一些小型的加工廠、小作坊就會(huì)利用電力管理上的漏洞來偷電。通過改裝智能電能表，使之發(fā)生故障，從而無法準(zhǔn)確的計(jì)量出用電量，以此來達(dá)到偷電的目的。此外，在廣大農(nóng)村地區(qū)的小作坊內(nèi)，由于缺乏專業(yè)的電力工作人員，加上大部分員工的用電常識(shí)比較差，就會(huì)在用電方面沒有節(jié)制，甚至很多員工還會(huì)私自使用大功率電器，導(dǎo)致智能電能表長期處于超負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)。智能電能表在超負(fù)荷狀態(tài)下工作，就會(huì)影響智能電能表內(nèi)部的繼電器，使之承載超重，繼而導(dǎo)致觸點(diǎn)受熱而變形。如此一來，受熱面積就會(huì)隨之增大，導(dǎo)致觸點(diǎn)被燒毀，從而致使智能電能表出現(xiàn)計(jì)量故障。

1.2 智能電能表的原材料質(zhì)量得不到保障

智能電能表的質(zhì)量好壞取決于其內(nèi)部各元件，如果元件質(zhì)量得不到保障，那么電能表的使用壽命也不會(huì)很長。大部分的智能電能表在發(fā)生故障后，都不是只有一種元件被毀壞。由此可見，智能電能表之所以會(huì)頻頻發(fā)生故障，根本原因就在于其內(nèi)部的元件質(zhì)量太差，不符合使用標(biāo)準(zhǔn)，也就是電能表的原材料質(zhì)量得不到保障。而其中出現(xiàn)問題最多的元件又是電解電容器，電解電容器的作用在于產(chǎn)生電壓。通過對(duì)電解質(zhì)進(jìn)行電解，能夠釋放出正離子和負(fù)離子，兩種離子相互結(jié)合起來就能產(chǎn)生電壓。曾有研究人員對(duì)一批新的智能電能表進(jìn)行了研究，研究人員發(fā)現(xiàn)，如果室外溫度在-6℃以下，電解電容中的正負(fù)極板就會(huì)失去聚積電荷的功能，從而使電能表內(nèi)沒有電壓通過。這樣一來，極板之間的電壓就會(huì)被降低，使智能電能表內(nèi)部的電壓達(dá)不到使用標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)量芯片就無法正常運(yùn)行。在這種情況下，雖然智能電能表的指示燈是正常顯示的，但是卻無法計(jì)量處準(zhǔn)確的用電量。這就是由于智能電能表的原材料質(zhì)量不過關(guān)造成的，在溫度較低的情況下，元件不能正常工作。

1.3 電能表設(shè)計(jì)不合理

智能電能表是一種高精度測(cè)量儀器，是集合現(xiàn)代化的技術(shù)手段設(shè)計(jì)而成的電能計(jì)量設(shè)備。在智能電能表的內(nèi)部存在多種元件，每種元件的功能、作用不同，各種元件要協(xié)調(diào)起來才能維持智能電能表的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，無論是其中是哪一種元件，都應(yīng)該經(jīng)過科學(xué)的、合理的設(shè)計(jì)。如果有一個(gè)元件的設(shè)計(jì)不合理，不科學(xué)，都可能使智能電能表的計(jì)量不準(zhǔn)確，甚至失去計(jì)量功能。比如，在智能電能表中，最為重要的元件就是計(jì)量芯片，只有計(jì)量芯片的各種參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)，并且芯片的外形與智能電能表是匹配的，才可能實(shí)現(xiàn)電能表的計(jì)量功能，并保證其計(jì)量的準(zhǔn)確性。

2 智能電能表計(jì)量故障的預(yù)控措施

2.1 采用科學(xué)的方式對(duì)電能表進(jìn)行控制

總的來說，將智能電能表的開關(guān)設(shè)計(jì)成外置開關(guān)的優(yōu)勢(shì)主要有兩點(diǎn)：第一，許多智能電能表不必要安裝控制回路，或者在較短的時(shí)間內(nèi)不能使用，在不安裝內(nèi)置繼電器的情況下，不但能夠降低智能電能表的制造成本，還能夠滿足不同客戶的個(gè)性化需求。第二，能夠?qū)⒅悄茈娔鼙淼挠?jì)量功能充分的體現(xiàn)出來，使其它輔助功能得到簡化，在提高智能電能表的穩(wěn)定性，同時(shí)，還能有效延長其使用壽命。

2.2 保證電能表各軟硬件設(shè)計(jì)的可靠度

在實(shí)踐過程中，應(yīng)該注意各元件和軟硬件設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性。比如，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該包含相應(yīng)的檢測(cè)機(jī)制，還應(yīng)對(duì)不動(dòng)作機(jī)制有所設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，智能電能表在運(yùn)輸過程中，可能因?yàn)橐恍┎豢煽氐囊蛩?，如碰撞、雨水天氣等，?dǎo)致繼電器的觸點(diǎn)不靈敏，最早出現(xiàn)接觸不良的情況。如果是繼電器接觸不良，就會(huì)影響智能電能表的計(jì)量功能，導(dǎo)致計(jì)量的精準(zhǔn)度下降。所以，針對(duì)這種情況，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在智能電能表的檢測(cè)和安裝上，應(yīng)設(shè)計(jì)上用電不動(dòng)作機(jī)制，就能有效的解決這一問題。由此可見，無論是運(yùn)輸、使用智能電能表，還是對(duì)其進(jìn)行安裝，都需要注重各種硬件、軟件在設(shè)計(jì)時(shí)的可靠性，才能降低故障發(fā)生率。

2.3 優(yōu)化電能表計(jì)量芯片

計(jì)量芯片的關(guān)鍵是要參數(shù)匹配，針對(duì)芯片引起的計(jì)量故障，應(yīng)采取現(xiàn)代化的技術(shù)對(duì)計(jì)量芯片進(jìn)行優(yōu)化，以保證其參數(shù)的匹配強(qiáng)度。只有計(jì)量芯片的參數(shù)與智能電能表相匹配了，才能保證電能表的安全。而計(jì)量芯片中最重要的就壓敏電阻的配備，可以從以下方面著手：第一，應(yīng)保證壓敏電阻的峰值電流在8000A以上，還要保證其安全性。此外，還應(yīng)盡可能的控制壓敏電阻的控制成本，使之保持在合理的范圍內(nèi)；第二，壓敏電阻的引線設(shè)計(jì)要合理，壓敏電阻的引線應(yīng)該與信號(hào)線保持一定的距離，并且其應(yīng)該與信號(hào)線保持垂直關(guān)系，不能與之平行，只有保持垂直關(guān)系才能預(yù)防浪涌電流帶來的襲擊。第三，線路板的布線要科學(xué)，在對(duì)線路板進(jìn)行布線時(shí)，首先是要將計(jì)量芯片的功能放在第一位，要充分考慮其在面對(duì)電磁輻射時(shí)，是否有承受其輻射的能力；其次是要考慮模擬信號(hào)的功能，模擬信號(hào)的功能是非常關(guān)鍵的，只有模擬信號(hào)的功能正常，才能保障計(jì)量芯片的功能。

3 結(jié)束語

智能電能表的計(jì)量功能是智能電能表的基礎(chǔ)功能，也是其最重要的功能。但是，隨著社會(huì)的發(fā)展，用電量一直呈上升的趨勢(shì)，因此也容易引起各類計(jì)量故障。根據(jù)故障現(xiàn)象，需要分析出故障原因，再以這些原因?yàn)橐罁?jù)，找到有效的防控措施。只有防控與治理結(jié)合，才能提升智能電能表計(jì)量的精準(zhǔn)度，從而確保配電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

[1]余宇紅.智能電能表計(jì)量性能故障的分析與研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2015,(z1):182-183,189.

[2]李帆,王委,郭寒等.淺談運(yùn)行中智能電能表的常見故障及解決措施[J].電測(cè)與儀表,2016,53(z1):128-130.

[3]魏娟,汪萍,季迎峰等.三相智能電能表常見故障分析與對(duì)策[J].電工技術(shù),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