儲能系統(tǒng)的電氣設(shè)計

儲能系統(tǒng)原理

箱式儲能電站即超大型電池組組成的可管理、可調(diào)度、可并網(wǎng)、可黑啟的易運輸智能化儲能設(shè)備。系統(tǒng)主體由雙向變流器（以下簡稱PCS）、電池管理系統(tǒng)（以下簡稱BMS）、大規(guī)模電池陣列構(gòu)成。PCS根據(jù)EMS或BMS提供的電池狀態(tài)、工作模式請求，穩(wěn)定的對電池組充放；BMS對電池實時監(jiān)控、自動均衡、自動巡檢保護、功率數(shù)據(jù)請求，保證電池一直運行良好；

黑啟動 系統(tǒng)在無電時用電池能量支撐起儲能電站工作，解決用戶用電困難。

系統(tǒng)原理拓撲圖

EMS：總電站能量調(diào)度系統(tǒng)，用于調(diào)度、監(jiān)控、管理整個電站；

SCADA：電池管理系統(tǒng)上位機，可以遠程監(jiān)控儲能箱狀態(tài)，修改某些BMS、BMU參數(shù)。

系統(tǒng)子單元介紹

PCS：雙向變流器，接受EMS或BMS請求，給電池充放電，具體操作及介紹參照調(diào)試步驟；

BMS：電池管理系統(tǒng)，對電池組監(jiān)控、管理、保護、數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)請求等，具體介紹參照BMS電源管理介紹；

BMU：BMS子單元，對電池模組監(jiān)控、管理、均衡，數(shù)據(jù)上報給BMS；

電池組陣列：采用單體磷酸鐵鋰動力電池串、并聯(lián)組成，500KWH電池堆組成為：3.2V（單體電池電壓）*60AH（單體電池容量）*13（一個電池模組單體電池數(shù)）*15（一簇電池組電池模組數(shù)）*14（整堆電池電池簇數(shù)）≈500KWH；

匯流柜：電池組陣列匯流處，包含電氣分?jǐn)?、分?jǐn)酄顟B(tài)顯示、絕緣保護、BMS觸摸屏等；

黑啟動系統(tǒng)：電網(wǎng)無電時用電池能量為整個儲能電站系統(tǒng)提供控制電源，保證儲能箱繼續(xù)運轉(zhuǎn)；

配電柜：儲能箱控制電柜，包含BMS、BMU、空調(diào)、消防、照明、匯流柜、黑啟動等電源控制；

溫控系統(tǒng)：儲能箱內(nèi)部溫度平衡系統(tǒng)，用中央空調(diào)（默認密碼“1”）控制溫度范圍，經(jīng)電池架風(fēng)道、電池模組風(fēng)道，對每一塊電池實現(xiàn)溫度均勻控制；

消防系統(tǒng)：當(dāng)儲能箱發(fā)生意外失火情況，箱內(nèi)自動啟動滅火裝置，有聲光報警器和消防控制器箱；

照明系統(tǒng)：日常照明采用雙聯(lián)控制，儲能箱前后門處均有開關(guān)，緊急照明配有應(yīng)急燈。

1、PCS儲能變流器

可控制蓄電池的充電和放電過程，進行交直流的變換，在無電網(wǎng)情況下可以直接為交流負荷供電。PCS由DC/AC雙向變流器、控制單元等構(gòu)成。PCS控制器通過通訊接收后臺控制指令，根據(jù)功率指令的符號及大小控制變流器對電池進行充電或放電，實現(xiàn)對電網(wǎng)有功功率及無功功率的調(diào)節(jié)。PCS控制器通過CAN接口與BMS通訊，獲取電池組狀態(tài)信息，可實現(xiàn)對電池的保護性充放電，確保電池運行安全。

儲能變流升壓一體機內(nèi)設(shè)備一次拓撲圖

2.配電柜

配電柜把電能分配給就近的負荷。這級設(shè)備應(yīng)對負荷提供保護、監(jiān)視和控制。

3.匯流柜

匯流柜內(nèi)包括；框架斷路器，UPS不間斷供電，斷路器，直流電源，交換機和通訊管理機，分閘按鈕指示燈，顯控屏幕以及進出線銅排。

3.1框架斷路器

框架斷路器是低壓配電系統(tǒng)中一種重要的電氣設(shè)備，它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、分?jǐn)嗄芰Ω吆筒僮鞣奖?，額定電流大，分?jǐn)嗄芰姷葍?yōu)點。

3.2 UPS不間斷供電

UPS即不間斷電源(Uninterruptible Power Supply)，是一種含有儲能裝置的不間斷電源。主要用于給部分對電源穩(wěn)定性要求較高的設(shè)備，提供不間斷的電源。

3.3直流電源

可以為BMS顯控屏，通訊管理機提供所需的直流電壓。

3.4通訊管理機

溫濕度和空調(diào)的通訊數(shù)據(jù)，通過TCP轉(zhuǎn)發(fā)傳遞到EMS。

3.5分合閘按鈕和指示燈

手動操作，控制框架斷路器分閘和合閘，并且通過指示燈判斷斷路器狀態(tài)。

3.6顯控屏幕

是一款適用于儲能電池系統(tǒng)的堆級管理主機，對一級BMS(ESBMM)、二級BMS（ESBMM）上傳的電池實時數(shù)據(jù)進行數(shù)值計算、性能分析、報警處理及記錄存儲，此外，可實現(xiàn)與儲能變流器(PCS)、儲能調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)（EMS）、PLC等進行聯(lián)動控制，根據(jù)輸出功率要求及各組電池的SOC優(yōu)化負荷控制策略，保證所有電池系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。

來源：網(wǎng)絡(luò)

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