新型釩液流電池高可靠性監(jiān)控系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、全釩液流電池（Vanadium Redox Battery，簡稱VRB）是一種新型大型電化學(xué)儲能裝置，與其它蓄電池相比釩液流電池具有大容量儲能、使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、安全性高、少維護(hù)、輸出功率靈活等優(yōu)勢。在提高風(fēng)能/太陽能可再生能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性、填谷調(diào)峰、緊急供電、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文首先對釩液流電池的工作原理、特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)以及釩液流電池的應(yīng)用前景進(jìn)行了探討研究，而后以某變電站試驗(yàn)用釩液流電池為對象，開發(fā)

2、了基于PLC的釩液流電池監(jiān)控系統(tǒng)，在系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)中發(fā)揮了重要作用。其可實(shí)現(xiàn)功能有(1)分組獨(dú)立設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的電源回路、控制模塊組、動(dòng)力變頻單元，全系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)計(jì);(2)無人值守功能，在系統(tǒng)中加入故障自診斷和自恢復(fù)功能，盡可能避免故障的誤判、漏判;(3)人機(jī)接口，運(yùn)行人員可以通過人機(jī)接口監(jiān)視和調(diào)整有關(guān)參數(shù)，以應(yīng)對各種運(yùn)行工況的變化要求;(4)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、歷史曲線的繪制、狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)的保存、歷史數(shù)據(jù)的查詢功能。通過實(shí)際運(yùn)行

3、表明，本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、操作便捷，極大地提高了釩液流電池的可用性。
　　由于釩液流電池需要依靠循環(huán)泵的動(dòng)力運(yùn)行，并對一些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。全釩液流電池在運(yùn)行過程中尤其是在充放電狀態(tài)下決不允許循環(huán)泵停轉(zhuǎn)，這就對釩液流電池監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性提出了極高的要求。本文其次對改進(jìn)前的釩液流電池監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析，建立了監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并利用可靠性框圖、故障樹分析法、Blocksim軟件對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了可靠性分析，找出系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)，并對關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)

4、行了改進(jìn)，并通過改進(jìn)前后的可靠性指標(biāo)對比，表明改進(jìn)后的監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性有明顯提高，系統(tǒng)可靠度由0.569改善為0.782，平均無故障工作時(shí)間也得到了延長，由17775小時(shí)改善為45539小時(shí)。
　　變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、調(diào)整電壓、分配電能、控制電力流向的電力設(shè)施，是輸配電的集結(jié)點(diǎn)。后備電源作為變電站直流供電系統(tǒng)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著為電力系統(tǒng)中二次系統(tǒng)負(fù)載提供安全、穩(wěn)定、可靠的電力保障，確保繼電保護(hù)、通信設(shè)備的正常運(yùn)行的任務(wù)