ETAP 7.5 中文用户手册 44-35 第三十五章 蓄电池容量和放电分析

BatterySizingOperationTechnology,Inc.35-1ETAP7.5.0UserGuide第三十五章蓄电池容量和放电分析(BatterySizingandDischargeAnalysis)蓄电池是直流电力系统中很重要的一部分，它作为备用电源在危急的时候为系统供电。正常情况下，直流系统是由交流电源通过充电器或交-直流设备供电的。蓄电池必须在以下条件时为系统供电：直流系统负荷超过蓄电池充电器的昀大输出。蓄电池充电器的输出被中断。失去辅助交流电源。蓄电池的容量应该按这些情况中昀严重的情况来设计，就象第三种情况。当交流电源故障时，蓄电池应为临界负荷和控制电路提供电源到一定的时间，以便交流电源恢复或安全切断临界负荷。如在美国核电网中，要求蓄电池有足够的容量在失去交流电源时需要供电的负荷提供长达四小时电能，这些负荷有：磁闪，控制电路，直流燃油调压泵和直流润滑油泵。为了达到这些要求，就要进行蓄电池容量计算确定蓄电池的合适容量。ETAP®蓄电池容量程序为您提供了一个完成这项任务的有力工具。根据IEEE485标准，它为设定的工作周期确定了蓄电池组的数量，每组蓄电池的数量和单个蓄电池的容量。每组蓄电池的数量要满足在蓄电池充电期间昀大系统电压和放电期间昀小系统电压的需要。确定单位蓄电池的线圈和容量以便在昀小系统电压和昀低运行温度时为负荷提供有BatterySizingOperationTechnology,Inc.35-2ETAP7.5.0UserGuide效电能。也要考虑到影响蓄电池性能的不同因数如设计裕量、老化补偿、初始容量和温度等。蓄电池的工作周期是它所供电的所有负荷工作周期的总和。这要用直流潮流计算得出，要考虑到恒功率负荷和恒阻抗负荷的变化特性和他们在电压改变时的变化，以及支路压降和损耗。蓄电池工作周期包括个别负荷的随机负荷和非随机负荷。根据IEEE485标准，蓄电池工作周期中的负荷脉冲小于一分钟的可以自动增加到一分钟。ETAP®的蓄电池放电分析程序为了检验已有蓄电池而设计。该程序计算一个工作周期内蓄电池放电时的蓄电池容量，电压，电流和输出功率。蓄电池工作周期可从负荷电流总和或潮流计算中获得。当蓄电池工作周期由潮流计算中获得时，蓄电池放电分析程序还在输出报告中提供母线电压和支路功率。在蓄电池容量计算中用到几个校正因数，如温度，老化和初始容量。在蓄电池放电计算中也要考虑这些因数。BatterySizingOperationTechnology,Inc.35-3ETAP7.5.0UserGuide35.1蓄电池容量工具条(BatterySizingToolbar)处于蓄电池容量分析模式时，蓄电池容量分析工具条会显示在您的屏幕上。运行蓄电池容量计算(RunBatterySizingCalculation)点击该按钮进行蓄电池容量计算。如果蓄电池容量已确定，则自动进行蓄电池放电计算来检验蓄电池容量。注意，如果没有输入计算所要求的数据，ETAP会给出信息提示。运行蓄电池放电计算(RunBatteryDischargeCalculation)点击该按钮用在蓄电池编辑器中设定的方法对已有蓄电池进行蓄电池放电计算。和蓄电池容量计算一样，所需数据不全时，ETAP会给出信息提示。显示选项(DisplayOptions)点击该复选框定制在蓄电池容量计算模式下的单线图中显示的信息和结果注释。蓄电池容量/放电计算报告管理器(BatterySizingReportManager)点击该复选框打开蓄电池容量报告管理器。通过点击分析案例工具条的“查看输出报告”选项来查看输出报告。蓄电池容量图形(BatterySizingPlots)BatterySizingOperationTechnology,Inc.35-4ETAP7.5.0UserGuide点击该选项查看输出图形。中断当前计算(HaltCurrentCalculation)点击该选项中断当前计算。获取在线数据(GetOnlineData)如果您所用的计算机安装的ETAP　具有在线功能，可以复制在线数据到当前计算中。获取存档数据(GetArchivedData)如果您所用的计算机安装的ETAP　具有在线功能，可以复制存档数据到当前计算中。BatterySizingOperationTechnology,Inc.35-5ETAP7.5.0UserGuide35.2案例编辑器(StudyCaseEditor)35.2.1蓄电池容量分析案例编辑器概述(BatterySizingStudyCaseEditorOverview)蓄电池容量分析案例编辑器包括进行蓄电池容量计算所需的参数设定。计算结果由这些参数决定。当创建一个新的分析案例时，ETAP　会提供默认参数。但为满足您的计算需要，在分析案例中正确的设定参数是很重要的。蓄电池容量分析案例编辑器包括六页：信息页、容量页、放电页、调整页、CSD页和(当CSD电压下降结果箱选中的话）报警页。在信息页，指蓄电池，选择考虑的工作周期，并输入差异因子来允许你整个的调整系统负荷。在容量页，设定容量要求和计算校正因数。放电页包括蓄电池放电计算和将来的ETAP版本中可用的参数。调整页允许你指定设备变动和装置参数，例如工作温度下电阻调整和电缆及电线等长度调整。在CSD页，选择控制系统流程相关的选项。报警页允许你指定控制系统流程图报警选项。该页仅在CSD页中选择了报告电压降落计算结果时可用。BatterySizingOperationTechnology,Inc.35-6ETAP7.5.0UserGuide35.2.2信息属性页-蓄电池容量分析案例编辑器(InfoPage–BatterySizingStudyCaseEditor)分析案例标识(StudyCaseID)标识(ID)输入不超过12个字母的标识，ETAP®自动为新的分析案例分配标识。蓄电池(Battery)标识(ID)从下拉列表框中选择要计算的蓄电池。BatterySizingOperationTechnology,Inc.35-7ETAP7.5.0UserGuide蓄电池特性曲线(BatteryCharacteristicCurve)在蓄电池放电计算中，给定时间下蓄电池电压的计算是基于蓄电池库中给定的蓄电池特性曲线。当蓄电池特性在库中表示为有限的几个不连续的点时，在蓄电池电压计算中需要考虑蓄电池特性曲线的插入和推断。该组提供不同的选择来从蓄电池特性曲线中提取数据。在当前ETAP版本中，这些选项在ETAPINI文件目录中提供。使用时间-安培曲线-固定电流下插入(UseTime-AmpCurve–InterpolateatFixedAmp)该选项中，库中时间-安培类型曲线将直接用来插入和推断，在固定电流值的情况下。使用安培时-安培曲线(UseAH-AmpCurve)该选项中，库中时间-安培类型的曲线将首先转换成安培时-安培曲线，转换后的曲线将用做插入并推断，在固定安培时值或固定电流值的情况下。使用安培时-安培曲线-固定电流下插入(UseAH-AmpCurve–InterpolateatFixedAmp)该选项中，库中时间-安培类型曲线将直接用来插入和推断，在固定电流值的情况下。计算方法(CalculationMethod)该组中，指定基于单一负荷工作周期情况下确定蓄电池工作周期的计算方法。负荷总和(LoadSummation)选择该项决定使用负荷总和方法情况下的蓄电池工作周期。蓄电池工作周期将等于蓄电池所有带电负荷下负荷工作周期的总和。潮流计算(LoadFlowCalculation)选择该项决定运行直流潮流计算时蓄电池工作周期。该方法考虑了蓄电池工作周期计算中的支路损耗和电压降落。当选择该项，负荷模型部分将激活以便允许你指定如何模拟负荷以满足其工作周期。负荷模型(LoadModel)该组中，你可以指定如何决定负荷类型，例如恒功率、恒阻抗或恒电流。该组仅在计算方法组中选择了潮流计算选项时适用，因为这时负荷总和选择了所有负荷作为恒电流负荷考虑。基于元件类型(BasedonTypeofElements)当选择该项，模拟为同样类型的负荷使用一个整个的工作周期，并且该类型与直流潮流分析中指定的相同，一个直流电机将模拟为一个恒功率负荷，一个静态负荷将模拟为一个恒阻抗负荷。当选择该项，在负荷编辑器工作周期页中指定的类型将被忽略。BatterySizingOperationTechnology,Inc.35-8ETAP7.5.0UserGuide基于工作周期类型(BasedonDutyCycleType)当选择该项，在负荷工作周期部分指定的类型将被用来描述该负荷。例如，如下图所示，负荷部分“stage1”将模拟为恒电流负荷，负荷部分“stage2”将被模拟为恒功率负荷，负荷部分“stage3”将被模拟为恒阻抗负荷。负荷(Load)工作周期(DutyCycle)从下拉列表框中为蓄电池容量计算选择工作周期，每个负荷有五种选择。持续时间(Duration)选择小时或工作周期范围选项来设定蓄电池容量的时间长度。如果选择“小时”选项，必须输入持续时间的长度：从下拉列表框中选择或输入一个值。如果选择了工作周期选项，持续时间将使用相关计算中所有负荷中单个负荷工作周期昀长的时间。差异因子(DiversityFactor)指定负荷差异因子百分数。在蓄电池容量中使用的负荷将乘以该差异因子。校正因数(CorrectionFactor)蓄电池昀小温度(BatteryMin.Temperature)点击该选项在蓄电池温度校正因数计算中使用蓄电池编辑器中的蓄电池昀小温度。用户定义温度(User-DefinedTemperature)点击该选项在蓄电池温度校正因数计算中指定一个温度。老化补偿(AgingCompensation)在这里输入容量和放电计算中使用的老化补偿校正因数。初始容量(InitialCapacity)BatterySizingOperationTechnology,Inc.35-9ETAP7.5.0UserGuide在这里输入容量和放电计算中使用的初始容量校正因数。分析注释(StudyRemarks)在该注释框中输入不超过120个字母的信息。这些信息将打印在每页输出报告页眉的第两行，为每个分析案例提供信息。注意：页眉的第一行是对所有分析案例都适用的信息，在程序信息编辑器中输入。BatterySizingOperationTechnology,Inc.35-10ETAP7.5.0UserGuide35.2.3容量属性页-蓄电池容量分析案例编辑器(SizingPage–BatterySizingStudyCaseEditor)电压要求(VoltageRequirements)昀大系统电压限制(MaximumSystemVoltageDeviation)设定系统昀大运行电压相对所选计算蓄电池终端母线电压的百分比。昀小系统电压限制(Minimum.SystemVoltageDeviation)设定系统昀小运行电压相对所选计算蓄电池终端母线电压的百分比。BatterySizingOperationTechnology,Inc.35-11ETAP7.5.0UserGuide蓄电池充电电压(BatteryChargeVoltage)设定该蓄电池的充电电压(V/Cell)。蓄电池昀小放电电压(BatteryMinimumDischargeVoltage)设定该蓄电池的昀小放电电压(V/Cell)。校正因数(CorrectionFactor)在这部分中设定蓄电池容量计算用到的校正因数。温度(Temperature)点击该选项，在蓄电池容量计算中使用温度校正因数。一旦选中该复选框，在信息属性页中选定的温度值就显示在这里。通过标准485中描述的IEEE方法应用温度校正因数在容量计算中校正电池容量。IEEE提供了–4°C到+52°C的一个值。所有超出这个范围的值都通过IEEE推荐的曲线-相移方法进行曲线拟合(ETAP核对温度值并提供一个用