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更(gēng)新(xīn)時(shí)間(jiān):2024-07-23
瀏覽次(cì)數:818安(ān)科瑞 陳聰(cōng)
摘要(yào):MW級集裝(zhuāng)箱式電池(chí)儲能(néng)係統在(zài)新能(néng)源(yuán),微(wēi)電網,移動式電站等(děng)領域(yù)的(dí)應用愈加廣泛。針(zhēn)對現階(jiē)段(duàn)這一(yī)技術(shù)的發展(zhǎn)現狀,首(shǒu)先簡(jiǎn)述(shù)了集裝箱式(shì)儲能(néng)係(xì)統的概念,其次(cì)分析了電(diàn)池儲能(néng)相比(bǐ)其他形(xíng)式儲能(néng)方式的(dí)優(yōu)勢(shì)以及(jí)現代電(diàn)力(lì)係統中電(diàn)池儲能技(jì)術的(dí)應(yīng)用(yòng)特(tè)點,*後以額定功(gōng)率(shuài)100kW可以運行(háng)15min的儲能係統(tǒng)為例設(shè)計了(liǎo)1套儲(chǔ)能(néng)係統溫度控製(zhì)係統(tǒng)。
關鍵(jiàn)詞:MW級(jí)別集裝(zhuāng)箱式儲能(néng)係統;基(jī)本(běn)概(gài)念;研究(jiū)現狀;溫(wēn)度管理係統(tǒng)
0引(yǐn)言(yán)
當(dāng)前(qián),隨著(zhuó)新能(néng)源(yuán)的(dí)使(shǐ)用(yòng)規模(mó)不斷(duàn)擴大,儲(chǔ)能技(jì)術特別是MW級(jí)電池儲(chǔ)能技術取得了突(tū)破(pò)。MW級集(jí)裝(zhuāng)箱(xiāng)式電池儲(chǔ)能係統兼具(jù)了(liǎo)儲(chǔ)能(néng)容量高,運(yùn)行可(kě)靠性(xìng),可操作性強(qiáng)以及普(pǔ)適(shì)應(yīng)性(xìng)強(qiáng)等諸多(duō)優(yōu)勢(shì),因(yīn)而在(zài)太(tài)陽(yáng)能(néng),風(fēng)能(néng),地熱(rè)能(néng)等領(lǐng)域獲得了(liǎo)廣(guǎng)泛的應(yīng)用前景。與(yǔ)其(qí)他(tā)儲(chǔ)能電(diàn)池技術相比,目(mù)前(qián)鋰電池(chí)儲(chǔ)能(néng)綜(zōng)合(hé)係(xì)統(tǒng)的(dí)設計(jì)研(yán)究(jiū)已相(xiāng)對成熟,具有(yǒu)完(wán)整的上下(xià)遊(yóu)產業(yè)鏈,在實際(jì)運(yùn)營中對(duì)於(yú)成(chéng)本(běn)的(dí)控(kòng)製有較大(dà)操作空間[1]。隨著材料科學的發展,集裝箱式電(diàn)池(chí)儲(chǔ)能係統具(jù)備(bèi)了(liǎo)更大(dà)的容(róng)量,更便(biàn)捷的操作性,更可(kě)靠(kào)的(dí)拼裝擴(kuò)容性,同時具有低汙染(rǎn),低(dī)噪音(yīn)等一(yī)係列優勢,成為(wéi)了(liǎo)未(wèi)來儲(chǔ)能係(xì)統設計(jì)研(yán)究的重(zhòng)要方向[2]。
1應(yīng)用研(yán)究現狀
1.1儲(chǔ)能方(fāng)式(shì)對(duì)比
從原(yuán)理(lǐ)角度考(kǎo)慮(lǜ),能量儲(chǔ)存(cún)方(fāng)式包(bāo)括抽(chōu)水(shuǐ)儲(chǔ)能,壓縮(suō)空氣儲(chǔ)能,飛輪(lún)儲能,超導(dǎo)儲(chǔ)能,電池(chí)儲(chǔ)能以(yǐ)及超(chāo)*大容量(liáng)電(diàn)容器等。抽水(shuǐ)儲能就是將一定量的(dí)水抽(chōu)取(qǔ)到更高位置,實現電能(néng)向勢能(néng)的轉換,把(bǎ)多餘(yú)的電能(néng)儲(chǔ)存起來(lái);壓縮(suō)空(kōng)氣儲能指在負(fù)載(zǎi)用電量(liáng)較小時(shí),利用(yòng)電(diàn)動壓縮機將空(kōng)氣(qì)壓(yā)入儲罐,等到(dào)負載用(yòng)電(diàn)需求(qiú)變高時(shí)利用高壓(yā)空氣推動汽輪機(jī)進行發電,從而實(shí)現電能-內(nèi)能(néng)-電能的(dí)循(xún)環(huán)轉化;飛(fēi)輪(lún)儲(chǔ)能實(shí)質是動(dòng)能與(yǔ)電(diàn)能之間的(dí)轉化,能夠實現短(duǎn)時(shí)間(jiān)充(chōng)放電,但儲能(néng)量較小,適合(hé)於短(duǎn)時間高(gāo)功率(shuài)變(biàn)化率(shuài)情況;超(chāo)導(dǎo)儲能對設備的(dí)技(jì)術(shù)要(yào)求較(jiào)高(gāo),通(tōng)過超(chāo)導介質(zhì)將(jiāng)富餘電能在盡(jìn)可能減少損耗的情(qíng)況下以(yǐ)電(diàn)磁(cí)場的(dí)形式(shì)儲存(cún)起來(lái)。從(cóng)電(diàn)路原理(lǐ)來(lái)看,這(zhè)一(yī)方式(shì)的能量(liáng)轉化速率*高,能夠在(zài)較短時(shí)間(jiān)內釋放(fàng)大量的電(diàn)能,在智(zhì)能電(diàn)網中有(yǒu)很(hěn)高的(dí)應用價(jià)值[3,4]。
1.2集裝箱(xiāng)式(shì)儲能係統(tǒng)特(tè)點及應用方(fāng)式(shì)
通常來(lái)說,集(jí)裝箱(xiāng)式(shì)儲能(néng)係統(tǒng)往(wǎng)往容量很大(dà),其(qí)典型(xíng)功(gōng)率大都(dū)達(dá)到(dào)MW級。在(zài)發電(diàn),輸(shū)電(diàn),變電中,其(qí)設(shè)計持(chí)續運(yùn)行時(shí)間一(yī)般(bān)都(dū)要求(qiú)幾(jī)十(shí)分鐘(zhōng)至(zhì)幾小(xiǎo)時(shí)。特別是(shì)在(zài)大規(guī)模(mó)風能,太陽能(néng)發(fā)電(diàn)機組並網(wǎng)中,在(zài)實現電能輸出的(dí)平穩(wěn)性(xìng),降(jiàng)低電(diàn)網(wǎng)供電峰穀(gǔ)差,均(jūn)衡(héng)負荷(hé),保護(hù)電(diàn)網(wǎng)穩(wěn)定性以及提高(gāo)電能利(lì)用(yòng)效率等方麵(miàn),一(yī)般配置(zhì)超大(dà)規(guī)模的(dí)儲能(néng)係(xì)統(tǒng)[5-7]。集(jí)裝(zhuāng)箱(xiāng)式(shì)儲(chǔ)能係統通(tōng)過(guò)將(jiāng)電池管(guǎn)理係統(tǒng),功(gōng)率(shuài)控製係統(tǒng),熱量控製係統(tǒng)等多個(gè)子係(xì)統以(yǐ)車載(zǎi)集裝箱的(dí)形(xíng)式集成綜(zōng)合能量管理(lǐ)係統對儲能係統(tǒng)進行調控(kòng)。以(yǐ)移(yí)動式(shì)電(diàn)站為例,集裝箱式儲能係統(tǒng)接入(rù)配電網末(mò)端的結構如(rú)圖(tú)1所(suǒ)示(shì),用於提(tí)高配電網供電(diàn)效能以(yǐ)及電能(néng)利用率,可(kě)以作為微(wēi)電網中的分布式(shì)電(diàn)源(yuán),與(yǔ)風(fēng)電,光(guāng)電及(jí)一些重(zhòng)要(yào)負荷(hé)連接(jiē)於(yú)交(jiāo)流(liú)母綫,實現與(yǔ)微(wēi)網(wǎng)進(jìn)行雙(shuāng)向的(dí)能量交換,提高(gāo)微網(wǎng)的穩定(dìng)性(xìng)。同時,移動式電(diàn)站(zhàn)可以作為(wéi)應(yīng)急電源接(jiē)入(rù)微電網,發揮備用電源的(dí)作用(yòng),如(rú)圖2所示(shì)。

1.3移(yí)動(dòng)式儲能設備在現代電(diàn)力(lì)係統(tǒng)中的作用
MW級集(jí)裝箱式儲能(néng)係(xì)統的容量(liáng)可調節空間(jiān)很(hěn)大,針(zhēn)對(duì)不(bù)同應用場景(jǐng)實現(xiàn)對電(diàn)力(lì)係統(tǒng)的均衡(héng)負荷(hé),削峰填穀(gǔ),快速發揮(huī)作(zuò)為應(yīng)急電(diàn)源,穩定(dìng)電網的作用,綜(zōng)合來看(kàn)具(jù)體(tǐ)優點(diǎn)如(rú)下(xià)。一(yī)是(shì)維(wéi)持(chí)電(diàn)力(lì)係統穩(wěn)定。輸(shū)變(biàn)電係統發(fā)生(shēng)復雜因素擾動時,特別(bié)是並網(wǎng)功(gōng)率(shuài)峰(fēng)穀變(biàn)化(huà)劇烈時,儲能係統通(tōng)過充放電(diàn)控(kòng)製係(xì)統振(zhèn)蕩(dàng)效應,進而維持大電網的(dí)穩(wěn)定(dìng)性。二是維(wéi)持電(diàn)網(wǎng)電(diàn)壓穩定。當(dāng)負(fù)載在短(duǎn)時間內大(dà)幅增加時,就(jiù)會(huì)導致電(diàn)網電壓急劇跌落(là),此時處於電(diàn)網末(mò)端的(dí)大規模集裝箱式(shì)儲能係統(tǒng)可以(yǐ)快速響應,對電(diàn)網放電,從(cóng)而實(shí)現對(duì)電壓的調節。三是應(yīng)急電(diàn)源。一些(xiē)重要的負(fù)載如(rú)精(jīng)密實(shí)驗儀器(qì),軌道交通,工業生(shēng)產綫(xiàn)等在發生(shēng)斷電突發情(qíng)況後需要(yào)使(shǐ)用(yòng)UPS應急(jí)供(gōng)電,但傳統的UPS容量小,隻能(néng)維持(chí)較(jiào)短的(dí)供(gōng)電(diàn)時(shí)間,而(ér)固(gù)定(dìng)式儲能電(diàn)站(zhàn)雖然容量(liáng)大(dà)但建(jiàn)設成(chéng)本(běn)大,很難在(zài)實際(jì)生產生(shēng)活中解決問題。相比之下(xià),集(jí)裝箱(xiāng)式(shì)儲能(néng)係統(tǒng)容量大,響應(yīng)快(kuài),移(yí)動便捷(jié),在(zài)作(zuò)為應(yīng)急電源(yuán)時(shí)更具優勢。四(sì)是(shì)配(pèi)合新(xīn)能(néng)源(yuán)。儲能係統已經成(chéng)為新能(néng)源電站的必要組成部分,特(tè)別(bié)是(shì)在氣候環(huán)境復(fù)雜條件(jiàn)下的太(tài)陽能,風能發(fā)電廠,集(jí)裝箱(xiāng)式(shì)儲能係統的適(shì)應能(néng)力強,在(zài)應(yīng)對功率(shuài)預測(cè)難(nán)度(dù)大(dà),不確定因素多等問題(tí)時能(néng)夠發揮巨(jù)大(dà)的(dí)作用。
2應用(yòng)研(yán)究
MW級集裝箱(xiāng)式(shì)電(diàn)池儲能(néng)係(xì)統由多(duō)個子係(xì)統(tǒng)構成,包(bāo)括電池組,電池(chí)管理係統,熱管(guǎn)理係(xì)統以(yǐ)及熱控製係(xì)統等。目(mù)前,鋰離子電(diàn)池是(shì)MW級儲(chǔ)能(néng)係統常用(yòng)的儲能載體,其能量密度高(gāo),但也存在電(diàn)池(chí)組整體(tǐ)安(ān)全性與壽(shòu)命(mìng)比單體電池(chí)低的問題(tí),在(zài)*端情(qíng)況(kuàng)下(xià)還有燃燒,爆炸的(dí)風險(xiǎn)。儲(chǔ)能係(xì)統整體(tǐ)運(yùn)行(háng)時,如果電(diàn)池單(dān)體(tǐ)的電性(xìng)能統一(yī),就(jiù)可能發生個(gè)別電池(chí)“充(chōng)不飽"而另(lìng)一(yī)些(xiē)電池“充太飽(bǎo)"或(huò)放電過(guò)程中部分電(diàn)池放電過度的(dí)問題(tí)。在(zài)這些(xiē)工(gōng)況下,電(diàn)池內(nèi)阻會(huì)變大(dà)。長時(shí)間(jiān)運行(háng)便會嚴重(zhòng)損害電(diàn)池(chí)的使用(yòng)效率,降(jiàng)低其(qí)使(shǐ)用壽(shòu)命,因此MW級集(jí)裝箱(xiāng)式(shì)儲能(néng)係統(tǒng)為了(liǎo)滿足應(yīng)用(yòng)場景,常(cháng)會由(yóu)成千上萬(wàn)個(gè)單體(tǐ)電(diàn)池通(tōng)過(guò)串(chuàn)聯來組(zǔ)成(chéng)[8]。
2.1電池組係(xì)統(tǒng)
以額定功率100kW及(jí)以(yǐ)上(shàng)且儲(chǔ)能時(shí)間(jiān)不低於15min的(dí)儲(chǔ)能係統(tǒng)進行分析,整體包(bāo)含(hán)了(liǎo)監(jiān)控係(xì)統,能(néng)量轉換(huàn)係統,電(diàn)池管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)(BatteryManagementSystem,BMS)及電池(chí)係(xì)統(tǒng)等。其中,由(yóu)64個(gè)電池(chí)模(mó)塊串聯(lián)組(zǔ)成電池(chí)組(zǔ),每個電池模(mó)塊由8個電(diàn)池(chí)單(dān)體組成,正常(cháng)運行(háng)時電(diàn)池(chí)係統*高電(diàn)壓為900V。為(wéi)了發揮整(zhěng)組電(diàn)池效(xiào)能,就要盡可能使(shǐ)各(gè)單體電(diàn)池(chí)的電性能(néng)一致,還要優(yōu)化電池管理控製(zhì)係統(tǒng),增加(jiā)電(diàn)池組(zǔ)整體(tǐ)容(róng)量,延(yán)長(cháng)單體(tǐ)電池(chí)使(shǐ)用壽命。總(zǒng)體(tǐ)來(lái)講,電(diàn)池管(guǎn)理控製係(xì)統(tǒng)應具(jù)備對所有(yǒu)單體電池(chí)電流(liú),電壓(yā),溫(wēn)度,電荷狀態(StateofCharge,SoC)以及(jí)電池健(jiàn)康狀態(StateofHealth,SOH)的(dí)監控能(néng)力,配備智能的(dí)故(gù)障(zhàng)警示係(xì)統,當(dāng)某一(yī)模(mó)塊(kuài)參數出(chū)現較大變(biàn)動可能(néng)引(yǐn)起溫度(dù),電(diàn)性能等異(yì)常時可(kě)以及時(shí)報警,並(bìng)提(tí)示監控(kòng)人(rén)員給(gěi)予(yú)相應(yīng)的(dí)處(chǔ)理(lǐ)措施。
2.2熱(rè)管理係統
電(diàn)池熱(rè)管理是係統保(bǎo)持持續(xù),穩(wěn)定,安(ān)全運行(háng)的(dí)關鍵。電池散熱(rè)包括風冷(lěng),自然散熱,循環液(yè)冷和相變直冷等(děng)。由於(yú)集裝箱內(nèi)空(kōng)間有限,氣體(tǐ)流(liú)通受(shòu)阻,效率較低的(dí)自(zì)然散熱(rè)並不適(shì)用;而循(xún)環液(yè)冷技(jì)術難度(dù)更大,對(duì)設備硬件,人員(yuán)能(néng)力的要(yào)求都較(jiào)高,應(yīng)用(yòng)於(yú)MW級集裝(zhuāng)箱(xiāng)式(shì)儲能(néng)係(xì)統(tǒng)會帶來巨大的成(chéng)本投入。相較而(ér)言(yán),基(jī)於工業空調(tiáo)的(dí)強迫(pò)風冷散熱(rè)技術更(gēng)加適用(yòng)於集裝(zhuāng)箱(xiāng)式(shì)儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)。
2.2.1風道結構(gòu)設計(jì)
風道結構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要充(chōng)分考慮(lǜ)到集裝(zhuāng)箱(xiāng)式(shì)電池儲(chǔ)能(néng)係(xì)統(tǒng)內(nèi)部空間狹(xiá)小(xiǎo)的問(wèn)題。儲能係(xì)統散(sàn)熱風道(dào)結構如圖(tú)3所示(shì),依(yī)據(jù)集(jí)裝箱(xiāng)結構特(tè)點(diǎn)將(jiāng)主(zhǔ)風道,各部位(wèi)擋風板(bǎn),風道(dào)出(chū)口對稱布(bù)置在(zài)左(zuǒ)右(yòu)側。其中(zhōng),空(kōng)調輸出氣(qì)流經(jīng)由主(zhǔ)風(fēng)道(dào)輸送至各風(fēng)道(dào)出(chū)口;主風道內(nèi)的擋(dǎng)風板通(tōng)過控(kòng)製(zhì)方向與(yǔ)開度(dù)調節各(gè)風(fēng)道(dào)出口(kǒu)的(dí)氣流量,依據不同(tóng)模(mó)塊(kuài)熱(rè)量(liáng)產(chǎn)生情況(kuàng)實(shí)時動態(tài)調(tiáo)節,確保(bǎo)各單(dān)體電池保(bǎo)持(chí)溫度(dù)一(yī)致(zhì),電(diàn)性能協調;電池架兩端的(dí)擋(dǎng)風板(bǎn)防(fáng)止(zhǐ)製冷氣流(liú)從集裝(zhuāng)箱中逃逸,提(tí)高溫度(dù)管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)的效率(shuài)。

電(diàn)池(chí)組(zǔ)內部氣(qì)體的流如圖4所(suǒ)示(shì),在(zài)電(diàn)池模塊(kuài)前端麵板風(fēng)扇(shàn)的(dí)作用下(xià),空調輸出(chū)的冷氣(qì)流在一定(dìng)速度下(xià)經過風(fēng)道出口後(hòu),從電(diàn)池模塊後(hòu)端麵板進(jìn)風口(kǒu)進入電(diàn)池(chí)模塊(kuài)內(nèi)部(bù),流經電池(chí)單(dān)體表麵(miàn)進(jìn)行(háng)熱(rè)量交換,進而實現對電池(chí)單(dān)體的降溫(wēn),熱(rè)氣(qì)流(liú)由(yóu)風扇抽(chōu)出。

儲能(néng)電池組的基本外觀(guān)結(jié)構(gòu)如圖(tú)5(a)所(suǒ)示(shì),其(qí)中(zhōng)空(kōng)調(tiáo)輸(shū)出(chū)氣流自(zì)模組(zǔ)後端(duān)麵(miàn)板開孔(kǒng)處流向(xiàng)內(nèi)部(bù),然(rán)後經由前端麵板設(shè)計的(dí)軸(zhóu)流風扇抽出,形成(chéng)整(zhěng)個電池(chí)模組內高效(xiào)流動的(dí)換(huàn)熱(rè)係統(tǒng)。模組(zǔ)內部氣體如(rú)圖5(b)所示,各電(diàn)池單(dān)體間隙為3mm,氣流進入(rù)電池模(mó)塊內(nèi)部(bù)後(hòu)均(jūn)匀流(liú)經電(diàn)池單(dān)體表(biǎo)麵(miàn)進行換(huàn)熱(rè)。這(zhè)一(yī)熱控(kòng)係統*大限(xiàn)度地降低(dī)了冷卻(què)風(fēng)量(liáng)的(dí)損(sǔn)失(shī),達(dá)到節能作(zuò)用。
2.2.2溫度控(kòng)製(zhì)
空(kōng)調(tiáo)控製與風扇(shàn)控製(zhì)子(zǐ)模塊(kuài)共同構(gòu)成(chéng)儲能係統溫控(kòng)係(xì)統(tǒng)。以對電(diàn)池模(mó)塊(kuài)溫度(dù)數(shù)據為控製變量,采用比(bǐ)例,積(jī)分(fēn)和微分(ProportionIntegralDifferential,PID)邏輯控製(zhì)對風量(liáng)進行實時動態調(tiáo)整(zhěng)。依(yī)據(jù)環境溫度不同,係統包(bāo)含製冷與製(zhì)熱2種模(mó)式。考(kǎo)慮(lǜ)到電池內部(bù)化(huà)學(xué)性(xìng)能穩(wěn)定(dìng)性(xìng),設(shè)置(zhì)2個臨界溫(wēn)度點,當(dāng)集裝箱內部溫(wēn)度低(dī)於12℃時,啟(qǐ)動製(zhì)熱模式,當高於28℃時(shí),啟動(dòng)製冷模式。各風扇的(dí)轉速由(yóu)獨(dú)立的控製(zhì)單元控製,依(yī)據不(bù)同模(mó)塊溫度進(jìn)行調(tiáo)節,實現(xiàn)係統整體溫度(dù)的平衡(héng)。

3.安科瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能量管理係統(tǒng)概(gài)述(shù)
3.1概述
安(ān)科(kē)瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能(néng)量(liáng)管理(lǐ)係統(tǒng),專門(mén)針對(duì)工(gōng)商(shāng)業(yè)儲(chǔ)能(néng)櫃,儲能集裝箱(xiāng)研發的一款儲能(néng)EMS,具有(yǒu)*的儲能監(jiān)控與管(guǎn)理功能(néng),涵蓋了(liǎo)儲能係(xì)統設(shè)備(PCS,BMS,電(diàn)表,消(xiāo)防,空調等)的(dí)詳細(xì)信息(xī),實(shí)現了(liǎo)數(shù)據(jù)采集(jí),數(shù)據處理,數(shù)據(jù)存(cún)儲,數(shù)據(jù)查詢(xún)與分析(xī),可視(shì)化(huà)監(jiān)控(kòng),報(bào)警(jǐng)管(guǎn)理,統計報表等功能。在(zài)高級應用(yòng)上支(zhī)持能量(liáng)調度,具備計劃(huá)曲綫,削峰(fēng)填穀,需(xū)量控(kòng)製,防逆流等(děng)控製功能(néng)。
3.2係(xì)統(tǒng)結構
Acrel-2000ES,可(kě)通(tōng)過直采或者通過(guò)通(tōng)訊管理或串口服務器(qì)將儲能櫃或者(zhě)儲(chǔ)能(néng)集裝箱內(nèi)部的(dí)設備(bèi)接(jiē)入係統。係(xì)統結構(gòu)如(rú)下(xià):
3.3接入設(shè)備
Acrel-2000ES,具備(bèi)多種接口(kǒu),多種協議對接的(dí)能力(lì),支持(chí)多(duō)種(zhǒng)設備(bèi)接(jiē)入(rù)。
序號 | 設備類型(xíng) | 數量(liáng) | 設(shè)備(bèi)接(jiē)入 | 備注(zhù) |
1 | PCS | 1 | LAN口/RS485 | 必(bì)裝(zhuāng) |
2 | BMS | 1 | RS485 | 必裝(zhuāng) |
3 | 表(biǎo)計(jì)(儲能/防逆(nì)流/負荷) | 1 | RS485 | 必(bì)裝 |
4 | 冷(lěng)卻(què)主(zhǔ)機 | 1 | RS485 | 必裝 |
5 | 消(xiāo)防(fáng)主(zhǔ)機 | 1 | RS485 | 必裝 |
6 | 溫濕度傳(chuán)感(gǎn)器 | 1 | RS485 | 必裝 |
7 | 煙(yān)霧傳(chuán)感器(qì) | 1 | 幹接點(diǎn) | 必裝 |
8 | 消防設(shè)備 | 1 | 幹接(jiē)點(diǎn) | 必裝 |
9 | 水(shuǐ)浸傳(chuán)感(gǎn)器(qì) | 1 | 幹接點(diǎn) | 選裝 |
10 | 除(chú)濕機 | 1 | RS485 | 選裝(zhuāng) |
11 | 門(mén)禁(jīn) | 1 | RS485 | 選裝(zhuāng) |
12 | 視(shì)頻 | 1 | RJ45 | 選裝 |
3.4係統功(gōng)能
3.4.1實(shí)時(shí)監測(cè)
係(xì)統(tǒng)人機界麵友好,能(néng)夠顯(xiǎn)示(shì)儲能櫃(guì)的運行(háng)狀態,實時監測(cè)PCS,BMS以及環境參數(shù)信息(xī),如電參量,溫(wēn)度,濕(shī)度等(děng)。實(shí)時(shí)顯示有(yǒu)關故(gù)障,告警,收益等(děng)信(xìn)息。

3.4.2設備(bèi)監控
係統(tǒng)能夠實時監測(cè)PCS,BMS,電(diàn)表,空(kōng)調(tiáo),消防,除(chú)濕機等(děng)設備的運行(háng)狀態(tài)及(jí)運行模式。





PCS監(jiān)控:滿足儲能變流(liú)器的(dí)參(cān)數(shù)與限值設(shè)置(zhì);運行(háng)模(mó)式(shì)設置(zhì);實現(xiàn)儲(chǔ)能變流(liú)器交直流側(cè)電(diàn)壓,電(diàn)流,功率及(jí)充(chōng)放電量參(cān)數(shù)的采集(jí)與展(zhǎn)示(shì);實現(xiàn)PCS通(tōng)訊(xùn)狀態,啟停(tíng)狀(zhuàng)態(tài),開(kāi)關狀態,異常告警(jǐng)等狀態監測(cè)。

BMS監控:滿足電池(chí)管(guǎn)理係統的(dí)參數(shù)與限(xiàn)值(zhí)設置(zhì);實現(xiàn)儲能電(diàn)池的電(diàn)芯,電池(chí)簇(cù)的溫度(dù),
電壓(yā),電流的監測;實現(xiàn)電(diàn)池充放電(diàn)狀(zhuàng)態,電(diàn)壓,電流及溫度異(yì)常狀態的(dí)告(gào)警。


空調(tiáo)監控(kòng):滿足(zú)環境溫(wēn)度(dù)的(dí)監測(cè),可根據(jù)設置的閾值(zhí)進行(háng)空(kōng)調(tiáo)溫度(dù)的聯(lián)動(dòng)調(tiáo)節(jié),並實時監測空調的運行狀態及溫濕(shī)度數據(jù),以曲綫形(xíng)式(shì)進(jìn)行(háng)展(zhǎn)示(shì)。


UPS監控:滿足UPS的(dí)運行狀態及相(xiāng)關電(diàn)參量監測(cè)。
3.4.3曲(qū)綫(xiàn)報(bào)表(biǎo)
係統(tǒng)能(néng)夠(gòu)對PCS充放(fàng)電功率曲綫,SOC變換曲(qū)綫(xiàn),及(jí)電壓,電(diàn)流(liú),溫度等歷史曲(qū)綫(xiàn)的查詢與展(zhǎn)示(shì)。


3.4.4策略(lüè)配(pèi)置
滿足儲(chǔ)能(néng)係統設備(bèi)參(cān)數的配(pèi)置(zhì),電價(jià)參數與時段(duàn)的(dí)設(shè)置,控製(zhì)策略的選擇(zé)。目前支(zhī)持(chí)的控製(zhì)策(cè)略包含(hán)計(jì)劃(huá)曲綫(xiàn),削峰填穀,需量控製等(děng)。



3.4.5實時報(bào)警
儲能(néng)能量管理係(xì)統具(jù)有實時告警(jǐng)功(gōng)能(néng),係統能夠(gòu)對儲能充放(fàng)電越(yuè)限(xiàn),溫(wēn)度(dù)越限,設備(bèi)故(gù)障(zhàng)或通(tōng)信故障等(děng)事件(jiàn)發出(chū)告警(jǐng)。
3.4.6事件查(chá)詢統(tǒng)計(jì)
儲能(néng)能(néng)量管(guǎn)理(lǐ)係統能夠(gòu)對遙信變位(wèi),溫濕度(dù),電(diàn)壓越(yuè)限等(děng)事件(jiàn)記錄(lù)進行存儲和管理(lǐ),方便(biàn)用(yòng)戶(hù)對(duì)係統事件和(hé)報(bào)警進行(háng)歷史追(zhuī)溯,查(chá)詢統計,事故分析(xī)。

3.4.7遙(yáo)控操(cāo)作
可(kě)以通過(guò)每個(gè)設備下(xià)麵(miàn)的(dí)紅色(sè)按鈕對PCS,風(fēng)機(jī),除濕機,空調(tiáo)控製器,照明等設備(bèi)進行(háng)相應的控製,但(dàn)是當設(shè)備未通(tōng)信上(shàng)時(shí),控製按鈕會(huì)顯示無(wú)效狀態(tài)。
3.4.8用戶權(quán)限管理
儲能能(néng)量(liáng)管理係統為保障(zhàng)係統安全(quán)穩(wěn)定(dìng)運行,設置了(liǎo)用戶權(quán)限(xiàn)管理功(gōng)能。通過(guò)用戶(hù)權限(xiàn)管(guǎn)理能夠防(fáng)止未(wèi)經授(shòu)權的操作(如遙(yáo)控的操作(zuò),數據庫(kù)修改等(děng))。可(kě)以定義不(bù)同(tóng)級(jí)別用戶的登(dēng)錄名(míng),密碼(mǎ)及(jí)操(cāo)作(zuò)權限,為係(xì)統運行,維(wéi)護(hù),管理(lǐ)提供可靠的安全(quán)保(bǎo)障。
3.4.9安(ān)科(kē)瑞(ruì)配(pèi)套產品(pǐn)
序號(hào) | 設備(bèi) | 型(xíng)號(hào) | 圖(tú)片 | 說明 |
1 | 儲(chǔ)能能(néng)量管理(lǐ)係統(tǒng) | Acrel-2000ES |
| 實現儲能(néng)設(shè)備的數據采(cǎi)集(jí)與(yǔ)監控,統計分(fēn)析(xī),異常告警,優化控(kòng)製,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發等; 策略(lüè)控製:計劃曲綫,需量控製,削(xiāo)峰填穀(gǔ),備用(yòng)電源等。 |
2 | 觸摸(mō)屏電腦(nǎo) | PPX-133L |
| 1)承接(jiē)係統軟件(jiàn) 2)可(kě)視化展(zhǎn)示:顯(xiǎn)示係統運(yùn)行信(xìn)息 |
3 | 交(jiāo)流(liú)計量表(biǎo)計(jì) | DTSD1352 |
| 集(jí)成(chéng)電力(lì)參(cān)量(liáng)及電能計(jì)量及考(kǎo)核管(guǎn)理,提供(gōng)各類(lèi)電(diàn)能數(shù)據(jù)統(tǒng)計。具有(yǒu)諧(xié)波(bō)與總諧(xié)波含量檢(jiǎn)測,帶有開(kāi)關量輸入(rù)和(hé)開(kāi)關量(liáng)輸出(chū)可(kě)實現(xiàn)“遙(yáo)信"和(hé)“遙(yáo)控(kòng)"功能,並具(jù)備報警(jǐng)輸(shū)出。帶有(yǒu)RS485通信接口(kǒu),可(kě)選(xuǎn)用(yòng)MODBUS-RTU或DL/T645協(xié)議(yì)。 |
4 | 直流計量(liáng)表計(jì) | DJSF1352 |
| 表可(kě)測量(liáng)直流(liú)係統(tǒng)中的(dí)電壓(yā),電流,功(gōng)率(shuài)以及(jí)正反向電(diàn)能(néng)等(děng);具有紅外(wài)通訊接口和RS-485通訊接(jiē)口(kǒu),同時支持(chí)Modbus-RTU協(xié)議和DLT645協議;可帶繼電器(qì)報警輸(shū)出(chū)和(hé)開關(guān)量輸入功(gōng)能(néng)。 |
5 | 溫(wēn)度(dù)在(zài)綫監測(cè)裝置 | ARTM-8 |
| 適(shì)用(yòng)於多(duō)路溫度(dù)的測量和(hé)控製(zhì),支持測(cè)量8通道(dào)溫度(dù);每(měi)一通(tōng)道溫度測量對應2段報(bào)警,繼(jì)電器(qì)輸出可(kě)以任意設(shè)置報(bào)警方向(xiàng)及報警(jǐng)值。 |
6 | 通訊(xùn)管(guǎn)理機 | ANet-2E8S1 |
| 能(néng)夠根據(jù)不同(tóng)的采(cǎi)集(jí)規約(yuē)進行(háng)水表,氣(qì)表,電表,微機保護(hù)等(děng)設備(bèi)終(zhōng)端的數(shù)據(jù)采集匯總(zǒng);提(tí)供(gōng)規約(yuē)轉(zhuǎn)換,透(tòu)明轉發,數據加(jiā)密壓(yā)縮(suō),數據(jù)轉換(huàn),邊(biān)緣(yuán)計(jì)算(suàn)等多(duō)項(xiàng)功(gōng)能;實(shí)時多任務並(bìng)行處理數據采集(jí)和數(shù)據(jù)轉發(fā),可(kě)多鏈(liàn)路(lù)上送(sòng)平(píng)台據。 |
7 | 串口(kǒu)服(fú)務器(qì) | Aport |
| 功能(néng):轉換(huàn)“輔(fǔ)助係統"的狀(zhuàng)態(tài)數(shù)據,反(fǎn)饋(kuì)到(dào)能(néng)量管理係統中(zhōng)。1)空調(tiáo)的開關(guān),調溫(wēn),及斷電(diàn)(二(èr)次(cì)開關實(shí)現);2)上(shàng)傳配電櫃各(gè)個(gè)空(kōng)開(kāi)信號(hào);3)上(shàng)傳UPS內部(bù)電(diàn)量信息等;4)接入電(diàn)表,BSMU等設(shè)備 |
8 | 遙信模(mó)塊 | ARTU-KJ8 |
| 1)反饋各(gè)個(gè)設(shè)備狀態(tài),將相(xiāng)關數據到(dào)串(chuàn)口服務器;2)讀消(xiāo)防1/0信(xìn)號,並轉發給(gěi)到(dào)上層(céng)(關(guān)機,事(shì)件(jiàn)上報(bào)等);3)采集水(shuǐ)浸(jìn)傳(chuán)感器信息,並轉發給(gěi)到上(shàng)層(céng)(水浸信號事(shì)件上報);4)讀(dú)取(qǔ)門禁程傳(chuán)感(gǎn)器(qì)信(xìn)息(xī),並(bìng)轉發(fā)給到上(shàng)層(céng)(門禁(jīn)事(shì)件(jiàn)上(shàng)報(bào))。 |
4結(jié)論
綜(zōng)上所(suǒ)述,MW級集裝箱電(diàn)池(chí)儲能(néng)係統(tǒng)在電(diàn)力係(xì)統(tǒng)領域的(dí)確具有*高的(dí)應用(yòng)研究價值。本文(wén)給出了(liǎo)1套用於(yú)實現電池模(mó)塊溫度(dù)控製的設(shè)計方(fāng)法(fǎ),希望(wàng)對(duì)領(lǐng)域研究有所(suǒ)借鑒(jiàn)。
參(cān)考文獻(xiàn):
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[2]孫(sūn)鳳雙.2MW集(jí)裝箱(xiāng)式儲(chǔ)能(néng)升壓(yā)變一(yī)體機係(xì)統(tǒng)的設計(jì)[J].上海(hǎi)電氣(qì)技術
[3]田(tián)剛領,張柳(liǔ)麗(lì),牛(niú)哲薈,等.集裝箱式儲(chǔ)能(néng)係統熱管理(lǐ)設計[J].電源(yuán)技(jì)術(shù)
[4]白(bái)亞平(píng),牛哲(zhé)薈(huì),趙佩宏(hóng),等(děng).集裝(zhuāng)箱式儲(chǔ)能(néng)係統電池成組技(jì)術研究(jiū)[J].河南(nán)科技(jì)
[5]羅(luó)軍(jūn),田剛領(lǐng),張(zhāng)柳麗(lì),等(děng).集(jí)裝箱式儲能(néng)係(xì)統溫(wēn)度(dù)特性(xìng)研(yán)究(jiū)[J].電器與能效管(guǎn)理技術(shù)
[6]遊峰(fēng),錢豔(yàn)婷(tíng),梁(liáng)嘉,等.MW級集裝箱式電池儲(chǔ)能(néng)係(xì)統研究(jiū)[J].電(diàn)源(yuán)技(jì)術(shù)
[7]李相俊,王上行(háng),惠東.電(diàn)池(chí)儲(chǔ)能係統運行控製與(yǔ)應用方(fāng)法綜述及展望(wàng)[J].電網技術
[8]張子(zǐ)峰,王(wáng)林(lín),陳(chén)東紅,等.集(jí)裝箱(xiāng)儲(chǔ)能係統散(sàn)熱(rè)及抗震(zhèn)性研(yán)究[J].儲能科(kē)學與(yǔ)技術(shù)
[9]安科(kē)瑞企業微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應用手冊(cè)2022.5版.
[10]魯統文.MW級集(jí)裝箱式(shì)電(diàn)池儲能(néng)係統(tǒng)的(dí)研究現狀與應(yīng)用探(tàn)究