電力體制改革“三倍頻感應耐壓發(fā)生器”擁有雄厚的技術力量

安徽電科院創(chuàng)新性地將化學電池與超級電容融合，開發(fā)出新一代混合超容電池。電池采用7節(jié)混合超容串聯(lián)匯流設計。針對電芯串聯(lián)易出現的電壓不均衡問題，研發(fā)團隊提出電芯柔性均衡技術，采用具有多節(jié)串聯(lián)電芯監(jiān)測、平衡及控制作用的多功能控制器，通過部署隔離型直流變換器和高速電子控制開關，使終端和主站系統(tǒng)能實時監(jiān)測各電芯電壓，自動通過高速開關將直流變壓器切換為低電壓電芯補電，實現毫秒級精準均衡，顯著延長電池壽命。

這種電池結合了化學電池高能量密度和超級電容功率密度高、充放電快的優(yōu)勢，能支持持續(xù)大電流工作場景，彌補了單一儲能介質在惡劣溫度下的性能短板。實驗數據顯示，該電池在零下20攝氏度的環(huán)境中仍可正常充放電，能量密度較傳統(tǒng)電池方案提升30%，充放電循環(huán)壽命延長至5000次以上，平均故障間隔時間超10年。

一、概述（SBF電力體制改革“三倍頻感應耐壓發(fā)生器"擁有雄厚的技術力量）

是保證變壓器質量符合國家標準的一項重要試驗。變壓器繞組的匝間、層間、段間及相間絕緣的縱絕緣感應耐壓試驗，則是變壓器絕緣試驗中的重要項目。基于縱絕緣試驗中的特殊性，需要通過施加倍頻電源裝置，以提高繞組間絕緣的試驗電壓，從而達到耐壓試驗的目的。
是為滿足上述要求而設計制造，經過廣大用戶使用證明：其操作簡單、性能可靠、能較好地滿足變壓器、互感器感應耐壓試驗的需要。

二、工作原理（SBF電力體制改革“三倍頻感應耐壓發(fā)生器"擁有雄厚的技術力量）
是由三臺單相變壓組成，其工作原理如圖一

三臺單相變壓器的一次繞組接成星形，二次繞組接成開口三角形，因為加在一次繞組上的電壓較高，鐵芯飽和，三臺單相變壓器磁通中都有基頻分量和三倍頻分量，三臺單相變壓器二次開口三角形連接使基頻分量相抵消，從而實行開口三角的倍頻電壓輸出，并通過繞組外接單相調壓器，即可實現三倍頻電壓的調節(jié)。

三、技術參數（SBF電力體制改革“三倍頻感應耐壓發(fā)生器"擁有雄厚的技術力量）

四、使用方法（SBF電力體制改革“三倍頻感應耐壓發(fā)生器"擁有雄厚的技術力量）
為分體式設備。即三倍頻發(fā)生器和三倍頻控制裝置，并設有過濾保護，電流表、三倍頻輸出、電壓表，以進行監(jiān)視和便于使用，其控制裝置面板上接線柱與主機連接方式如下圖所示：

（按接線圖將本裝置接入線路中，注意設備接地）

按如下步驟進行操作：

１、接通電源，合上空氣開關，則控制裝置綠色指示燈亮。
２、將調壓器回零，啟動紅色按鈕，則三倍頻發(fā)生器通電運行，調壓器等待升壓。
３、將調壓器調壓至試驗所需電壓值且嚴密監(jiān)視控制裝置中的電流和電壓值，并  

作好詳細記錄。
４、在試驗過程中，被試品出現匝間、層間或段間、相間絕緣擊穿現象，則控

制回路中試驗電流增大，繼電器可立即跳閘，斷電。
５、試驗完畢，將調壓器退回零位。

研發(fā)團隊在電池本體集成了多維度傳感模塊，實時采集單體電壓、充放電流、溫度等參數。團隊提出基于安時積分的電池電量估算算法，實時計算模組的內部參數。隨著電源系統(tǒng)的運行，團隊持續(xù)進行大數據深度學習及實時補償，逐步提高電池電量算法的精確度和適用性。團隊所提算法可實現電池電量估算誤差不超過3%、電池健康狀態(tài)估算誤差不超過5%。后備電源信息等數據經配電自動化終端上傳至配電自動化主站，主站部署的監(jiān)測平臺支持故障預警、壽命預測、充放電策略優(yōu)化等功能，實現故障未發(fā)、處置先行。團隊還開發(fā)了專用運維APP，支持現場人員實時查看電池狀態(tài)、接收告警信息，并遠程啟動均衡系統(tǒng)和故障隔離程序。

為了提高電池對過流、短路、過壓等惡劣工況的適應能力，研發(fā)團隊設計出可智能匹配的電芯保護策略，實現電池過流、短路、過壓、欠壓等保護。混合超容電池的充電和放電由電力電子開關的導通和關斷來控制，電力電子開關的驅動由微控制器控制單元、電壓檢測及電流檢測信號分別控制。測試表明，該防護系統(tǒng)可在2毫秒內切斷故障回路，將電池損壞風險降低90%。

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