摘要：蓄电池的剩余容量是蓄电池状态的重要参数，对准确在线预测、蓄电池状态诊断、开展维护提高使用寿命、保证电池组安全供电至关重要。文章结合了计算蓄电池剩余容量的模型，给出了最优估计算法，通过铅酸电池实验验证，得到了电池剩余容量最优估计结果，具有很高的精确度，表明该方法能够用来在线估算蓄电池剩余容量。
关键词：蓄电池；铅酸电池；剩余容量；变电站
中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）26-0054-03
蓄电池具有较好的技术性、安全性、经济性，在电力系统中得到广泛应用。电力生产中，精确预测蓄电池的剩余容量，对蓄电池状态准确诊断、开展状态维护、提高蓄电池使用寿命、保证蓄电池组正常安全供电至关重要。蓄电池的剩余容量的大小直接反映出蓄电池的状态，精确在线预测蓄电池剩余容量是一项重要的且富有挑战性的任务，也是蓄电池应用领域的研究热点。
本文通过建立铅酸电池模型，运用算法对剩余容量进行最优估计，得到了良好的估计效果，保证了蓄电池剩余容量在线估计的实时性和精确性。
4 利用实验数据验证
4.1 系统观测方程系数辨识结果
4.2 实验结果
为了验证算法的实时性和准确性，通过实验实际测得数据联合MATLAB的仿真，得到蓄电池剩余容量与额定容量比值输出的曲线图。实验对象是额定容量300Ah的单节蓄电池，通过核定性实验的反复测量，该电池在以30A电流充电到端电压为2.4V，在浮充2小时，认为蓄电池剩余容量与额定容量比值=1，但是实际净充252Ah。环境温度25℃，以10小时率放电电流，即30A恒流放电到端电压1.75V时，认为蓄电池剩余容量与额定容量比值=0，实际放出的容量为236Ah。这样，经过折算后，就以实际净充电量252作为公式（13）、（18）中的Q值。放电折算效率。
从实验和仿真的结果看来，最优均方误差Pk从初始0.5经过迭代最后收敛于0.366。0.3-0.8区间蓄电池剩余容量与额定容量比值最优值与实验测得值的绝对误差小于5%。本文建立的端电压、电阻模型合理，运用算法对蓄电池剩余容量与额定容量比值最优估计输出比较精确，适合用于变电站所用的蓄电池的剩余容量估计。
5 结语
在蓄电池简单电路的物理模型基础上，通过端电压、内阻和放电电流这些可测量与蓄电池剩余容量与额定容量比值之间对应的关系，建立基于端电压-内阻的联合蓄电池剩余容量与额定容量比值模型，同时在V-R模型基础上，进行最优估计，使得即使较大误差的初始蓄电池剩余容量与额定容量比值迅速向真实的蓄电池剩余容量与额定容量比值收敛。实验表明，在V-R模型基础上运用算法进行蓄电池剩余容量与额定容量比值的最优估计，更加准确地反映了恒温状态下变电站蓄电池实时工作的剩余容量，达到较高的精确度，从而为蓄电池状态准确诊断、开展状态维护、提高蓄电池使用寿命、保证蓄电池组正常安全供电提供准确的依据。
参考文献
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作者简介：何小霞（1979-），女，广东河源人，深圳供电局有限公司工程师，研究方向：继电保护。
