儲能系統原理
箱式儲能電站即超大型電池組組成的可管理、可調度、可并網、可黑啟的易運輸智能化儲能設備。系統主體由雙向變流器(以下簡稱PCS)、電池管理系統(以下簡稱BMS)、大規模電池陣列構成。PCS根據EMS或BMS提供的電池狀態、工作模式請求,穩定的對電池組充放;BMS對電池實時監控、自動均衡、自動巡檢保護、功率數據請求,保證電池一直運行良好;
黑啟動 系統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。
系統原理拓撲圖
EMS:總電站能量調度系統,用于調度、監控、管理整個電站;
SCADA:電池管理系統上位機,可以遠程監控儲能箱狀態,修改某些BMS、BMU參數。
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系統子單元介紹
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試步驟;
BMS:電池管理系統,對電池組監控、管理、保護、數據上傳、數據請求等,具體介紹參照BMS電源管理介紹;
BMU:BMS子單元,對電池模組監控、管理、均衡,數據上報給BMS;
電池組陣列:采用單體磷酸鐵鋰動力電池串、并聯組成,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)*15(一簇電池組電池模組數)*14(整堆電池電池簇數)≈500KWH;
匯流柜:電池組陣列匯流處,包含電氣分斷、分斷狀態顯示、絕緣保護、BMS觸摸屏等;
黑啟動系統:電網無電時用電池能量為整個儲能電站系統提供控制電源,保證儲能箱繼續運轉;
配電柜:儲能箱控制電柜,包含BMS、BMU、空調、消防、照明、匯流柜、黑啟動等電源控制;
溫控系統:儲能箱內部溫度平衡系統,用中央空調(默認密碼“1”)控制溫度范圍,經電池架風道、電池模組風道,對每一塊電池實現溫度均勻控制;
消防系統:當儲能箱發生意外失火情況,箱內自動啟動滅火裝置,有聲光報警器和消防控制器箱;
照明系統:日常照明采用雙聯控制,儲能箱前后門處均有開關,緊急照明配有應急燈。
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、控制單元等構成。PCS控制器通過通訊接收后臺控制指令,根據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,實現對電網有功功率及無功功率的調節。PCS控制器通過CAN接口與BMS通訊,獲取電池組狀態信息,可實現對電池的保護性充放電,確保電池運行安全。
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儲能變流升壓一體機內設備一次拓撲圖
2.配電柜
配電柜把電能分配給就近的負荷。這級設備應對負荷提供保護、監視和控制。
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3.匯流柜
匯流柜內包括;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中一種重要的電氣設備,它具有結構簡單、體積小、重量輕、分斷能力高和操作方便,額定電流大,分斷能力強等優點。
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定性要求較高的設備,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
溫濕度和空調的通訊數據,通過TCP轉發傳遞到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。
3.6顯控屏幕
是一款適用于儲能電池系統的堆級管理主機,對一級BMS(ESBMM)、二級BMS(ESBMM)上傳的電池實時數據進行數值計算、性能分析、報警處理及記錄存儲,此外,可實現與儲能變流器(PCS)、儲能調度監控系統(EMS)、PLC等進行聯動控制,根據輸出功率要求及各組電池的SOC優化負荷控制策略,保證所有電池系統安全穩定地運行。
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來源:網絡
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