[发明专利]基于退役锂电池的融冰装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于退役锂电池的融冰装置及方法，融冰装置包括退役锂电池、分裂导线、短路棒和温控开关，通过分裂导线的两条子导线将退役锂电池、短路棒和待融冰线路构成直流融冰回路，所述温控开关设置在退役锂电池正极一端的直流融冰回路中。本发明将退役锂电池二次利用于高压输电线路融冰工作中，不仅能够在规定时间内完成融冰工作，而且可以极大地节约融冰成本。

技术领域

本发明涉及一种基于退役锂电池的融冰装置及方法，属于电网架空线路维护技术领域。

背景技术

近些年工业活动高速发展加剧极端气候变化，2008年初，我国南方地区遭受了严重冰雪灾害，输电线路覆冰故障对救灾工作和人民群众生活都产生了严重的影响。我国幅员辽阔，冬、春两季东北地区及南方山林地区夜间气温极低、空气湿度大容易造成输电线路覆冰。冬季低温环境下，电网导线覆冰后使输电线路重量、弧垂增加，可能导致断线、倒塔和架空线舞动等事故；导线的绝缘子在覆冰后绝缘强度下降，易导致闪络事故发生；若不及时利用融冰装置融冰，在环境温度升高时冰层脱落滑动易造成架空线外层磨损、钢芯移动等问题。随着我国电气化铁路建设及超、特高压远距离输电高速发展，现代电网若因覆冰引起电网故障，将导致长时间停电，从而对交通运输、国民经济造成重大损失。

根据现有的融冰技术水平来看，交流短路融冰法与直流电源融冰法是面向大型电网较为可靠的两种方法。交流短路融冰模式需将变压器低压侧接入融冰电路，在现场实际操作时需拆除母线PT柜、避雷器，同时在应对不同距离覆冰线路时，需另外施加变频设备，电路较为复杂。交流融冰法在应对220kV以上的交流线路和直流输电线路融冰时，效果不明显，对系统冲击较大，可能引起电网运行不稳定。

目前利用直流电流对架空线路融冰时，需依托VSC设备，在母线上对交流电先整流再升压以提供注入电压。此融冰方案设备投资大，不仅需要对系统进行无功补偿，而且需要消除VSC等装置工作过程中产生的谐波。

110kV及以上系统的电气主接线采用双母线接线方式，以提高用户的供电可靠性，并配置旁路母线，用于在出线断路器发生故障进行检修时，以旁路断路器代替出线断路器，经由旁路母线为负荷供电。传统VSC融冰设备为实现不停电融冰，对覆冰段进行融冰操作，将旁路兼母联断路器闭合，利用旁路母线保证系统正常供电，通过刀闸操作实现不停电融冰。

当采用直流融冰模式时，在母线出口处加装整流装置，将220kV交流电整流为符合线路要求的直流电，来进行热力融冰。对覆冰实现不停电融冰操作，将母联隔离开关三相分闸，旁路母线保证系统正常供电，通过刀闸操作实现不停电融冰。现有不停电直流融冰方案有以下缺点：(1)需要在变电所母线出口处加装VSC整流设备，设备价格昂贵并且维护困难；(2)整流设备工作时，其中使用了大量电力电子器件，会产生大量谐波，影响供电质量；(3)具体操作时，需进行频繁的刀闸操作

新能源电动汽车中的锂电池储能容量衰减到初始容量80％以下时，新能源汽车电动机效率和续航里程明显下降，面临更换淘汰，但是锂电池储能容量仍有很大的利用价值。现有针对退役锂电池梯次利用主要应用在规模集成储能方面，需要施加复杂的BMS系统，对锂电池进行状态监测；很少将退役锂电池应用在高压线路及输电线路融冰方面。

发明内容

针对以上方法存在的不足，本发明提出了一种基于退役锂电池的融冰装置及方法，其能够将退役锂电池梯次利用与直流融冰技术相结合，在规定时间内完成融冰工作，极大地节约融冰成本。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例提供的一种基于退役锂电池的融冰装置，包括退役锂电池、分裂导线、短路棒和温控开关，通过分裂导线的两条子导线将退役锂电池、短路棒和待融冰线路构成直流融冰回路，所述温控开关设置在退役锂电池正极一端的直流融冰回路中。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述待融冰线路的两端分别串联一个短路棒后与分裂导线的两条子导线连接。