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铅酸电池储能系统方案设计 (无集装箱)

铅酸电池储能系统方案设计 (无集装箱)
铅酸电池储能系统方案设计 (无集装箱)

技术方案

2014年1月

目录

目录 (2)

1 需求分析 (3)

2 电池组串成组方案 (3)

2.1 电池组串内部及组间连接方案 (5)

2.2 系统拓扑图 (6)

3 蓄电池管理系统(BMS) (7)

3.1 BMS系统整体构架 (7)

3.2 BMS系统主要设备介绍 (8)

3.3 BMS系统保护方式 (11)

3.4 BMS系统通信方案 (11)

4 对厂房要求 (13)

1 需求分析

管式胶体铅酸蓄电池成套设备供货范围包括管式胶体铅酸蓄电池、BMS 、附属设备、备品备件、专用工具和安装附件等。根据项目的特点,

根据标书要求,综合铅酸电池特性,对于储能系统进行如下设计:

336只2V1000Ah 管式胶体铅酸电池串联而成一个电池堆,电压672V ,电池串容量672kWh 。每3个电池堆并联到一台500kWh 储能双向变流器。三个电池堆的总容量可达2MWh ,故本方案中三个电池堆为一储能单元,每个单元配置一套BMS 电池管理系统,可监控每人单体电池电压,内阻及温度、电流。厂房含烟感探头、消防灭火器、环境控制系统、排氢系统、视频监控系统、温湿度监测等设备,以保证铅酸电池安全稳定的工作环境,实现远程监控。

2 电池组串成组方案

名称

成组单元 设备组成详图

容量

单体

采用2V1000Ah 管式胶体铅酸蓄电池

2V1000Ah 2KWh

电池簇

24只2V1000Ah 管式胶体铅酸蓄电池串联组成一簇,配备一台蓄电池监控模块。

蓄电池簇

48V1000h 48KWh

蓄电池簇监控单元

电池组单

14簇电池组串联组成一组电池组单元,配备一台蓄电池组控制单元

电池组单元

672V/1000A h 672kWh

电池组控制单元

储能系统单元

3组电池组单元并接入

一台双极式单级500KW PCS 构成一组储能单元,配备一台直流配电柜。电池管理系统BMU ,

500KW ,PCS

电池组单元

500KW/2.016MWh

直流配电柜

BMU

PCS

7MW/28MWh 储能系统

14组

500KW/2.01

6MWh储能系

统单元并联

构成

7MW/28MWh

储能系统

储能系

统单元

7MW/28.224

MWh

就地监

控系统

以上成组方案,充分考虑了电池多组并联时产生环流的问题,也充分考虑了系统的走线主载流量,电池簇内采用铜排联结,载流量300A,满足系统运行需求,在跨簇联结时采用铜线联结形式,载流量300A。系统设计多级开关保护,方便接线及系统控制。

2.1电池组串内部及组间连接方案

连接件名称图片材质

电池间连接铜排外包绝缘护套

电池簇间相连铜排外包绝缘护套

层间联结铜排外包绝缘护套,通过

绝缘端子固定于支架侧

电池组出线固定于电池架侧方的接

线端子,外加绝缘护套。

BMS系统电压测试与均流线连结方案采用专用卡件与套于蓄电池端子,在电池组件连接时与铜排一同固定。

BMU单元固定采用镙丝直接固定于电

池簇支架一侧

2.2系统拓扑图

铜排联结,整体稳固体好,可能减少后续运行过程中由于振动及其它原因导致的接线端子松动现象。此外采用了全护套铜排及绝缘端子帽保护,提升电池组的安全绝缘等级。

下图表示了储能系统整体联方案,电池组间内部通过铜排连接。电池组至直流配电柜通过电缆连接,电缆通过底部电缆沟进入直流配电柜。BMS系统弱电走线与直流线路分开,减少干拢,弱电线路通过铁质线管引至直流配电柜或采用带屏蔽层电缆。

直流配电柜至PCS采用电缆经由电缆沟接入PCS直流侧输入断路器,BMMS通信线缆经由电缆沟,通过铁质线管引入PCS和储能系统就地监控系统。

系统拓扑图

3蓄电池管理系统(BMS)

3.1BMS系统整体构架

本次BMS系统是根据大规模储能电池阵列的特点设计的电池管理系统,本系统使用铅酸电池为储能单元的储能电池阵列,用于监测、评估及保护电池运行状态的电子设备集合,包括:监测并传递铅酸电池、电池组及电池系统单元的运行状态信息,如电池电压、电流、温度、内阻以及保护量等;评估计算电池的荷电状态SOC、寿命健康状态SOH及电池累计处理能量等;保护电池安全等。

系统整体结构图

本BMS系统由ESMU、ESGU与BMM构成:

ESMU(Energy Storage System Management Unit)储能系统管理单元,该管理单元对BMM

上传的电池实时数据进行数值计算、性能分析、报警处理及记录存储;每台ESMU管理两台ESGU 模块。

ESGU(Energy Storage Battery Group Control Unit)电池组控制单元,ESGU主要是对整组电池的运行信息收集,采集整组电池的总电压和电流,对电池组出现的异常进行报警和保护;每台ESGU管理14簇电池。

BMM(Battery Monitoring Module)蓄电池组监护模块,该单元集电池运行信息监测采集、自动充电、放电均衡管理、在线内阻测试、故障诊断等功能于一体。每个模块可以管理一簇(24只)单体蓄电池。每组电池单元对应14簇电池,14台BMM。

该BMS系统有如下特点:全面电池信息管理,在线SOC诊断,无损主动均衡充电管理,系统保护功能,热管理功能,自我故障诊断与容错技术,专业的负荷联动控制及优化,灵活的模块化设计。

3.2BMS系统主要设备介绍

电池监测模块BMM3.1

该单元集电池运行信息监测采集、充电均衡管理、故障诊断等功能于一体。设计紧凑合理,

高度集成,各单元间采用隔离技术绝缘性能好,可靠性、安全性高。每一个模块可对24串电池进行监测和维护,可连接多路温度传感器,储能电池管理模块之间及与储能系统管理单元之间采用RS485或CAN连接。

?在线自动检测每节蓄电池电压、蓄电池组端电压、充放电电流和温度等;

?实时报警功能,实现对电压、温度、电流的超限报警;

?现场报警,干节点输出闭合,可实现远端计算机报警并显示报警内容;

?在线自动定期(周期可设)测试蓄电池内阻;

?具有RS485/或CAN通讯接口,可接入监控系统或现场采集单元,实现数据和告警信息上送,达到远程监控蓄电池组的目的;

?采用模块化设计,安装、使用和维护方便,且模块间相互隔离、可靠性高;

?产品具有蓄电池组在线均衡维护功能,可通过对单体蓄电池在线小电流充电,提高蓄电池组电压一致性,达到延缓蓄电池失效的目的。

储能电池监测模块BMM3.1实物图

电池组控制模块ESGU

ESGU主要是对整组电池的运行信息收集,采集整组电池的总电压和电流,对电池组出现的异常进行报警和保护;能根据安全处理规则的要求对电池组进行保护,确保电池系统的安全、稳定运行,当电池严重过压、欠压、过流(短路)、漏电(绝缘)等异常故障情况出现时,储能系统管理单元发出命令至该单元,控制整组电池的开断,避免电池被过充、过放和过流。

?具体功能

具备系统上电自检功能,主要包括所有传感器、系统状态等;

具备电池组端电压、电流、温度等检测功能;

具有电池正负极对机壳的绝缘检测功能;

具有管理主接触器控制及主接触器反馈信号检测功能;

异常报警及硬接点保护控制功能;

具备CAN/ RS485总线通讯功能。

电池组控制模块ESGU实物图

储能系统管理单元ESMU

对BMM3.1上传的电池实时数据进行数值计算、性能分析、报警处理及记录存储,此外,可一对一实现与PCS主机、储能调度监控系统等进行联动控制,根据输出功率要求及各组电池的SOC优化负荷控制策略,保证所有电池组的总运行时间趋于一致。

?具体功能

a.监测显示数据

1)监测显示单体电池电压数据。

2)监测显示电流数据。

3)监测显示温度。温度包括:环境温度、BMM3.1的数据。

b.报警功能

1)通讯连接报警。

2)温度过高或者过低报警。

3)单体电压过高及过低报警。

4)组端电压过高或者过低报警。

5)BMM3.1错误报警。

c.保护

1)单体电压过低或者过高保护。

2)温度过低或者过高保护。

3)组端电压过高或者过低保护。

d.参数设置

1)电池组安装及运行参数的设置

2)网络通讯参数设置

3)接口协议参数设置

4)ESGU参数设置

储能系统管理单元实物图

3.3BMS系统保护方式

●储能用BMS和PCS及后台都有数据通信,通信方式与PCS是以太网或RS485的方式,与后

台监控是以太网的方式,采用的通信协议都是Modbus或IEC61850(可选),确保当BMS 和PCS间出现通信异常时,BMS、电池、后台能正常工作。

●电池管理系BMS与后台通信采用标准Modbus协议或IEC61850(可选),具有高性能、高

可靠性、实时性的通讯能力,具有多种错误检测方式,保证庞大数据量上传及指令下发的准确性和及时性。

●BMS通过以太网(或RS485)和两路硬接点两种方式与PCS进行联系,保证在电池组出现严重

故障时及时停运。

3.4BMS系统通信方案

整个储能系统容量为28MWh;系统由14台PCS的电池单元组成,系统采用2V/1000Ah的铅酸单体电池。

储能系统采用336节2V/1000Ah的电池组串连构成一组电池,三组电池并联构成一个电池单元,每个电池单元容量为2MWh,即336节×2V×1000Ah×3=2.016MWh;每个最小模块支持

24节单体电池,336节电池需要336/24=14个模块;

整个储能系统14个电池单元累计总容量为2.016MWH×14=28.224MWH;储能逆变器的常见效率在92%~95%,所以整个储能的实际容量为28.224MWH×0.92=25.97MWh,架构如下:

电池组串1电池组串2

系统在直流侧采用三组电池并联后接入单级式500KW PCS,电池簇接入PCS的功能示意图如下:

ESGU-C CAN2.0/RS485

2

以太网/RS485

PCS

电池作为储能单元,采用带主动无损均衡和容量诊断的电池管理系统(BMS),采用目前市面上成熟的双向逆变器(PCS)组成,整个系统由后台统一控制,电池采用电池架立式安装。

4对铅酸电池储能厂房要求

对于大型储能型厂房的设计有很多要求,既要保证铅酸电池工作在额定工作温度,延长储能单元工作寿命,又要配置安防系统,确保系统安全工作运行,从以下几个方面需要对储能用大型机房进行设计;

温控系统

需要保证厂房内立体空间的整体温度均匀度在±5度这间,以保证铅酸电池单体整体放电的均恒性,为此需要按需设计整个厂房立体空间的热管理系统。需要配置风道及新风系统。

排氢系统

由于密封式阀控式铅酸蓄电池在过充的情况下会出现析氢的反应,导致内部压力增大,从而需要配备氢气检测与排氢系统。鉴于整个房间内平面空间比较大,如果单在厂房一侧设置排氢扇很难达到排氢要求,另外由于氢气比较轻,通常均在整个房间的最上层,因此需要在整个房间的最顶部设立氢气检测专感器及专用的排氢通道。此系统自动运行,可以实现定时排氢及按照氢浓度控制自行排氢等。

温度要控制在5~35度,湿度为40%~80%,布线建议采用悬挂式的线架布线,方便维修。根据《建筑地面工程施工质量验收规范》GB50209规定的平整度为4mm/2000mm,故本次厂房地面同样需要满足此平整度要求。承重每平米2吨。针对本项目,所建造的厂房需要有独立的供电系统、温湿度系统、隔

热阻燃系统、火灾报警系统、安全逃生系统、消防系统、排氢系统等自动控制和安全保障系统。具体的厂房设计图纸如下图:

铅酸电池储能系统方案设计 (有集装箱)

技术方案 2014年1月

目录 1需求分析 (3) 2集装箱方案设计 (3) 2.1集装箱基本介绍 (3) 2.2集装箱的接口特性 (5) 2.3系统详细设计方案 (6) 2.4集装箱温控方案 (13) 3电池组串成组方案 (15) 3.1电池组串内部及组间连接方案 (17) 3.2系统拓扑图 (18) 4蓄电池管理系统(BMS) (19) 4.1BMS系统整体构架 (19) 4.2BMS系统主要设备介绍 (20) 4.3BMS系统保护方式 (23) 4.4BMS系统通信方案 (24)

1需求分析 集装箱式铅酸蓄电池成套设备供货范围包括铅酸蓄电池、附属设备、标准40尺集装箱、备品备件、专用工具和安装附件等。 每个标准40尺集装箱含管式胶体(DOD80 1200次以上)或富液式(DOD80 1400次以上)免维护铅酸蓄电池、电池架及附件、电池管理系统(含外电路)、电池直流汇流设备、设备间的连接电缆及电缆附件(包括铜鼻、螺栓、螺母、弹垫、平垫等)、动力及控制信号接口等。 根据标书要求,综合铅酸电池特性,对于储能系统进行如下设计: 每3个标准40尺集装箱承载2MWh,每个集装箱由336只2V1000Ah管式胶体铅酸电池串联而成,电压672V,电池串容量672kWh。每3个集装箱并联到一台500kWh 储能双向变流器。三个电池堆的总容量可达2MWh,故本方案中三个集装箱为一单元,每个单元配置一套BMS电池管理系统,可监控每颗单体电池工作情况。集装箱中另含烟感探头、消防灭火器、加热器、摄像头、温湿度监测等设备,以保证铅酸电池安全稳定的工作环境,实现远程监控。 2集装箱方案设计 2.1集装箱基本介绍 根据项目要求,同时考虑电池堆的成组方式、集装箱内辅助系统的设计、安装以及日常巡视和检修等各方面,选用40英尺标准集装箱。外部尺寸: 12192*2438*2591mm 。 本项目共需要42个40英尺标准集装箱。集装箱设计静态承重60t,最大 起吊承重45t。 集装箱的主要任务是将铅酸电池、通讯监控等设备有机的集成到1个标准的40尺集装箱单元中,该标准单元拥有自己独立的供电系统、温度控制系统、隔热系统、阻燃系统、火灾报警系统、电气联锁系统、机械连锁系统、安全逃生系统

储能系统设计方案

110KWh储能系统 技术方案

微电网:储能系统独立或与其他能源配合,给负载供电,主要解决供电可靠性问题。 本系统主要包含: * 储能变流器:1台50kW 离并网型双向储能变流器,在0.4KV交流母线并网,实现能量的双向流动。 * 磷酸铁锂电池:125KWH * EMS&BMS:根据上级调度指令完成对储能系统的充放电控制、电池SOC 信息监测等功能。

1、系统特点 (1)本系统主要用于峰谷套利,同时可作为备用电源、避免电力增容及改善电能质量。 (2)储能系统具备完善的通讯、监测、管理、控制、预警和保护功能,长时间持续安全运行,可通过上位机对系统运行状态进行检测,具备丰富的数据分析功能。 (2)BMS系统即跟EMS系统通信汇报电池组信息,也跟PCS采用RS485总线直接通信,在PCS的配合下完成对电池组的各种监控、保护功能。 (3)常规0.2C充放电,可离网或并网工作。 2、系统运行策略 ◇储能系统接入电网运行,可通过储能变流器的PQ模式或下垂模式调度有功无功,满足并网充放电需求。 ◇电价峰时段或负荷用电高峰期时段由储能系统给负荷放电,既实现了对电网的削峰填谷作用,又完成了用电高峰期的能量补充。 ◇储能变流器接受上级电力调度,按照峰、谷、平时段的智能化控制,实现整个储能系统的充放电管理。 ◇储能系统检测到市电异常时控制储能变流器由并网运行模式切换到孤岛(离网)运行模式。 ◇储能变流器离网独立运行时,作为主电压源为本地负荷提供稳定电电压和频率,确保其不间断供电。 3、储能变流器(PCS) 先进的无通讯线电压源并联技术,支持多机无限制并联(数量、机型)。 ●支持多源并机,可与油机直接组网。 ●先进的下垂控制方法,电压源并联功率均分度可达99%。 ●支持三相100%不平衡带载运行。 ●支持并、离网运行模式在线无缝切换。 ●具有短路支撑和自恢复功能(离网运行时)。 ●具有有功、无功实时可调度和低电压穿越功能(并网运行时)。 ●采用双电源冗余供电方式,提升系统可靠性。 ●支持多类型负载单独或混合接入(阻性负载、感性负载、容性负载)。

电池管理系统BMS---原理篇

电池管理系统(BMS)可根据起动能力对充电状态(SoC)、健康状态(SoH)和功能状态(SoF)进行快速、可靠的监测,以提供必要的信息。因此,BMS能够最大限度地降低因为电池意外失效而导致的汽车故障次数,从而尽可能地提升电池使用寿命和电池效率,并实现CO2减排功能。BMS的关键元件是智能电池传感器(IBS),它可以测量电池的端电压、电流和温度,并计算出电池的状态。 电能管理系统 用来为起停系统供电的典型供电网络包含一个车身控制模块(BCM)、一个电池管理系统(BMS)、一个发电机和一个DC/DC转换器(见图1)。 BMS借助专用的负载管理算法为BCM提供电池状态信息,BCM通过对发电机和DC/DC转换器进行控制来稳定和管理供电网络。DC/DC转换器为汽车内部的各个用电部件分配电能。 通常,铅酸电池的BMS直接安装在电池夹上的智能连接器中。该连接器包括一个低阻值的分流电阻(通常在100μΩ范围内)和一个带有高度集成器件(具有准确测量和处理功能)的小型PCB,称为智能电池传感器(IBS, 见图2)。IBS即便是在最恶劣的条件下以及在整个使用寿命中都能以高分辨率和高精确度测量电池电压、电流和温度,从而正确预测电池的充电状态(SoC)、健康状态(SoH)和功能状态(SoF)。这些参数定期或根据要求通过已获汽车行业认证的车载网络传送至BCM。

除上述功能与参数性能外,对IBS提出的其它关键要求包括低功耗、能够在恶劣的汽车环境中(即EMC、ESD)工作、进行汽车OEM厂商验收的车载通信接口一致性测试(即LIN)、满足汽车等级测试限制(针对被测参数的6σ限制),另外还需符合AEC-Q100标准要求。 电池监控 正如前一段中所提到的,IBS的主要用途是监控电池状态,并根据需要将状态变量传送至BCM或者其他ECU。将测量到的电池电流、电池电压和温度采样值作为电池监控输入。电池监控输出为SoC、SoH和SoF。 1. 充电状态(SoC) SoC的定义非常直观,通常以百分数的形式表示。完全充电的电池SoC为100%,完全放电的电池SoC为0%。SoC值随电池的充电和放电而改变。 This leads to formula (1), where Cr is the remaining (dischargeable) capacity of the battery and Ca is the total available battery capacity: 该值通过公式(1)计算,其中Cr代表电池的剩余(可放电)电量,Ca代表电池的可用总电量: 但是,常常会出现可用电池电量与电池的标称容量(通常标注在电池外壳上)不同的问题。对于一个新电池,它可能比标称容量更高,对于已经使用一段时间的电池来说,可用电量会降低。另一个问题是,实际可用电量很难根据IBS的输入值来确定。 因此,SoC通常用标称容量Cn来评定,它具有多项优点:

风帆蓄电池储能技术说明书.

太阳能、风能系统 储能用铅酸蓄电池 技术说明书 风帆股份有限公司工业电池分公司

目录 安全注意事项 (3) 一、概要................................................................................... 错误!未定义书签。 1.风帆储能电池特点 (4) 2.风帆储能电池用途 (4) 3.风帆储能电池使用环境 (4) 二、风帆储能电池的规格型号 (4) 1.名称的组成及其意义 (4) 2.风帆储能电池规格表 (5) 三、风帆储能电池的构造 (5) 四、风帆储能电池的充放电特性及参数........................................... 错误!未定义书签。 1.充放电技术要求及参数...................................................... 错误!未定义书签。 2.充电特性及曲线 (8) 3.放电特性及曲线 (8) 五、风帆储能电池的自放电特性、补充电及寿命 (10) 1.自放电特性及补充电.......................................................... 错误!未定义书签。 2.使用寿命.............................................................................. 错误!未定义书签。 六、风帆储能电池深放电后的充电恢复特性 (12) 七、风帆储能电池的使用注意事项 (12) 1.关于充电.............................................................................. 错误!未定义书签。 2.关于放电.............................................................................. 错误!未定义书签。 3.安装注意事项...................................................................... 错误!未定义书签。 4.日常检查及维护保养........................................................ 错误!未定义书签。3 5.关于贮存............................................................................ 错误!未定义书签。4 6.废弃蓄电池的处置.............................................................. 错误!未定义书签。

新能源汽车动力电池及其管理系统试卷A

新能源汽车动力电池及其管理系统试卷A 汽运19-301(26人) 一、【单选题】(每题2分共20分) 【单选题】 1、可逆电池的定义是:外接电源电压(A)电池装置电动势。(2分) A.大于 B.等于 C.小于 D.不一定 【单选题】 2、以下电池中不作为电动汽车动力电池的是(D)。(2分) A.铅酸电池 B.锂离子电池 C.镍氢电池 D.锌银电池 【单选题】 3、关于蓄电池的检测,下列说法正确的是(D)。(2分) A.外观检查时,只检查蓄电池接线柱、电缆和托架固定架是否有腐蚀即可。 B.外观检查时,只检查蓄电池周围无漏液,壳体和桩柱无破损裂纹即可。 C.用万用表检测蓄电池电压,只要在12.6V以上就一定可以用。 D.万用表检测的蓄电池端电压,只能作为检测的参考因素。 【单选题】 4、(B)电池性能比较高,可以快速充电、高功率放电、能量密度高,且循环寿命长,但高温下安全性能差。(2分) A.镍氢电池 B.锂离子电池 C.铅酸电池 D.锌银电池 【单选题】 5、动力电池包衰减诊断故障代码在下列(B)情况下可能出现。(2分) A.电池组已经退化到需要进行更换 B.电池组已经退化到只有原电池容量的20%左右 C.车辆的动力电池包电压为0伏 D.这些诊断故障代码是根据汽车的行驶里程设定的 【单选题】 6、动力电池的能量储存与输出都需要模块来进行管理,即动力电池能量管理模块,也称为动力电池管理系统,或动力电池能量管理系统,简称(C) 。(2分) A.BBC B.ABS C.BMS D.EPS 【单选题】 7、集中式动力电池管理系统的特征是(D)。(2分) A.电池管理系统与电池包分开 B.电池信息采集器与电池管理控制器分开 C.电池信息采集器与电池模组分开 D.信息采集器和管理器集合在一起

储能系统方案设计精编版

商用300KW储能方案 技术要求及参数 电倍率0.5C; 储能系统配置容量:300kWh。 电池系统方案 术语定义 池采集均衡单元:管理一定数量串联电池模块单元,进行电压和温度的采集,对本单元电池模块进行均衡管理。在本方案中管理计60支的电池。电池簇管理单元:管理一个串联回路中的全部电池采集均衡单元,同时检测本组电池的电流,在必要时采取保案中管理17台电池采集均衡单元。电池阵列管理单元:管理PCS下辖全部电池簇管理单元,同时与PCS和后台监控系统通信状态请求PCS调整充放电功率。在本方案中管理2个并联的电池簇。 池模块:由10支5并2串的单体电池组成。 1 电池成组示意图 电池系统集成设计方案 .1电池系统构成 照系统配置300kWh储存能量的技术需求,本储能系统项目方案共使用1台150kW的PCS。储能单元由一台PCS和2个电池簇组台电池阵列管理单元设备。每个电池簇由一台电池簇管理设备和17 个电池组组成。

.2 电池系统计算书项目单体电池模块电池组电池簇电池阵列 体电池数目 1 10 60 1020 2040 称电压(V) 3.2 6.4 38.4 652.8 652.8 量(Ah) 55 275 275 275 -- 定能量(kWh) 0.176 1.76 10.56 179.52 359.04 低工作电压(V) 2.5 5 30 510 510 高充电电压(V) 3.6 7.2 43.2 734.4 734.4 统配置裕量 (359.04kWh -300 kWh)/300 kWh =19.68% 于以上各项分析设计,300kWh 电池系统计算如下。 .3电池柜设计方案 池机柜内部主要安装电池箱和BMS主控管理系统、配套电线电缆、高低压电气保护部件等。机柜采用分组分层设计,机柜外观柜采用免维护技术、模数化组合的装配式结构,保证柜体结构具有良好的机械强度,整体结构能最大程度地满足整个系统的可。其中,三个电池架组成的示意图如图3所示,尺寸为3600mm×700mm×2300mm。

史上最全储能系统大盘点

史上最全储能系统大盘点 2015-05-04 10:30:10来源:无所不能作者:严同 导读:谈到储能,人们很容易想到电池,但现有的电池技术很难满足电网级储能的要求。实际上,储能的市场潜力非常巨大,根据市场调研公司Pike Research的预测,从2011年到2021年的10年间,将有1220亿美元投入到全球储能项目中来。 谈到储能,人们很容易想到电池,但现有的电池技术很难满足电网级储能的要求。实际上,储能的市场潜力非常巨大,根据市场调研公司Pike Research 的预测,从2011年到2021年的10年间,将有1220亿美元投入到全球储能项目中来。而在大规模储能系统中,最为广泛应用的抽水蓄能和压缩空气储能等传统的储能方式也在经历不断改进和创新。今天,无所不能(caixinenergy)为大家推荐一篇文章,该文章分析了目前全球的储能技术以及其对电网的影响和作用。 现有的储能系统主要分为五类:机械储能、电气储能、电化学储能、热储能和化学储能。目前世界占比最高的是抽水蓄能,其总装机容量规模达到了127GW,占总储能容量的99%,其次是压缩空气储能,总装机容量为440MW,排名第三的是钠硫电池,总容量规模为316MW。 全球现有的储能系统 1、机械储能 机械储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。 (1)抽水蓄能:将电网低谷时利用过剩电力作为液态能量媒体的水从地势低的水库抽到地势高的水库,电网峰荷时高地势水库中的水回流到下水库推动水轮机发电机发电,效率一般为75%左右,俗称进4出3,具有日调节能力,用于调峰和备用。 不足之处:选址困难,及其依赖地势;投资周期较大,损耗较高,包括抽蓄损耗+线路损耗;现阶段也受中国电价政策的制约,去年中国80%以上的抽蓄都晒太阳,去年八月发改委出了个关于抽蓄电价的政策,以后可能会好些,但肯定不是储能的发展趋势。 (2)压缩空气储能(CAES):压缩空气蓄能是利用电力系统负荷低谷时的剩余电量,由电动机带动空气压缩机,将空气压入作为储气室的密闭大容量地下洞穴,当系统发电量不足时,将压缩空气经换热器与油或天然气混合燃烧,导入燃气轮机作功发电。国外研究较多,技术成熟,我国开始稍晚,好像卢强院士对这方面研究比较多,什么冷电联产之类的。 压缩空气储也有调峰功能,适合用于大规模风场,因为风能产生的机械功可以直接驱动压缩机旋转,减少了中间转换成电的环节,从而提高效率。

光伏储能一体化充电站设计方案

光伏储能一体化充电站 设 计 方 案 : 项目名称: 项目编号: 版本: 日期: … 拟制: ^ 审阅: 批准:

目录 1 技术方案概述 (3) 1.1 项目基本情况 (3) 1.2 遵循及参考标准 (4) 1.3 系统拓扑结构 (5) 1.4 系统特点 (6) 2 系统设备介绍 (7) 2.1 250K W并离网型储能变流器 (7) 2.1.1 EAPCS250K型储能变流器特点 (7) 2.1.2 EAPCS250K型并离网逆变器技术参数 (7) 2.1.3 电路原理图 (8) 2.1.4 通讯方式 (9) 2.2 50K_DCDC变换器 (9) 2.2.1 50K_DCDC变换器特点 (9) 2.2.2 50K_DCDC变换器技术参数 (10) 2.3 光智能光伏阵列汇流箱 (11) 2.3.1汇流箱简介 (11) 2.3.2汇流箱参数 (12) 2.4 光伏组件系统 (13) 2.4.1 270Wp光伏组件 (13) 2.5 60KW双向充电桩 (15) 2.5.1 60KW充电柱概述 (15) 2.5.2 充电桩功能与特点 (15) 2.5.3 EVDC-60KW充电桩技术参数 (16) 2.6 消防系统 (17) 2.7 微网能量管理系统 (17) 2.7.1 能量管理 (18) 2.7.2 光电预测 (19) 2.7.3 负荷预测 (19) 2.7.4 储能调度 (20) 2.7.5 购售计划 (20) 2.7.6 管理策略 (20) 2.8 动环监控系统 (22) 2.9 电池系统 (23) 2.9.1 电池组 (23) 2.9.2电池模组与电池架设计 (23) 2.9.3电池系统参数表 (24) 2.10 定制集装箱 (25) 3 设备采购信息介绍 (26)

储能技术研究进展

储能技术研究进展 能源短缺和环境恶化是全球性问题,开发可再生能源,实现能源优化配置,发展低碳经济,是世界各国的共同选择。但是,可再生能源受天气及时间段的影响较大,具有明显的不稳定、不连续和不可控性。需要开发配套的电能储存装置,来保证发电、供电的连续性和稳定性。国外有关研究表明,如果风电装机占装机总量的比例在10%以内,依靠传统电网技术以及增加水电、燃气机组等手段基本可以保证电网安全。但如果所占比例达到20%甚至更高,电网的调峰能力和安全运行将面临巨大挑战。储能技术在很大程度上解决了新能源发电的随机性、波动性问题,可以实现新能源发电的平滑输出,能有效调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化,使大规模风电及太阳能发电方便可靠地并人常规电网。 现有的储能技术主要包括物理储能、电化学储能、电磁储能、氢储能、相变储能和热化学储能等类型。其中,物理储能、电化学储能、电磁储能和氢储能主要储存电能,物理储能包括抽水储能、压缩空气储能级飞轮储能等;电化学储能包括铅酸、锂离子、镍镉、液流和钠硫等电池储能;电磁储能包括超导储能和超级电容储能;为了实现氢储能完整的转换链,就要从氢气的制取、储存、发电等方面整体规划,在关键技术上进一步突破。而相变储能和热化学储能主要储存热能或由电能转化的热能,相变储能按材料的组成成分可分为无机类、有机类(包括高分子类)以及复合类储能材料;热化学储能基于热化学反应,而热化学反应体系主要包括金属氢化物体系、氧化还原体系、有机体系、无机氢氧化物体系以及氨分解体系。 1. 物理储能 物理储能一般用于大规模储能领域,主要包括抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等,其中抽水储能是主要的储能方式。物理储能是利用天然的资源来实现的一种储能方式,因此更加环保、绿色,而且具有规模大、循环奉命长和运行费用低等优点。缺点是建设局限性较大,其储能实施的地理条件和场地有特殊要求。而且因为其一次性投资较高,一般不适用于小规模且较小功率的离网发电系统。 1.1 抽水储能 目前在电力系统中应用最广泛的一种物理储能技术,即为抽水储能。它是一种间接的储能方式,用来解决电网高峰与低谷之间的供需矛盾。水库中的水被下半夜过剩的电力驱动水从下水库抽到上水库储存起来,然后在第二天白天和前半夜将水闸打开,放出的水用来发电,并流入到下水库。即使在转化间会有一部分能量因此而流失,但在低谷时压荷、停机等情况下,使用抽水储能电站仍然比增建煤电发电设备来满足高峰用电而来得便宜,具有更佳的效果。除此以外,抽水

铅酸蓄电池原理和种类

铅酸蓄电池原理和种类 储能电池及器件是太阳能光伏发电系统不可缺少的存储能电能的部件,其主要功能是存储光伏发电系统的电能,并在日照量不足,夜间以及应急状态下为负载供电。常用的储能电池有铅酸蓄电池、碱性蓄电池、锂电池、超级电容,它们分别应用于不同场合或者产品中。目前应用最广是铅酸蓄电池,从19世纪50年代开发出来至今,已经有160余年的历史,目前衍生出很多种类,如富液铅酸电池、阀控密封铅酸电池、胶体电池,铅碳电池等。 一、工作原理及基本结构 铅酸电池是用铅和二氧化铅作为电池负极和正极活性物质,以稀硫酸为电解质的化学储能装置,具有电能转换效率高、循环寿命长、端电压高、安全性强、性价比高、安装维护简单等特点,目前是各类储能、应急供电、启动装置中首选的化学电源。铅酸电池的主要构成包括: 1.极板:正负极板均是以特殊的合金板栅涂敷上活性物质所得,极板在充放电时存储和释放能量,确保电池的容量和性能可靠。 2.隔板:是置放于电池正负极中间的一个隔离介质,防止电池正负极直接接触而短路的装置,不同类型的铅酸电池隔板材质不同,阀控类电池主要以AGM、PE、PVC 为主。 3.电解液:铅酸电池的电解液是用蒸馏水配制的稀硫酸,电解液在充放电时起到在正负极间传输离子的作用,因而电解液必须要没有杂质。 4.容器(电池壳盖):电池包覆的容器,电解液和极板均在容器内,主要起支撑作用,同时防止内部物质外溢,外部物质进入内部结构污染电池。 二、种类及优势 铅酸电池的工作原理就是通过电化学反应,电能和化学能之间相互转化,电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。英语:Lead-acid battery 。 放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅。 充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。 铅酸蓄电池种类较多,应用在光伏储能系统中,比较多的有三种,富液型铅酸蓄电池、阀控式密封铅酸蓄电池、铅碳蓄电池等等。 2.1 富液型铅酸蓄电池

关于加强免维护铅酸蓄电池管理的规定

关于加强免维护铅酸蓄电池管理的规定根据我集团公司各单位铅酸电池使用现状,为保证电站阀控式密封铅酸蓄电池及其高频开关电源(以下简称直流设备)保持良好的运行状态,延长使用寿命,保证余热电站直流母线保持合格电压和蓄电池的放电容量,结合富平公司余热电站电池失效事故教训,特做如下规定: 1、本规定适应浮充电运行余热电站直流系统、总降压站及高压电气室操作电源系统、UPS电源电池。不适应按照充电放电循环运行的电池系统。 2、新安装要求 2.1直流设备通风应良好,运行环境温度应保持在5℃~35℃,安装地点应装设温度调节装置。 2.2蓄电池采用串联接线,蓄电池之间应保持2cm以上距离,若电池安装在柜内,上下层之间距离不应小于15cm。蓄电池应保持清洁,极板、极柱接触应良好,连接螺丝应牢固,不得有放电现象。 3. 新蓄电池验收项目及标准 3.1检查蓄电池容量。对电池组进行三次充放电试验,放电终止电压根据制造厂的规定,其中一只蓄电池防到了终止电压,应停止放电。在三次充放电循环之内,若达不到额定容量值的100%,此组蓄电池不合格。 3.2测量电池的绝缘电阻。220V电池组的绝缘电阻不小于0.2MΩ。

3.3测量充电设备的稳流精度不大于±(0.5%-1%),稳压精度不大于±(0.1%-0.5%),及直流母线纹波系数不大于(0.2%-0.51%)。 3.4测量每只电池端电压符合厂家规定。 3.5检查厂方提供的安全阀开启闭合试验报告,闭阀压力应在1kPa~10kPa范围内,开阀压力应在10kPa~49kPa范围内。 4 运行维护要求 4.1为提高蓄电池的使用寿命,要做好初充电。 (1)全部更换电池组,一般要求生产厂家进行初次充电 (2)厂家不能到场,按照电池说明书要求充放电。 (3)一般初次充电的操作流程为:恒流限压充电→恒压充电→浮充电→恒压充电→浮充电。即均充→浮充→均充→浮充。第一次浮充时间不得低于8小时,均充状态检查各电池电压偏差不得大于0.05V。(4)初次充电后必须进行最少三次充放电活化电池。 4.2蓄电池组在正常运行中以浮充电方式运行,浮充电电压宜控制在(2.24)V×N,均衡充电电压宜控制在(2.30-2.35)V×N。12V电池,N=6。 4.3运行中主要监视蓄电池组的端电压值,浮充电流值,每只蓄电池的电压值,蓄电池组及直流母线的对地电阻值和绝缘状况。 4.4蓄电池一般每个月进行一次补充充电,充电装置应自动或手动进行一次恒流限压充电→恒压充电→浮充电,即均充→浮充。长期未均充电池先用低于或等于I10电流放电20-30%电量后,再均充→浮充,活化电池。再使蓄电池组随时具有满容量,确保运行安全可靠。

储能技术

储能技术 储能技术主要分为储电与储热。 储能技术主要分为物理储能(如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如铅酸电池、氧化还原液流电池、钠硫电池、锂离子电池)和电磁储能(如超导电磁储能、超级电容器储能等)三大类。根据各种储能技术的特点,飞轮储能、超导电磁储能和超级电容器储能适合于需要提供短时较大的脉冲功率场合,如应对电压暂降和瞬时停电、提高用户的用电质量,抑制电力系统低频振荡、提高系统稳定性等;而抽水储能、压缩空气储能和电化学电池储能适合于系统调峰、大型应急电源、可再生能源并入等大规模、大容量的应用场合。 目前最成熟的大规模储能方式是抽水蓄能,它需要配建上、下游两个水库。在负荷低谷时段抽水蓄能设备处于电动机工作状态,将下游水库的水抽到上游水库保存,在负荷高峰时设备处于发电机工作状态,利用储存在上游水库中的水发电。其能量转换效率在70%到75%左右。但由于受建站选址要求高、建设周期长和动态调节响应速度慢等因素的影响,抽水储能技术的大规模推广应用受到一定程度的限制。目前全球抽水储能电站总装机容量9000万千瓦,约占全球发电装机容量的3%。 压缩空气储能是另一种能实现大规模工业应用的储能方式。利用这种储能方式,在电网负荷低谷期将富余电能用于驱动空气压缩机,将空气高压密封在山洞、报废矿井和过期油气井中;在电网负荷高峰期释放压缩空气推动燃汽轮机发电。由于具有效率高、寿命长、响应速度快等特点,且能源转化效率较高(约为75%左右),因而压缩空气储能是具有发展潜力的储能技术之一。 目前储能方式主要分为三类:机械储能、电磁储能、电化学储能。 一、机械储能 机械储能包括:抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能。 1、抽水储能 抽水储能是在电力负荷低谷期将水从下池水库抽到上池水库,将电能转化成重力势能储存起来,在电网负荷高峰期释放上池水库中的水发电。抽水储能的释放时间可以从几个小时到几天,综合效率在70%~85%之间,主要用于电力系统的调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用等。抽水蓄能电站的建设受地形制约,当电站距离用电区域较远时输电损耗较大。 2、压缩空气储能 压缩空气技术在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气,将空气高压密封在报废矿井、沉降的海底储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井中,在电网负荷高峰期释放压缩的空气推

一种大容量电池储能系统的优化设计方案

一种大容量电池储能系统的优化设计方案 周志超1,2,许伟2,潘磊2 (1.天津大学电气与自动化工程学院,天津 300072;2.国电联合动力技术有限公司,北京 100039) 摘要:大容量锂电池储能系统由大量的电池单体串、并联组成,储能双向换流器的设计必须充分考虑电池成组的优化 接入,为储能系统的安全、高效及长寿命周期运行提供必要前提。在对电力系统中大容量电池储能系统的技术特点进 行分析的基础上,提出并分析讨论了几种适合于电池储能的电网接入技术。结果表明,支持独立多分组接入的单级式 并联换流器拓扑结构是大容量锂电池储能系统的一个优选方案。 关键词:电池储能系统;能量转换系统;电力系统;拓扑 An Optimal Design Solution for Large Scale Lithium Battery Energy Storage System ZHOU Zhi-chao1,2,XU Wei2,PAN Lei2 (1.Tianjin University,Tianjin 300072,China; 2.GuoDian United Power Technology Company LTD.,Beijing 100039,China) Abstract: Large scale lithium battery energy storage system (BESS) consists of large amount of battery cells in series and parallel. The design of the bi-directional power conversion system (PCS) must fully consider the optimization of the characteristics of li-ion batteries before and after grouped, it is very important for the safe, efficient and high life-cycle use of BESS. On the basis of analyzing the characteristics of the grid-connected BESS, several grid access solutions suited for power system are proposed and discussed in this paper. The results show that, the multi-DC/AC parallel converter is an optimal solution for large scale BESS, as it provides the interface for independent multi-serial batteries. Key words: Battery Energy Storage System(BESS),Power Conversion System(PCS), Power System, Topology 1 引言 储能技术已被视为电网运行过程中“采-发-输-配-用-储”六大环节中的重要组成部分。由于电池储能系统具备灵活的有功、无功功率控制能力,因此可应用于不同的发电、输电、配电场合,起到削峰填谷、提高新能源并网能力、孤岛运行、电网调频及备用电源等作用[1-3]。 锂电池具有能量效率高、能源密度大、存储性能优秀等特点,但单体容量较小。在兆瓦级大规模电池储能应用中,为了达到一定的电压、功率和能量等级,锂电池需要大量串并联成组使用。电池串联使用可以提高电池输出端电压,电池并联使用可以倍增电池组的容量。近年来,大容量锂电池储能系统在电力系统领域获得了较好应用[4-6]。 能量转换系统是实现锂电池储能系统与电网双向功率交换的核心部件。由于在电池大规模成组过程中,由于电池单体的不一致性,会带来系统可靠性、效率及寿命等方面的一系列问题。同时,电池组端电压在不同充放电状态下的变化范围较宽,且能量双向流动。因此,传统的变流器产品已经满足不了电池储能系统的要求[7]。 本文针对大容量锂电池储能系统的技术特点,深入分析比较适合于大容量电池储能的电网接入技术,以期为大容量电池储能系统的电网接入方案设计提供参考。 2 锂电池储能系统的构成

锂电池储能技术及其在电力系统中的应用研究

锂电池储能技术及其在电力系统中的应用研究 陈蓓李劲齐亮上海电气集团股份有限公司中央研究院(200070) 陈蓓(1985年11月~),女,华东理工大学控制科学与工程专业毕业,博士。从事储能技术、电力电子方面的探索研究工作。联系邮箱:chenbei@https://www.wendangku.net/doc/0515354090.html, 摘要:本文首先介绍了储能产业的国内外发展情况,然后对锂离子电池储能技术的研究现状进行了重点阐述,并对储能技术在电力系统中的应用情况进行统计,分析了锂离子电池储能技术的优势应用领域,列举了国内外较具代表性的锂离子电池储能示范工程。综合考虑规模等级、设备形态、技术水平和经济成本,锂离子电池储能技术具备大力推广的潜力,但还需克服技术难点,朝着高安全、长寿命、低成本的目标努力发展。 关键词:锂离子电池;储能技术;电力系统 中图分类号:TM911.14 Onlithium battery energy storage technology and its application in power system Abstract: In this paper, the development of the energy storage industry and the research of the lithium battery energy storage technology are discussed.By analyzing theapplications of the energy storage technologies in power system, the domain application of lithium battery energy storage technologyareinvestigated, and some representative lithium battery energy storage demonstration projects are given. Considering the scale level, the device forms, technology and economic cost, lithium battery energy storage technology has the potential to promote, but also need to overcome technical difficulties toward high safety, long life, and low-cost development goal. Key Words: lithium battery; energy storage technology; power system 引言 日益突出的环境问题和资源问题促进了新能源的迅猛发展,目前,这些可再生能源的发展面临电力品质差和并网难的瓶颈问题。同时,现阶段用户对电能质

智能型的铅酸蓄电池管理系统

应用天地 A PPL ICA TION NO TES 智能型的铅酸蓄电池管理系统 ■华侨大学 钱江凌朝东  摘 要铅酸蓄电池产业是21世纪最有发展前途和应用前景的新型绿色能源体系。本文以MB95F136为核心,设计了一种高精度、低价位的智能型铅酸蓄电池管理系统,实现了对铅酸蓄电池温度、电量、状态的实时监测,并通过输出控制信号实现铅酸蓄电池的自我保护。该系统还可以通过“自动更改”记录电池内部参数的变化,从而有效地适应因使用而对蓄电池电量产生的影响,能准确地计算出蓄电池的电量。  关键词铅酸蓄电池 MB95F136 智能功率模块 引 言 铅酸蓄电池行业与电力、交通、信息等产业发展息息相关,在汽车、叉车等运输工具和大型不间断供电电源系统中处于控制地位,是社会生产经营活动和人类生活中不可或缺的。我国蓄电池行业规模相当庞大,应用也非常广泛,鉴于铅酸蓄电池的使用不当带来的问题(如硫化、容量减小、使用寿命缩短等),实现蓄电池的智能化管理显得非常必要,而国内目前应用于该领域的嵌入式系统产品很 少。本设计利用8位微控制器MB95F136来实现对铅酸蓄电池的智能管理,包括电池的充放电监测控制、电池容量检测及显示与报警等,从而有效地实现对铅酸蓄电池系统的智能化管理,提高了蓄电池的使用寿命,降低了维护成本。 1 系统概述 本设计充分利用MB95F136的特点实现对蓄电池电压、电流及温度的实时在线监测。智能控制系统的充放电过程,可以显示蓄电池的电量,对不正确的、或对电池寿命有较大损害的使用状况予以控制和报警提示,可以在电池需要充电时提醒用户及时充电或者切换备用电源 ,防止过充过放等。为实现对铅酸蓄电池的智能化管理,系统通过实时对蓄电池的动态参数进行自动修正来获得准确的计算依据,从而计算出准确的电量和蓄电池的状态信息,并取得蓄电池的充电参数。 本文设计的蓄电池管理系统主要有以下几个功能: ①实时监测蓄电池的温度,通过温度及其他参数来计算蓄电池的充放电参数,避免因使用不当或蓄电池温度过高等因素缩短蓄电池的寿命。 ②实时监测蓄电池的端电压和电流,若发现电池容量小于警戒阈值,即提醒充电或自动切换备用电池。 ③能通过对参数的分析计算出蓄电池的剩余容量,并通过数码管实时显示出来。 ④系统能够自动修正蓄电池的内部参数来适应因使用给蓄电池带来的一些变化,还能通过控制充放电电路获得更好的充电效果。 本系统结构如图1所示。 图1 系统结构框图 2 系统硬件设计 2.1 系统控制核心 本系统在设计上采用F2MC28FX系列单片机MB95F136作为系统的控制核心。MB95F136在系统中不仅要实时监测蓄电池的电流、电压、温度等参数以及系统运行状态,还必须根据所采集到的数据进行处理,并对充电控制模块输出控制信号以实现对蓄电池系统的智能管理;同时,还负责实现按键控制和系统状态输出显示。Fujit su公司的MB95F136采用的是0.35μm低漏电工艺技术,掩膜产品可以在1.8V和1μA的低耗电工作模式

300KW储能系统初步设计方案及配置

中山铨镁能源科技有限公司 储能系统项目 初 步 设 计 方 案 2017年06月

目录 1 项目概述 (3) 2项目方案 (3) 2.1智能光伏储能并网电站 (3) 3.2储能系统 (5) 3.2.1磷酸铁锂电池 (5) 3.2.2电池管理系统(BMS) (5) 3.2.3储能变流器(PCS) (6) 3.2.4 隔离变压器 (8) 3.3能量管理监控系统 (9) 3.3.1微电网能量管理 (9) 3.3.2系统硬件结构 (9) 3.3.3系统软件结构 (10) 3.3.4系统应用功能 (11)

一、项目概述 分布式能源具有间歇性、波动性、孤岛保护等特点,分布式能源电能质量差,分布式能源设备利用率没有被充分发掘。微电网是为整合分布式发电的优势、削弱分布式发电对电网的冲击和负面影响而提出的一种新的分布式能源组织方式和结构,能有效改善分布式能源电能质量差、分布式能源设备利用率不能被充分发掘等分布式能源的不足。 微电网通过整合分布式发电单元与配电网之间关系,在一个局部区域内直接将分布式发电单元、电力网络和终端用户联系在一起,可以方便地进行结构和配置以及电力调度的优化,优化和提高能源利用效率,减轻能源动力系统对环境的影响,推动分布式电源上网,降低大电网的负担,改善可靠安全性,并促进社会向绿色、环保、节能方向发展。微电网是当前国际国内能源和电力专家普遍认可的解决方案。 本项目拟建设一套锂电池储能系统,通过低压配电柜给部分办公楼宇负荷供电,可实现对各个设备接口采集相关信息,并通过智能配电柜对各个环节进行投切,在并网及孤岛情况下实现发电、储能及负荷的控制,保持微电网系统的平衡运行。 二、项目方案 2.1智能光伏储能并网电站 本电站系统目的在于拟建设中山铨镁能源科技有限公司储能并离网系统示范工程,通过接入办公楼宇的日常照明等真实负载,可演示离网状态下正常供电系统示范;分布式光伏多余电量进行储能示范;以及后台监控及能量调度等示范。 本项目拟建设的储能系统,系统由锂电池储能系统、控制系统、监控系统以及能量管理系统构成。其中控制系统可实现对分布式电源、负载装置和储能装置的远程控制,监控系统对分布式电源实时运行信息、报警信息进行全面的监视并进行多方面的统计和分析实现对分布式电源的全方面掌控,能量管理系统可控制分布式电源平滑出力与能量经济调度。系统一次拓扑结构如下图所示:

储能电站总体技术方案设计

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 (7) 3.3储能子系统 (7) 3.3.1储能电池组 (8) 3.3.2 电池管理系统(BMS) (9) 3.4并网控制子系统 (12) 3.5储能电站联合控制调度子系统 (14) 4.储能电站(系统)整体发展前景 (16)

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。

电动汽车电池管理系统设计方案设计说明

随着能源枯竭和节能工业的发展要求,社会对于环保的呼吁,使得零排放电动汽车的研究得到了很多国家的大力支持.电动汽车的各种特性依赖于它的动力源---蓄电池.蓄电池管理可以提高电池工作效率,保证电池以最佳状态安全运行,延长电池寿命。 1.1电动汽车 目前世界上各种汽车保有量超过6亿辆,汽车的石油消耗量非常大达到每年60~70亿桶,大约可以占到世界石油产量的一半以上.长时间的现代化大规模开采,石油资源日渐枯竭。电能来源广泛,人们对电力的使用也积累了丰富的经验,21世纪电能将会成为各种地面运输工具的主要能源,发展电动汽车是交通工业发展和汽车工业发展的必然趋势。 由于电动汽车的显著特点和优势,各国都在发展电动汽车。 中国:我国早在“九五”期间,就将EV列为重大科技产业工程项目。在广东汕头市南奥岛设立了示范区。清华大学、华南理工大学、粤海汽车改装厂等单位都参与了电动汽车的研发工作,并由丰田汽车公司和通用汽车公司提供样车和技术支持,在示范区进行试验。 德国:吕根岛实验基地是德国联邦教育、科学研究和技术部资助最大的EV 和HEV试验计划,有梅赛德斯-奔驰汽车公司,大众汽车公司,欧宝汽车公司,宝马汽车公司和MAN汽车公司提供的64辆EV和HEV进行试验。 法国:拉罗谢尔市成为第一个设置EV系统的城市,设置12个充电站,其中三个为快速充电站。标志雪铁龙、雪铁龙和PSA集团都参与到了电动汽车建设中。

日本:在大阪市、大发汽车公司、日本蓄电池公司和大阪电力公司共同建立了EV和HEV试验示范区。 1.2电动汽车用蓄电池 根据汽车的使用特点,其实用的动力电池一般应具有比能量高、比功率大、自放电少、工作温度范围宽、能快速充电、使用寿命长和安全可靠等特点。前景比较好的是镍氢蓄电池,铅酸蓄电池,锂离子电池, 1.3电池管理系统(BMS) 电池能量管理系统是保持动力电源系统正常应用、保证电动车安全和提高电池寿命的一种关键技术,它能保护电池的性能,预防个别电池早期损坏,利于电动车的运行,具有保护和警告功能。电动汽车的充电、运行等功能与电池相关参数协调工作是通过对电池箱内电池模块的监控工作来实现的,它的功能有计算并发出指令,执行指令,提出警告。电池能量管理系统主要包括:电池状态估计、数据采集、热管理、安全管理、能量管理和通信功能。 (1)数据采集电池管理系统的所有算法、电动车的能量控制策略等都是以采集的数据作为输入,影响电池能量管理系统性能的重要指标是采样速率、精度和前置滤波特性。 (2)电池状态估计电池状态估算包括SOC和SOH,是电动汽车进行控制和功率匹配的重要依据。在行车过程中系统可以随时计算车辆能耗给出SOC值,供能源管理系统进行功率配置和确定控制策略,使驾驶员知道车辆的续驶里程,及时作出决定到充电地点充电防止半路抛锚,SOH告诉驾驶员电池的寿命。(3)能量管理在能量管理中,电压、温度、电流、SOC、SOH等作为输入完成这些功能,控制充电过程,用SOC,SOH和温度限制电源系统输入、输出

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