储能系统方案142223.pdf
《储能系统方案142223.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《储能系统方案142223.pdf(24页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、宠辱不惊,看庭前花开花落;去留无意,望天上云卷云舒。洪应明忍一句,息一怒,饶一着,退一步。增广贤文1 序号 术语 定义 1 单体蓄电池,Cell 由电极和电解质组成,构成蓄电池组的最小单元,能将所获得的电能以化学能的形式贮存并将化学能转为电能的一种电化学装置。2 电池模块,Battery Module 用电气方式连接起来的用作能源的两个或者多个单体蓄电池。3 电池簇,Battery Cluster 由若干个电池模块串联,并与电路系统相联组成的电池系统,电路系统一般由监测、保护电路、电气、通讯接口及热管理装置等组成。4 电池堆,Battery Array 由连接在同一台能量转换系统(PCS)上的
2、若干个电池簇并联而成的可整体实现功率输入、输出的电池系统,并受后台监控系统控制。5 电池管理系统,Battery Management System,BMS 用于对蓄电池充、放电过程进行管理,提高蓄电池使用寿命,并为用户提供相关信息的电路系统的总称,由 BMU、MBMS 和 BAMS 等管理单元组成,可根据储能系统配置选用两层或三层架构。6 电池管理单元,Battery Management Unit,BMU 具有监测电池模块内单体电池电压、温度的功能,并能够对电池模块充、放电过程进行安全管理,为蓄电池提供通信接口的系统。BMU 是电池管理系统(BMS)的最小组成管理单元,通过通信接口向电池簇
3、管理系统(MBMS)提供电池模块内部信息。7 电池簇管理系统,Main Battery Management System,MBMS 是由电子电路设备构成的实时监测与管理系统,有效地对电池簇充、放电过程进行安全管理,对可能出现的故障进行报警和应急保护处理,保证电池安全、可靠、稳定的运行。MBMS 是电池管理系统的中间层级,向下收集电池管理单元(BMU)信息,并向上层电池堆管理系统(BAMS)提供信息。8 电池堆管理系统,Battery Array Management System,BAMS 是由电子电路设备构成的实时监测与管理系统,对整个储能电池堆的电池进行集中管理,保证电池安全、可靠、稳定
4、的运行。BAMS是电池管理系统的最高层级,向下连接接电池簇管理系统(MBMS)。9 电池荷电状态,State of Charge,SOC 电池当前实际可用电量与额定电量的比值。10 电池健康状态,State of Health,SOH 电池当前可充放电总电量与额定电量的比值。11 能量转换系统 Power Conversion System,PCS 实现电池与交流电网之间双向能量转换的装置,其核心部分是由电力电子器件组成的换流器。12 后台监控系统,Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA 对储能系统、外部电网、负载进行监测和协调控制的系统平
5、台,由 BAMS 或 MBMS(二层构架时)与其进行通信,完成储能电池堆的信息传输和后台控制。云路鹏程九万里,雪窗萤火二十年。王实甫以家为家,以乡为乡,以国为国,以天下为天下。管子牧民2 储能系统技术方案 1、方案简介 储能系统(EnergyStorageSystem,简称 ESS)是一个可完成存储电能和供电的系统,具有平滑过渡、削峰填谷、调频调压等功能。可以使太阳能、风能发电平滑输出,减少其随机性、间歇性、波动性给电网和用户带来的冲击;通过谷价时段充电,峰价时段放电可以减少用户的电费支出;在大电网断电时,能够孤岛运行,确保对用户不间断供电。储能系统是电力系统“采-发-输-配-用-储”的重要组
6、成部分,是构建新能源微电网的基础。系统中引入储能环节后,可以有效地实现需求侧管理,消除昼夜间峰谷差,平抑负荷,不仅可以更有效地利用电力设备、降低用电成本,还可以促进可再生能源的应用,也可作为提高系统运行稳定性、参与调频调压、补偿负荷波动的一种有效手段。其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。论语良辰美景奈何天,便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷,似水流年。汤显祖3 2、储能系统架构 储能系统包括锂离子电池、BMS 系统、PCS 系统、EMS 系统等。其中,电池模组采用模块化设计,由若干电池串并联组成。每个电池模组配置一个电池管理单元,对单体电池的电压、温度等参数进行监测;储能系统架构图 电池 根据
7、市场情况,储能电池选择为磷酸铁锂电池,磷酸铁锂电池具有一定的优势。1)长循环寿命 由于风光资源的不确定性、间歇性,蓄电池经常处于部分荷电状勿以恶小而为之,勿以善小而不为。刘备万两黄金容易得,知心一个也难求。曹雪芹4 态(PSOC)模式下运行。电池在这种状态下经常处于过充或欠充状态,尤其是欠充状态会导致电池寿命提前终止,磷酸铁锂电池使用年限达到 15 年,循环次数 4500 次以上。2)高能量转换效率 储能电池经常处于充放电循环,电池的能量转换效率高低对规模储能电站的经济性好坏有决定性的影响。磷酸铁锂电池改善了电池部分荷电态(PSOC)模式下的充电接受能力,充电接受能力较普通电池提升 40%以上
8、,使电池具有了优异的充放电效率(97%以上),整个储能电站的能量转换效率可达到 90%以上。3)经济性价比 寿命期内性价比是评估储能技术是否可行的一项重要指标。磷酸铁锂电池既保持了电池高能量密度,又具有快速充放电、循环寿命长、价格低等优势,收益/投资比可达;相比铅碳电池、管式胶体电池、三元锂电池相比,具有更低的成本及更高的性价比,可有效的降低储能电站运行成本。4)系统安全可靠性 储能电站具有较高的安全可靠性要求,磷酸铁锂电热峰值可达350-500而锰酸锂和钴酸锂只在 200左右。工作温度范围宽广(-20C-+75C),有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达 350-500而锰酸锂和钴酸锂只在 200
9、左右。海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚。林则徐非淡泊无以明志,非宁静无以致远。诸葛亮5 电芯基本信息 电 芯 基 本 信 息 电芯种类 宁德时代 磷酸铁锂 储能电芯 标称电压 标称容量 271Ah 工作温度 充电:0 55 放电:-20 55 重量 约公斤 尺寸(厚宽高)*电池组基本信息 电 池 模 组 基 本 信 息 电芯排布 1 并 14 串 标称电压 标称容量 (25,/工作温度 充电:0 55 放电:-20 55 重量 约 143 公斤 尺寸(宽深高)516mm*690mm*234mm 丹青不知老将至,贫贱于我如浮云。杜甫万两黄金容易得,知心一个也难求。曹雪芹6 电箱基本信息 电
10、 箱 基 本 信 息 电柜排布 16 个电箱串联 标称电压 标称容量 (25,/工作温度 充电:0 55 放电:-20 55 重量 约 1800 公斤 尺寸(宽深高)1200mm*725mm*2300mm SBMS 1 个 控制箱 1 个 以铜为镜,可以正衣冠;以古为镜,可以知兴替;以人为镜,可以明得失。旧唐书魏征列传人人好公,则天下太平;人人营私,则天下大乱。刘鹗7 电池管理系统(BMS)根据系统通信能力和系统安全性,电池管理系统采用三层架构,系统基本构架如图:BAMS250KWPCSMBMS1电池组1.1(4P/12S)电池组1.2(4P/12S)电池组1.4(4P/12S)电池组1.3(
11、4P/12S)电池组1.17(4P/12S)BMU1.1BMU1.2BMU1.4BMU1.3BMU1.17CAN BUS电流检测熔断隔离断路器MBMS8电池组8.1(4P/12S)电池组8.2(4P/12S)电池组8.4(4P/12S)电池组8.3(4P/12S)电池组8.17(4P/12S)BMU8.1BMU8.2BMU8.4BMU8.3BMU8.17CAN BUS电流检测熔断隔离断路器RS485主接触器主接触器CAN BUS以太网监控系统熔断器熔断器电池管理系统通讯拓扑示意图 从控采集每组单体电压、温度。主控通过通讯获取从控数据,以及采集电压、电流等。BMS 具有以下功能:(1)电池模拟量
12、高精度监测功能 BMU 层面,实时检测单模组电压。MBMS 检测电池簇充放电电流,系统总压,系统绝缘等。(2)SOC 估算 通过电流积分,实现基本 SOC 估算。配合充满与放空校正功能,丹青不知老将至,贫贱于我如浮云。杜甫志不强者智不达,言不信者行不果。墨翟8 有效提高 SOC 精准度。另外,在 BAMS 的管理下单独完成容量标定和SOC 标定。通过自身算法,得出经校正后的最新电池系统容量和 SOC标定值,并以此做为后续电池充放电管理的依据,经此得出的 SOC 值误差小,同时在长时间累积过程中会避免 SOC 误差放大的现象。(3)电池系统报警以及保护功能 电池管理系统在电池系统出现电压、电流、
13、温度等模拟量出现超过安全保护门限的情况时,将进行故障隔离,将问题电池簇退出运行,同时上报保护信息,并在本地进行显示。(4)充、放电管理 系统运行时,实时监测每个单体电压以及电池包温度,当单体电压达到最大充电电压时,BMS 强制切断继电器,对电池进行保护;当单体电压低于最低放电电压时,BMS 强制切断继电器,对电池进行保护;(5)均衡功能 本电池管理系统使用被动均衡策略,能够很好得维护电池组的一致性。(6)运行参数设定功能(接入调试上位机后可进行设定)本电池管理系统提供本地对电池管理系统的各项运行参数进行修改。参数设定项目包括:单体电池充电上限电压 单体电池放电下限电压 电池运行最高温度 忍一句
14、,息一怒,饶一着,退一步。增广贤文天行健,君子以自强不息。地势坤,君子以厚德载物。易经9 电池运行最低温度 电池簇过流门限 电池短时温升过快门限(7)故障运行模式 当系统电池组存在部分组电池故障,需要拆卸部分电池进行维护时,可关闭故障组电池组 MBMS 高压盒低压供电,对系统进行重新上电后,系统自检进入故障运行模式,通过功率限制,限制电流。可确保部分需要维修时,不会因电池维修,系统长时间不能运行。当电池组组间总压压差过大时,可通过上位机,强制控制部分组继电器吸合,手动控制 PCS 对电池组进行整组小电流充放电,达到减小压差功能。便于现场维护。(8)系统运行状态显示 本电池管理系统能够在本地对电
15、池系统的各项运行状态进行显示包括(接入调试上位机后可进行设定):电池单体电压/温度查询及显示 电池组电压/温度查询及显示 电池簇电流/SOC/SOH 查询及显示 告警信息显示 其他异常信息显示 电池系统容量标定及 SOC 标定 人不知而不愠,不亦君子乎?论语志不强者智不达,言不信者行不果。墨翟10 BMS 基本技术参数 BMS 基本技术参数 序号 项目 规格 备注 1 系统电源 DC24V 2 单电芯电压检测范围(V)0V5V 3 单电芯电压检测精度(mV)5mV 4 温度检测范围(C)-40C85C 5 温度检测精度(C)1C 6 总电压检测范围 (V)0V1000V 7 总电压检测精度(%
16、)1%FSR 8 绝缘检测 支持最高电压 1200V,检测误差小于10%9 电流检测范围(A)-300A-300A 10 电流检测精度(%)%FSR 11 SOC 精度(%)6%12 均衡电流(A)100mA 14 通讯方式 CAN 或 485 15 显示 工业显示屏 16 指示灯,蜂鸣器报警 具备红绿指示灯以及蜂鸣器报警 17 保护 包括:过充、过放、超温、短路等保护,且保护定值可整定 储能变流器(PCS)储能变流器功能简介 储能系统中,储能变流器除了双向逆变功能外,同时可以进行实现支撑电网,保证电网系统的稳定运行,提供抗短时冲击能力,平滑供电,储能,削峰填谷。穷则独善其身,达则兼善天下。孟
17、子穷则独善其身,达则兼善天下。孟子11 设备拓扑采用三电平设计,相比较于两电平拓扑,三电平拓扑能够提高开关频率、转换效率和系统稳定性,降低输出谐波、开关损耗和变流器体积。储能变流器选型设计 电池设计输入电压范围为:储能变流器电路主拓扑如图:L1L2L3N三相隔离变压器交流断路器 Q交流防雷器+INn-PCS-AC 1PCS-AC n负载侧直流断路器 Qn+IN1-直流断路器 Q1n=1-8 储能变流器系统拓扑 500kW 储能变流器参数 产品型号 PWS1-500K 直流侧参数 直流电压范围 600900V 最大直流电流 873A 最大直流功率 550kW 直流电压精度 1%直流电流精度 1%
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 系统 方案 142223
限制150内