儲能集成技術(shù)路線:拓?fù)浞桨钢饾u迭代——高壓級聯(lián)方案:
無并聯(lián)結(jié)構(gòu)的高效方案高壓級聯(lián)的儲能方案通過電力電子設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)無需經(jīng)過變壓器即可達(dá)到6-35kv并網(wǎng)電壓。以新風(fēng)光35kv解決方案為例,單臺儲能系統(tǒng)為12.5MW/25MWh系統(tǒng),系統(tǒng)電氣結(jié)構(gòu)與高壓SVG類似,由A、B、C三相組成。每相包含42個H橋功率單元配套42個電池簇。三相總共126個H橋功率單元共126簇電池簇,共存儲25.288MWh電量。每簇電池包含224個電芯串聯(lián)而成。
高壓級聯(lián)方案的優(yōu)勢體現(xiàn)在:
(1)安全性。系統(tǒng)中無電芯并聯(lián),部分電池?fù)p壞,更換范圍窄,影響范圍小,維護(hù)成本低。
(2)一致性。電池組之間不直接連接,而是經(jīng)過AC/DC后連接,因此所有電池組之間可以通過AC/DC進(jìn)行SOC均衡控制。電池組內(nèi)部只是單個電池簇,不存在電池簇并聯(lián)現(xiàn)象,不會出現(xiàn)均流問題。電池簇內(nèi)部通過BMS實(shí)現(xiàn)電芯之間的均衡控制。因此,該方案可以很大程度利用電芯容量,在交流側(cè)同等并網(wǎng)電量情況下,可以安裝較少的電芯,降低初始投資。
(3)高效率。由于系統(tǒng)無電芯/電池簇并聯(lián)運(yùn)行,不存在短板效應(yīng),系統(tǒng)壽命約等同于單電芯壽命,能比較大限度提升儲能裝置的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)無需升壓變壓器,現(xiàn)場實(shí)際系統(tǒng)循環(huán)效率達(dá)到90%。 設(shè)備具有靈活的數(shù)據(jù)采集和處理能力,可以滿足不同電站的需求。移動檢測車電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設(shè)備批發(fā)
儲能電站的設(shè)計(jì)1.1
系統(tǒng)構(gòu)成儲能電站由退役動力電池、儲能PCS(變流器)、BMS(電池管理系統(tǒng))、EMS(能源管理系統(tǒng))等組成,為了體現(xiàn)儲能電站的異構(gòu)兼容特征,電站選用5種不同類型、結(jié)構(gòu)、時期的退役動力電池進(jìn)行儲能為實(shí)現(xiàn)儲能電站的控制,需要電站中各設(shè)備間進(jìn)行有效的配合與數(shù)據(jù)通信,電站數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分3層,分別為現(xiàn)場應(yīng)用層、數(shù)據(jù)控制層和數(shù)據(jù)調(diào)度層,系統(tǒng)中現(xiàn)場應(yīng)用層主要是對PCS和BMS等數(shù)據(jù)監(jiān)測與控制,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。PCS是直流電池和交流電網(wǎng)連接的中間環(huán)節(jié)[8],是系統(tǒng)能量傳遞和功率控制的中樞,PCS采用模塊化設(shè)計(jì),每個回路的PCS都可調(diào)節(jié)。系統(tǒng)并網(wǎng)時,PCS以電流源形式注入電網(wǎng),自鉗位跟蹤電網(wǎng)相位角度;系統(tǒng)離網(wǎng)時,以電壓源方式運(yùn)行,輸出恒定電壓和頻率供負(fù)載使用,各回路主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。BMS具備電池參數(shù)監(jiān)測(如總電流、單體電壓檢測等)、電池狀態(tài)估計(jì)和保護(hù)等;數(shù)據(jù)控制層嵌入了系統(tǒng)針對不同類型、結(jié)構(gòu)、時期的動力電池控制策略,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)充放電功率均衡。數(shù)據(jù)監(jiān)控層即EMS,主要實(shí)現(xiàn)儲能電站現(xiàn)場設(shè)備中各種狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和控制指令的發(fā)送、數(shù)據(jù)分析和事故追憶。 重慶并網(wǎng)檢測電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設(shè)備功能電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設(shè)備的智能診斷功能能夠幫助運(yùn)維人員及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行故障排除,提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
分布式方案:效率高,方案成熟分布式方案又稱作交流側(cè)多分支并聯(lián)。與集中式技術(shù)方案對比,分布式方案將電池簇的直流側(cè)并聯(lián)通過分布式組串逆變器變換為交流側(cè)并聯(lián),避免了直流側(cè)并聯(lián)產(chǎn)生并聯(lián)環(huán)流、容量損失、直流拉弧風(fēng)險,提升運(yùn)營安全。同時控制精度從多個電池簇變?yōu)閱蝹€電池簇,控制效率更高。根據(jù)測算,儲能電站投運(yùn)后,整站電池容量使用率可達(dá)92%左右,高于目前業(yè)內(nèi)平均水平7個百分點(diǎn)。此外,通過電池簇的分散控制,可實(shí)現(xiàn)電池荷電狀態(tài)(SOC)的自動校準(zhǔn),卓著降低運(yùn)維工作量。并網(wǎng)測試效率比較高達(dá)87.8%。從目前的項(xiàng)目報價來看,分散式系統(tǒng)并沒有比集中式系統(tǒng)成本更高。分布式方案效率比較高、成本增加有限,我們判斷未來的市場份額會逐漸增加。目前百兆瓦級在運(yùn)行的電站選擇寧德時代、上能電氣的設(shè)備。與集中式方案相比,需要把630kw或1.725MW的集中式逆變器換成小功率組串式逆變器,對于逆變器制造廠商而言,如果其有組串式逆變器產(chǎn)品,疊加較強(qiáng)的研發(fā)能力,可以快速切入分布式方案。
電池儲能電站中參與的氣體傳感器電池儲能電站的整體運(yùn)行管理是一個系統(tǒng)工程,需要不斷積累運(yùn)行數(shù)據(jù),不僅是對組件的監(jiān)測管理,還包括儲能電站內(nèi)其他相關(guān)設(shè)備的安全巡檢,如突發(fā)事故及火災(zāi)處理,高壓斷路器、電流互感器、電力電纜、開關(guān)柜等設(shè)備的安全監(jiān)測及維護(hù)。
這些非組件的安全運(yùn)行管理,對電池儲能電站的整體運(yùn)行同樣具有不可忽視的作用。實(shí)際工作中,傳統(tǒng)的依靠人工進(jìn)行巡檢及運(yùn)維的方式很難提高工作效率,因此智能化的線上運(yùn)維和實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)不斷被普及運(yùn)用。智能監(jiān)測終端可適配多種傳感器,傳感器接收到的環(huán)境信息的電信號,通過無線或有線通訊網(wǎng)絡(luò)組合成整站監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),構(gòu)成分布式監(jiān)測系統(tǒng)。
以其中的氣體傳感器為例,電池柜中鋰離子電池能量密度高,其電解液的溶劑通常為有機(jī)碳酸酯類化合物,具有閃點(diǎn)低、化學(xué)活性高和極易燃燒的特點(diǎn)。由于集裝箱內(nèi)的鋰離子電池采用集成化設(shè)計(jì),由于其化學(xué)特性,容易產(chǎn)生H2富集,當(dāng)某一組鋰電池發(fā)生熱失控后,會對周圍的電池產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱沖擊,造成熱失控蔓延,可能發(fā)生嚴(yán)重的火災(zāi)甚至爆發(fā)事故。在起火燃燒時也會產(chǎn)生CO及CO2氣體和煙霧粉塵,嚴(yán)重危害人體健康,因此可以通過監(jiān)測這些氣體種類來進(jìn)行安全預(yù)警。 設(shè)備可實(shí)現(xiàn)對電源開關(guān)、斷路器等設(shè)備的遠(yuǎn)程操作和控制。
電化學(xué)儲能系統(tǒng)由包括直流側(cè)和交流側(cè)兩大部分。直流側(cè)為電池倉,包括電池、溫控、消防、匯流柜、集裝箱等設(shè)備,交流側(cè)為電器倉,包括儲能變流器、變壓器、集裝箱等。儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)的電能交互,是通過PCS變流器進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的。
一、儲能系統(tǒng)分類按電氣結(jié)構(gòu)劃分,大型儲能系統(tǒng)可以劃分為:
(1)集中式:低壓大功率升壓式集中并網(wǎng)儲能系統(tǒng),電池多簇并聯(lián)后與PCS相連,PCS追求大功率、高效率,目前在推廣1500V的方案。
(2)分布式:低壓小功率分布式升壓并網(wǎng)儲能系統(tǒng),每一簇電池都與一個PCS單元連接,PCS采用小功率、分布式布置。
(3)智能組串式:基于分布式儲能系統(tǒng)架構(gòu),采用電池模組級能量優(yōu)化、電池單簇能量控制、數(shù)字智能化管理、全模塊化設(shè)計(jì)等創(chuàng)新技術(shù),實(shí)現(xiàn)儲能系統(tǒng)更高效應(yīng)用。
(4)高壓級聯(lián)式大功率儲能系統(tǒng):電池單簇逆變,不經(jīng)變壓器,直接接入6/10/35kv以上電壓等級電網(wǎng)。單臺容量可達(dá)到5MW/10MWh。
(5)集散式:直流側(cè)多分支并聯(lián),在電池簇出口增加DC/DC變換器將電池簇進(jìn)行隔離,DC/DC變換器匯集后接入集中式PCS直流側(cè)。 現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設(shè)備采用高精度傳感器,能夠準(zhǔn)確檢測電流、電壓等電網(wǎng)參數(shù)。青海太陽能電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設(shè)備加工
在電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設(shè)備的監(jiān)測下,能夠及時預(yù)警和處理電力系統(tǒng)出現(xiàn)的異常情況,保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。移動檢測車電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設(shè)備批發(fā)
萬科頂釔新能源檢測電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設(shè)備在新能源電力領(lǐng)域起著舉足輕重的作用。這類設(shè)備具備高精度的電參數(shù)測量能力,能夠精確檢測電站輸出的電壓、電流、功率因數(shù)等關(guān)鍵指標(biāo)。例如,在光伏電站并網(wǎng)檢測時,它可以在不同光照強(qiáng)度和溫度條件下,精細(xì)地測量出光伏陣列的發(fā)電效率及電能質(zhì)量參數(shù),確保所發(fā)電能符合電網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn),為避免因電能質(zhì)量不佳而對電網(wǎng)造成沖擊或干擾,從而來保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行以及新能源電力的有效利用。移動檢測車電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設(shè)備批發(fā)