储能电站总体技术方案
[实用参考]储能电站技术方案
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[实用参考]储能电站技术方案一、引言储能电站是指能够在电力系统中接受、储存并在需要时输出电能的设备。
随着可再生能源的快速发展,储能电站成为了解决可再生能源发电波动性和间歇性的重要手段。
本文将介绍一种储能电站的技术方案,包括其原理、构成部分以及运行效果。
二、技术原理储能电站的技术原理主要包括电力转化和电能储存两个过程。
1.电力转化电力转化是指将电能从一种形式转化为另一种形式。
常用的电力转化方式包括电压变换、频率变换、直流-交流转换等。
这样可以满足电能输入和输出的需求。
2.电能储存电能储存是指将电能在一定的时间内暂时存储。
目前常用的电能储存技术包括电池储能、蓄电池储能、超级电容器储能等。
这些技术可以将电能储存在设备中,以备需要时使用。
三、构成部分储能电站主要包括能量转换单元、电能存储单元和控制系统三个部分。
1.能量转换单元能量转换单元是将电能从一种形式转化为另一种形式的部分。
常用的能量转换单元包括逆变器、变压器、变频器等。
这些设备可以将电能从直流转换为交流,或者改变电压、频率等。
2.电能存储单元电能存储单元是将电能在一定时间内暂时存储的设备。
常用的电能存储单元包括电池组、蓄电池组、超级电容器等。
这些设备可以将电能存储在其中,在需要时输出。
3.控制系统控制系统是储能电站的大脑,用于控制和管理整个电站的运行。
控制系统主要包括监测设备、控制器以及通讯系统等。
这些设备可以实时监测电站的运行状态,根据需要进行调整和控制。
四、运行效果储能电站的运行效果主要包括以下几个方面:1.减少电网负荷峰值储能电站可以在电网用电负荷峰值时将多余的电能储存起来,然后在低谷时段释放出来。
这样可以有效减少电力系统的负荷峰值,提高电网的供电能力。
2.改善供电可靠性储能电站可以作为备用电源,在电力系统发生故障或突发事件时,及时补充电力供应。
这样可以提高电网的供电可靠性,避免停电事故的发生。
3.提高可再生能源利用率储能电站可以储存可再生能源发电过程中产生的多余电能,并在可再生能源发电量不足时进行补充。
光伏储能系统总体建设技术方案

光伏储能系统总体建设技术方案
一、总体技术方案
1、系统组成
(1)光伏发电系统:本项目中光伏发电系统的主要组成由光伏组件、光伏逆变器组成,太阳能光伏组件用于将日照强度转换为电能,逆变器用
于将直流电转换为交流电。
(2)储能系统:由储能设备和储能控制器组成,储能设备通过储能
控制器实现电量的监控和平衡充放电。
(3)监控系统:采用互联网的技术,实现遥测系统的实时监控,及
时把据采集到后台,并对系统进行有效的控制和管理。
2、系统要求
(1)光伏发电系统
a.电池链路:关键器件均采用可靠的国外品牌,保证电池组电压精确
可控。
b.光伏组件:选用技术先进、性能可靠的太阳能产品,确保系统的可
靠性。
c.逆变器:选用具有良好抗干扰能力的逆变器,可靠地将太阳能转换
为可用的电力。
d.电网接入:确保电网安全可靠,实现光伏发电与电网的双向交流,
保证发电系统的可靠性。
(2)储能系统
a.储能设备:采用先进的储能设备,能有效实现储能的可靠、安全、高效运行。
b.储能控制器:采用具有良好可靠性和抗干扰能力的储能控制器,保证储能系统的正常运行。
储能电站总体技术方案

储能电站总体技术方案目录1.概述 (2)2.设计标准 (3)3.储能电站(配合光伏并网发电)方案 (6)3.1系统架构 (6)3.2光伏发电子系统 (7)3.3储能子系统 (7)3.3.1储能电池组 (7)3.3.2 电池管理系统(BMS) (8)3.4并网控制子系统 (11)3.5储能电站联合控制调度子系统 (13)4.储能电站(系统)整体发展前景 (15)1.概述大容量电池储能系统在电力系统中的应用已有20多年的历史,早期主要用于孤立电网的调频、热备用、调压和备份等。
电池储能系统在新能源并网中的应用,国外也已开展了一定的研究。
上世纪90年代末德国在Herne 1MW的光伏电站和Bocholt 2MW的风电场分别配置了容量为 1.2MWh的电池储能系统,提供削峰、不中断供电和改善电能质量功能。
从2003年开始,日本在Hokkaido 30.6MW风电场安装了6MW /6MWh 的全钒液流电池(VRB)储能系统,用于平抑输出功率波动。
2009年英国EDF电网将600kW/200kWh锂离子电池储能系统配置在东部一个11KV配电网STATCOM中,用于潮流和电压控制,有功和无功控制。
总体来说,储能电站(系统)在电网中的应用目的主要考虑“负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等几大功能应用。
比如:削峰填谷,改善电网运行曲线,通俗一点解释,储能电站就像一个储电银行,可以把用电低谷期富余的电储存起来,在用电高峰的时候再拿出来用,这样就减少了电能的浪费;此外储能电站还能减少线损,增加线路和设备使用寿命;优化系统电源布局,改善电能质量。
而储能电站的绿色优势则主要体现在:科学安全,建设周期短;绿色环保,促进环境友好;集约用地,减少资源消耗等方面。
2.设计标准GB 21966-2008 锂原电池和蓄电池在运输中的安全要求GJB 4477-2002 锂离子蓄电池组通用规范QC/T 743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池GB/T 12325-2008 电能质量供电电压偏差GB/T 12326-2008 电能质量电压波动和闪变GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波GB/T 15543-2008 电能质量三相电压不平衡GB/T 2297-1989 太阳光伏能源系统术语DL/T 527-2002 静态继电保护装置逆变电源技术条件GB/T 13384-2008 机电产品包装通用技术条件GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GB/T 14598.27-2008 量度继电器和保护装置第27部分:产品安全要求DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件GB/T 191-2008 包装储运图示标志GB/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温GB/T 2423.3-2006 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热试验GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ed:自由跌落GB/T 2423.10-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码)GB/T 17626 -2006 电磁兼容试验和测量技术GB 14048.1-2006 低压开关设备和控制设备第1部分:总则GB 7947-2006 人机界面标志标识的基本和安全规则导体的颜色或数字标识GB 8702-88 电磁辐射防护规定DL/T 5429-2009 电力系统设计技术规程DL/T 5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T 621-1997 交流电气装置的接地GB 50217-2007 电力工程电缆设计规范GB 2900.11-1988 蓄电池名词术语IEC 61427-2005 光伏系统(PVES)用二次电池和蓄电池组一般要求和试验方法Q/GDW 564-2010 储能系统接入配电网技术规定QC/T 743-2006 《电动汽车用锂离子蓄电池》GB/T 18479-2001 地面用光伏(PV)发电系统概述和导则GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求GB/T 20046-2006 光伏(PV)系统电网接口特性GB 2894 安全标志(neq ISO 3864:1984)GB 16179 安全标志使用导则GB/T 17883 0.2S 和0.5S 级静止式交流有功电度表DL/T 448 能计量装置技术管理规定DL/T 614 多功能电能表DL/T 645 多功能电能表通信协议DL/T 5202 电能量计量系统设计技术规程SJ/T 11127 光伏(PV)发电系统过电压保护——导则IEC 61000-4-30 电磁兼容第 4-30 部分试验和测量技术——电能质量IEC 60364-7-712 建筑物电气装置第 7-712 部分:特殊装置或场所的要求太阳光伏(PV)发电系统3.储能电站(配合光伏并网发电)方案3.1系统架构在本方案中,储能电站(系统)主要配合光伏并网发电应用,因此,整个系统是包括光伏组件阵列、光伏控制器、电池组、电池管理系统(BMS)、逆变器以及相应的储能电站联合控制调度系统等在内的发电系统。
储能电站总体技术规划方案

储能电站总体技术规划方案
一、存储能源电站概况
1、存储能源电站简介
存储能源电站是一种可以利用蓄存的能源进行发电的新型电站,具有
较高的利用效率和可再生特性,可适应大规模供应、高效率能源存储应用。
存储能源电站主要分为两大类:一类是化学能存储电站,主要利用氢化物,烃化合物等各种新能源来发电;另一类是储能电站,主要利用储能设备,
例如电池,蓄电池,蓄冷系统等进行发电。
2、重要性
存储能源电站的建立不仅有助于提高电力系统的稳定性和可靠性,而
且具有节能减排、节约资源的重要作用,可以帮助构建宜居宜业的可持续
发展环境。
1、电站类型
电站类型主要包括:氢化存储电站、电池存储电站、风能发电系统、
太阳能热发电系统、水电发电系统等。
根据电站发电量的大小,可分为大
型存储能源电站、小型存储能源电站等类别。
2、电站设备选择
存储能源电站的设备类型主要包括:氢能发电系统、风能发电系统、
太阳能发电系统、水电发电系统以及电池存储系统等。
必须按照电站发电
量的大小和需求来选择合适的设备,以确保电站的安全运行。
3、电站运行技术特点。
储能电站总体技术方案

储能电站总体技术方案储能电站是一种通过将电能转化为其他形式的能量来储存电力,并在需要时将其转换为电能的设施。
它可以解决电力系统中电能的不稳定性和不可控性问题,提高电力系统的稳定性和安全性,实现清洁能源的大规模利用和经济性运行,具有十分重要的意义。
一、工程介绍本项目储能电站的总体规划属于中型储能电站,总装机容量为100MW,储能容量为200MWh。
工程位于山东省临沂市费县大东山,临近220KV的变电站,占地面积50000平方米。
主要建设内容包括储能电站机组、变电站、电网连接等。
建设周期为2年。
二、技术路线(一)储能技术1. 储能形式:本项目主要采用纯电池储能形式。
根据该电站的场地条件和技术方面的限制,选择三元锂离子电池作为主要储能单元。
在储能电站中,由多个电池组串联而成的电池组阵列为一个整体,作为储能电站的核心电池组件。
2. 储能优化控制:通过储能系统的优化控制,协调各个储能单元的充放电状态,使得储能设备的使用寿命得到一定的延长,降低全系统的运营费用,提高储能系统的可靠性。
(二)储能电站机组1. 逆变器:逆变器作为储能电站的主要电力电子器件,能够将储能设备存储的直流功率转化为交流功率,为储能电站提供支持。
本项目选择中压(3.3kV/6.6kV)的逆变器,以增加逆变器的效率及降低逆变器部分的负载。
2. 变压器:变压器作为电能从储能电站输送到电网上的重要组成部分,具有电能变压、隔离和保护的功能。
本项目选择具有较高容量和效率的中压变压器,并且采用率性配电系统,提高变压器的运行效率,降低能量损失。
3. 控制系统:储能电站的控制系统主要包括智能监控系统、保护系统、控制自动化系统等。
通过对储能电站的自动化控制,能够实现储能电站的安全可靠、可持续发展。
(三)电网连接1. 双向直流橋(BDC):BDC是将电网的直流电能和电池的直流电能进行连接的桥梁,它具有直流功率方向的可控性、高效性、稳定性和可靠性。
本项目采用双向直流桥的电力电子电路,以便实现电池和电网之间的双向功率转换。
储能电站技术及方案

储能电站技术及方案储能电站是一种能够将能源转化成可储存的形式,并在需要时将其释放出来供应电力的设施。
随着能源转型和可再生能源的快速发展,储能电站越来越受到关注。
在这篇文章中,我将介绍一些常见的储能电站技术及方案。
1. 泵水储能电站(Pumped Storage Hydropower, PSH):这是目前应用最广泛的储能电站技术。
该技术利用山区的两个水库之间的高度差,将低峰时段的电力利用来抽水将水从低处储存在高处的水库中,高峰时段再将储存的水放下,通过涡轮发电机产生电能。
泵水储能电站的优势在于储能容量大、迅速切换、寿命长等。
3. 超级电容储能电站(Super Capacitor Energy Storage, SCES):超级电容器具有高能量密度、大功率密度和长循环寿命等特点,适合用于快速储存和释放能量。
超级电容储能电站通常用于应对瞬时峰值负荷和频率调节等需求。
4. 锂离子电池储能电站(Lithium-ion Battery Energy Storage System, LiBESS):锂离子电池是一种高能量密度和高功率密度的储能技术。
锂离子电池储能电站可以快速响应需求峰值,提供频率调节等服务。
此外,锂离子电池还可以与可再生能源发电系统相结合,平衡发电和用电的差异。
除了以上介绍的几种储能电站技术,还有其他一些新兴的储能技术及方案:5. 液流电池储能电站(Flow Battery Energy Storage System):液流电池通过将电解液储存在大型贮液罐中,实现可扩展的储能容量。
液流电池储能电站适用于长时段的储能需求,比如电网备用电源和稳定发电。
6. 热储能电站(Thermal Energy Storage, TES):热储能电站通过将能源转化为热能并储存起来,需要时将热能转化为电能。
热储能电站常用于集中供热和集中供电系统,例如太阳能热储能电站。
7. 高温超导储能电站(High-Temperature Superconducting Energy Storage, HTS-ESS):高温超导材料具有零电阻和强磁场抗性的特点,可以实现大规模的储能容量和快速响应能力。
储能电站技术方案设计

储能电站技术方案设计储能电站是利用新能源发电过程中产生的过剩电能,经过转化、储存、再利用等环节,达到保障供电、平抑电价、优化能源结构等目的的一种新型能源转化技术。
储能电站的技术方案设计是一个必须经过慎重考虑和综合考虑的过程。
下面将详细介绍储能电站技术方案设计的内容和过程。
一、概述储能电站技术方案设计是储能电站建设项目的重要组成部分。
储能电站技术方案设计是根据用户需求,选择合适的技术方案,对储能电站系统的结构、工艺流程、设备选型、基础结构、建筑结构、电气系统、控制系统、灾备系统等方面进行设计。
二、设计内容1. 储能电站系统结构设计储能电站系统结构设计是储能电站技术方案设计的基础,主要是从电站的规模、场地条件、供电范围、逃生通道等因素出发,制定合理的系统结构。
包括设备布置图、流程线路图、管线和电线路等设计。
2. 设备选型及配置设计在储能电站技术方案设计中,设备选型及配置设计是储能电站系统设计的关键。
选型的设备要满足储能电站的运行要求和技术规范,保证电站的安全可靠性以及对环境的影响最小化,其中包括储能系统、发电系统、变压器、充电桩、智能控制系统等设备。
3. 设备基础结构设计设备基础结构设计是指设计储能电站设备的固定位置和支撑结构,保证设备安全、有效、稳定地运行。
主要包括设备基座、地基基础、施工细节等方面。
4. 建筑结构设计建筑结构设计是指储能电站建筑和支撑结构的设计,主要包括储能电站的海拔高度、建筑物的整体构造、外立面设计、地面承载设计等方面。
5. 电气系统设计电气系统设计是储能电站技术方案设计的重要组成部分,它是实现储能电站能量管理和监测控制的关键。
主要包括高压配电、低压配电、变电站、电气保护等方面。
6. 控制系统设计储能电站的智能控制系统是实现储能电站优化运行的关键因素,主要包括储能电站的能量管理系统、监测控制系统、SCADA系统等方面。
7. 灾备系统设计灾备系统设计是储能电站技术方案设计的重要组成部分,主要是指在设备和系统发生故障或自然灾害时能够快速响应,保证电站的连续供电和安全运行。
储能电站技术方案

数据采集功能 采集的数据主要有:单体电池电压、单体电池温度(实际为每个电池模组的 温度)、组端电压、充放电电流,计算得到蓄电池内阻。 通讯接口:采用数字化通讯协议 IEC61850。在储能电站系统中,需要和调 度监控系统进行通讯,上送数据和执行指令。
合 发电波动 能源发电波动 广泛
电波动
安全性 不可过充电;钠、 安全 需要单体监控,安 安全性可接受,但
硫的渗漏,存在潜
全性能已有较大 废旧铅酸蓄电池严
在安全隐患
突破 重污染土壤和水源
能量密度 100-700 Wh/kg
-
120-150Wh/kg
ห้องสมุดไป่ตู้
30-50 Wh/kg
倍率特性
5-10C
1.5C
5-15C
因此,对于磷酸铁锂电池电池组而言,均衡保护电路是必须的。当然,锂电 池的电池管理系统不仅仅是电池的均衡保护,还有更多的要求以保证锂电池储能 系统稳定可靠的运行。
(2)电池管理系统 BMS 的具体功能 基本保护功能 单体电池电压均衡功能
此功能是为了修正串联电池组中由于电池单体自身工艺差异引起的电压、或 能量的离散性,避免个别单体电池因过充或过放而导致电池性能变差甚至损坏情 况的发生,使得所有个体电池电压差异都在一定的合理范围内。要求各节电池之 间误差小于±30mv。
储能电站技术方案
储能电站技术方案
2010 年 11 月
储能电站技术方案
目录
1.概述 ..........................................................3 2.设计标准 ......................................................4 3.储能电站(配合光伏并网发电应用)详细方案 ......................5
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储能电站总体技术方案2011-12-20目录1.概述 (3)2.设计标准 (4)3.储能电站(配合光伏并网发电)方案 (6)3.1系统架构 (6)3.2光伏发电子系统 (8)3.3储能子系统 (8)3.3.1储能电池组 (8)3.3.2 电池管理系统(BMS) (10)3.4并网控制子系统 (14)3.5储能电站联合控制调度子系统 (16)4.储能电站(系统)整体发展前景 (18)1.概述大容量电池储能系统在电力系统中的应用已有20多年的历史,早期主要用于孤立电网的调频、热备用、调压和备份等。
电池储能系统在新能源并网中的应用,国外也已开展了一定的研究。
上世纪90年代末德国在Herne 1MW的光伏电站和Bocholt 2MW的风电场分别配置了容量为1.2MWh的电池储能系统,提供削峰、不中断供电和改善电能质量功能。
从2003年开始,日本在Hokkaido 30.6MW 风电场安装了6MW /6MWh 的全钒液流电池(VRB)储能系统,用于平抑输出功率波动。
2009年英国EDF电网将600kW/200kWh锂离子电池储能系统配置在东部一个11KV配电网STATCOM中,用于潮流和电压控制,有功和无功控制。
总体来说,储能电站(系统)在电网中的应用目的主要考虑“负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等几大功能应用。
比如:削峰填谷,改善电网运行曲线,通俗一点解释,储能电站就像一个储电银行,可以把用电低谷期富余的电储存起来,在用电高峰的时候再拿出来用,这样就减少了电能的浪费;此外储能电站还能减少线损,增加线路和设备使用寿命;优化系统电源布局,改善电能质量。
而储能电站的绿色优势则主要体现在:科学安全,建设周期短;绿色环保,促进环境友好;集约用地,减少资源消耗等方面。
2.设计标准GB 21966-2008 锂原电池和蓄电池在运输中的安全要求GJB 4477-2002 锂离子蓄电池组通用规QC/T 743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池GB/T 12325-2008 电能质量供电电压偏差GB/T 12326-2008 电能质量电压波动和闪变GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波GB/T 15543-2008 电能质量三相电压不平衡GB/T 2297-1989 太伏能源系统术语DL/T 527-2002 静态继电保护装置逆变电源技术条件GB/T 13384-2008 机电产品包装通用技术条件GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GB/T 14598.27-2008 量度继电器和保护装置第27部分:产品安全要求DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件GB/T 191-2008 包装储运图示标志GB/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温GB/T 2423.3-2006 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热试验GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ed:自由跌落GB/T 2423.10-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码)GB/T 17626 -2006 电磁兼容试验和测量技术GB 14048.1-2006 低压开关设备和控制设备第1部分:总则GB 7947-2006 人机界面标志标识的基本和安全规则导体的颜色或数字标识GB 8702-88 电磁辐射防护规定DL/T 5429-2009 电力系统设计技术规程DL/T 5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T 621-1997 交流电气装置的接地GB 50217-2007 电力工程电缆设计规GB 2900.11-1988 蓄电池名词术语IEC 61427-2005 光伏系统(PVES)用二次电池和蓄电池组一般要求和试验方法Q/GDW 564-2010 储能系统接入配电网技术规定QC/T 743-2006 《电动汽车用锂离子蓄电池》GB/T 18479-2001 地面用光伏(PV)发电系统概述和导则GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求GB/T 20046-2006 光伏(PV)系统电网接口特性GB 2894 安全标志(neq ISO 3864:1984)GB 16179 安全标志使用导则GB/T 17883 0.2S 和0.5S 级静止式交流有功电度表DL/T 448 能计量装置技术管理规定DL/T 614 多功能电能表DL/T 645 多功能电能表通信协议DL/T 5202 电能量计量系统设计技术规程SJ/T 11127 光伏(PV)发电系统过电压保护——导则IEC 61000-4-30 电磁兼容第 4-30 部分试验和测量技术——电能质量IEC 60364-7-712 建筑物电气装置第 7-712 部分:特殊装置或场所的要求太伏(PV)发电系统3.储能电站(配合光伏并网发电)方案3.1系统架构在本方案中,储能电站(系统)主要配合光伏并网发电应用,因此,整个系统是包括光伏组件阵列、光伏控制器、电池组、电池管理系统(BMS)、逆变器以及相应的储能电站联合控制调度系统等在的发电系统。
系统架构图如下:储能电站(配合光伏并网发电应用)架构图1、光伏组件阵列利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能,然后对锂电池组充电,通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电;2、智能控制器根据日照强度及负载的变化,不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节:一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载。
另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。
发电量不能满足负载需要时,控制器把蓄电池的电能送往负载,保证了整个系统工作的连续性和稳定性;4、并网逆变系统由几台逆变器组成,把蓄电池中的直流电变成标准的380V 市电接入用户侧低压电网或经升压变压器送入高压电网。
5、锂电池组在系统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用。
它将光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来,以备供电不足时使用。
3.2光伏发电子系统略。
3.3储能子系统3.3.1储能电池组(1)电池选型原则作为配合光伏发电接入,实现削峰填谷、负荷补偿,提高电能质量应用的储能电站,储能电池是非常重要的一个部件,必须满足以下要求:➢容易实现多方式组合,满足较高的工作电压和较大工作电流;➢电池容量和性能的可检测和可诊断,使控制系统可在预知电池容量和性能的情况下实现对电站负荷的调度控制;➢高安全性、可靠性:在正常使用情况下,电池正常使用寿命不低于15年;在极限情况下,即使发生故障也在受控围,不应该发生爆炸、燃烧等危及电站安全运行的故障;➢具有良好的快速响应和大倍率充放电能力,一般要求5-10倍的充放电能力;➢较高的充放电转换效率;➢易于安装和维护;➢具有较好的环境适应性,较宽的工作温度围;➢符合环境保护的要求,在电池生产、使用、回收过程中不产生对环境的破坏和污染;(2) 主要电池类型比较表1、几种电池性能比较(3)建议方案从初始投资成本来看,锂离子电池有较强的竞争力,钠硫电池和全钒液流电池未形成产业化,供应渠道受限,较昂贵。
从运营和维护成本来看,钠硫需要持续供热,全钒液流电池需要泵进行流体控制,增加了运营成本,而锂电池几乎不需要维护。
根据国外储能电站应用现状和电池特点,建议储能电站电池选型主要为磷酸铁锂电池。
3.3.2 电池管理系统(BMS)(1)电池管理系统的要求在储能电站中,储能电池往往由几十串甚至几百串以上的电池组构成。
由于电池在生产过程和使用过程中,会造成电池阻、电压、容量等参数的不一致。
这种差异表现为电池组充满或放完时串联电芯之间的电压不相同,或能量的不相同。
这种情况会导致部分过充,而在放电过程中电压过低的电芯有可能被过放,从而使电池组的离散性明显增加,使用时更容易发生过充和过放现象,整体容量急剧下降,整个电池组表现出来的容量为电池组中性能最差的电池芯的容量,最终导致电池组提前失效。
因此,对于磷酸铁锂电池电池组而言,均衡保护电路是必须的。
当然,锂电池的电池管理系统不仅仅是电池的均衡保护,还有更多的要求以保证锂电池储能系统稳定可靠的运行。
(2)电池管理系统BMS的具体功能⏹基本保护功能✓单体电池电压均衡功能此功能是为了修正串联电池组中由于电池单体自身工艺差异引起的电压、或能量的离散性,避免个别单体电池因过充或过放而导致电池性能变差甚至损坏情况的发生,使得所有个体电池电压差异都在一定的合理围。
要求各节电池之间误差小于±30mv。
✓电池组保护功能单体电池过压、欠压、过温报警,电池组过充、过放、过流报警保护,切断等。
⏹数据采集功能采集的数据主要有:单体电池电压、单体电池温度(实际为每个电池模组的温度)、组端电压、充放电电流,计算得到蓄电池阻。
通讯接口:采用数字化通讯协议IEC61850。
在储能电站系统中,需要和调度监控系统进行通讯,上送数据和执行指令。
⏹诊断功能BMS应具有电池性能的分析诊断功能,能根据实时测量蓄电池模块电压、充放电电流、温度和单体电池端电压、计算得到的电池阻等参数,通过分析诊断模型,得出单体电池当前容量或剩余容量(SOC)的诊断,单体电池健康状态(SOH)的诊断、电池组状态评估,以及在放电时当前状态下可持续放电时间的估算。
根据电动汽车相关标准的要求《锂离子蓄电池总成通用要求》(目前储能电站无相关标准),对剩余容量(SOC)的诊断精度为5%,对健康状态(SOH)的诊断精度为8%。
⏹热管理锂电池模块在充电过程中,将产生大量的热能,使整个电池模块的温度上升,因而,BMS应具有热管理的功能。
⏹故障诊断和容错若遇异常,BMS应给出故障诊断告警信号,通过监控网络发送给上层控制系统。
对储能电池组每串电池进行实时监控,通过电压、电流等参数的监测分析,计算阻及电压的变化率,以及参考相对温升等综合办法,即时检查电池组中是否有某些已坏不能再用的或可能很快会坏的电池,判断故障电池及定位,给出告警信号,并对这些电池采取适当处理措施。
当故障积累到一定程度,而可能出现或开始出现恶性事故时,给出重要告警信号输出、并切断充放电回路母线或者支路电池堆,从而避免恶性事故发生。
采用储能电池的容错技术,如电池旁路或能量转移等技术,当某一单体电池发生故障时,以避免对整组电池运行产生影响。
管理系统对系统自身软硬件具有自检功能,即使器件损坏,也不会影响电池安全。