储能系统配置方案.docx

储能系统配置方案涉及主要专有名词(1)电池单体：也称单体电芯，实现化学能和电能相互转化的最小基本单元，由正极、负极、隔膜、电解质、壳体和端子等组成；(2)电池模组：两个及以上的电池单体以一定的电气连接方式(串联、并联或串并联)组成的单元，且只有一对正负极输出端子；(3)电池簇：由电池模块采用串联、并联或串并联连接方式，且与储能变流器及附属设施连接后能够实现独立运行的电池组合体，还宜包括电池管理系统、监测和保护电路、电气和通讯接口部件；(4)单元电池系统：与单台储能变流器对应的能独立进行充、放电的电池及其配套设备的系统，一般由若干个电池簇并联而成；(5)功率变换系统：即储能变流器，简称PCS,是实现储能电池与电网之间双向能量转换的系统；(6)储能单元：也称单元储能系统，是由电池组、电池管理系统及其相连的功率变换系统组成的最小储能系统；(7)电化学储能系统：以电化学电池为储能载体，通过储能变流器进行可循环电能存储、释放的系统。一般包含电池系统、储能变流器及相关辅助设施等，对于接入IOkV及以上电压等级系统，通常还包括汇集线路、升压变压器等；(8)电池管理系统：即BMS,监测电池的状态(温度、电压、电流、荷电状态等)，为电池提供管理及接口的系统。电池系统集成设计1:磷酸铁锂电池系统方案配置系统储能部件采用的磷酸铁锂电池(LFP)具有比能量高、更长的循环寿命、更大的充放电倍率和安全无污染等特点，已广泛应用于电动汽车、削峰填谷、调频、调峰、应急备用电源等储能领域。储能电池一般采用模块化的组成方式，由电芯组成模组，模组放于电箱内，电箱组成电池柜，成为一个储能单元。2.46MWh电池系统，由12个281.6kWh电池簇组成，每个281.6kWh电池簇由19个电池插箱串联而成。2MWh电池系统，由9个281.6kWh电池簇组成，每个281.6kWh电池簇由19个电池插箱串联而成。2、电池簇集成设计2.46MWh电池系统，每19个电池插箱构成一个电池簇，每6个电池簇接入1台63OkW的PCS。2MWh电池系统，每19个电池插箱构成一个电池簇，每4-5个电池簇接入1台500kW的PCSo每一个电池簇通过一台高压箱（含BCU）控制电池功率的输入输出。通过对电芯的合理配置封装实现了对电芯的有效管理和充分利用。电池管理系统设计本工程单台2.46MWh电池集装箱内配置设计一套与电芯特性相匹配的储能电池管理系统（BMS）,每套BMS系统分三级管理，分别为模组级BMU、电池簇级MBMS及单元电池系统级BAMS,每层级BMS主要功能如下：A.BMU（模组级，内置在模组内）:监测单体电芯的电压、温度和单个模组电流、总电压等，并通过CAN协议向上级BMS实时传递以上信息能够控制单体电芯的电压均衡性；B.MBMS（电池簇级，内置在中控箱内）：检测整簇电池的总电压总电流，并通过CAN协议向上级BMS实时传递以上信息。能够显示电池充放电时容量、健康状态，对功率的预测、内阻的计算。控制继电开关和电池簇电压的均衡性；C.BAMS（单元电池系统级）：收集下层级MBMS信息，能够实时对电池剩余容量、健康状况进行预估。通过RS-485或Modbus-TCP/IP的方式与上位和外部系统进行通信BMS管理系统框架通用设计如下图中所示，具体待下阶段深化设计。（DBMS管理系统功能A.模拟量测量功能：能实时测量电池簇电压，充放电电流、温度和单体电池端电压、温度、漏电监测等参数，并通过计算实时给出单体电池的SOC值及SOH值。确保电池安全、可靠、稳定运行，保证电池使用寿命要求；B.均衡：电池管理系统具备均衡功能，保证电池系统使用寿命及可用容量；C.电池系统运行报警功能：在电池系统运行出现过压、欠压、过流、高温、低温、漏电、通信异常、电池管理系统异常等状态时，能显示并上报告警信息，通知PCS及后台监控系统，以及时改变系统运行策略；D.电池系统保护功能：在电池系统运行时，如果电池的电压、电流、温度等模拟量出现超过安全保护门限的情况时，电池管理系统能够实现就地故障隔离，将问题电池簇退出运行，同时上报保护信息；E.自诊断功能:电池管理系统具备自诊断功能，对电池管理系统与外界通信中断、电池管理系统内部通信异常及模拟量采集异常等故障进行自诊断，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、计算得到的电池内阻等参数，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，并能够上报到监测系统：F.热管理功能:电池模组在充电过程中，将产生大量的热能，使整个电池模块的温度上升。因而，BMS系统具各热管理功能，对电池温度讲行监控，如果温度高于保护值将开启温控设备强制冷却，若温度达到危险值，该电池组能自动退出运行.G.本地运行状态显示功能：电池管理系统能够在本地对电池系统的各项运行状态进行显示，如系统状态，模拟量信息，报警和保护信息等.H.事件及历史数据记录功能：电池管理系统能够在本地对电池系统的各项事件及历史数据进行存储。运行参数的修改、电池管理单元告警保护动作、充电和放电开始/结束时间等均将有记录，事件记录具有掉电保持功能。每个报警记录包含所定义的限值、报警参数，并列明报警时间、日期及报警时段内的峰值：1.操作权限管理:具有操作权限密码管理功能，任何改变运行方式和运行参数的操作均需要权限确认。(2)BMS系统保护功能BMS实时监控以下项目，当超出设定的阅值，会启动相应的保护。主要保护控制策略如下：A.在回路电流超过告警阙值时，通过CAN总线上报BAMS,在回路电流超保护阙值时，通过控制接触器切断电流回路：B.在直流端放电电流超过短路电流闯值时进行短路保护，通过控制接触器切断放电回路，同时通过CAN总线上报BAMS:Cz当电池组中有任意电池欠压或过压时，当该值超过告警阙值时,通过CAN总线上报MBMS,当该值超保护阙值时，通过控制接触器切断电流回路，同时通过CAN总线上报BAMS:D.当电池总电压超过告警阙值时通过CAN总线上报BAMS,当总电压超过保护阅值时，通过控制接触器切断电流回路，同时通过CAN总线上报BAMS;E,当电池温度超过告警闽值时，通过CAN总线上报BAMS,当电池温度超过保护阅值时，通过控制接触器切断电流回路，同时通过CAN总线上报BAMS