储能系统配置方案.docx

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1、储能系统配置方案涉及主要专有名词(1)电池单体：也称单体电芯，实现化学能和电能相互转化的最小基本单元，由正极、负极、隔膜、电解质、壳体和端子等组成；(2)电池模组：两个及以上的电池单体以一定的电气连接方式(串联、并联或串并联)组成的单元，且只有一对正负极输出端子；(3)电池簇：由电池模块采用串联、并联或串并联连接方式，且与储能变流器及附属设施连接后能够实现独立运行的电池组合体，还宜包括电池管理系统、监测和保护电路、电气和通讯接口部件；(4)单元电池系统：与单台储能变流器对应的能独立进行充、放电的电池及其配套设备的系统，一般由若干个电池簇并联而成；(5)功率变换系统：即储能变流器，简称PCS,是

2、实现储能电池与电网之间双向能量转换的系统；(6)储能单元：也称单元储能系统，是由电池组、电池管理系统及其相连的功率变换系统组成的最小储能系统；(7)电化学储能系统：以电化学电池为储能载体，通过储能变流器进行可循环电能存储、释放的系统。一般包含电池系统、储能变流器及相关辅助设施等，对于接入IOkV及以上电压等级系统，通常还包括汇集线路、升压变压器等；(8)电池管理系统：即BMS,监测电池的状态(温度、电压、电流、荷电状态等)，为电池提供管理及接口的系统。电池系统集成设计1:磷酸铁锂电池系统方案配置系统储能部件采用的磷酸铁锂电池(LFP)具有比能量高、更长的循环寿命、更大的充放电倍率和安全无污染等

3、特点，已广泛应用于电动汽车、削峰填谷、调频、调峰、应急备用电源等储能领域。储能电池一般采用模块化的组成方式，由电芯组成模组，模组放于电箱内，电箱组成电池柜，成为一个储能单元。2.46MWh电池系统，由12个281.6kWh电池簇组成，每个281.6kWh电池簇由19个电池插箱串联而成。2MWh电池系统，由9个281.6kWh电池簇组成，每个281.6kWh电池簇由19个电池插箱串联而成。2、电池簇集成设计2.46MWh电池系统，每19个电池插箱构成一个电池簇，每6个电池簇接入1台63OkW的PCS。2MWh电池系统，每19个电池插箱构成一个电池簇，每4-5个电池簇接入1台500kW的PCSo每

4、一个电池簇通过一台高压箱（含BCU）控制电池功率的输入输出。通过对电芯的合理配置封装实现了对电芯的有效管理和充分利用。电池管理系统设计本工程单台2.46MWh电池集装箱内配置设计一套与电芯特性相匹配的储能电池管理系统（BMS）,每套BMS系统分三级管理，分别为模组级BMU、电池簇级MBMS及单元电池系统级BAMS,每层级BMS主要功能如下：A.BMU（模组级，内置在模组内）:监测单体电芯的电压、温度和单个模组电流、总电压等，并通过CAN协议向上级BMS实时传递以上信息能够控制单体电芯的电压均衡性；B.MBMS（电池簇级，内置在中控箱内）：检测整簇电池的总电压总电流，并通过CAN协议向上级BMS

5、实时传递以上信息。能够显示电池充放电时容量、健康状态，对功率的预测、内阻的计算。控制继电开关和电池簇电压的均衡性；C.BAMS（单元电池系统级）：收集下层级MBMS信息，能够实时对电池剩余容量、健康状况进行预估。通过RS-485或Modbus-TCP/IP的方式与上位和外部系统进行通信BMS管理系统框架通用设计如下图中所示，具体待下阶段深化设计。（DBMS管理系统功能A.模拟量测量功能：能实时测量电池簇电压，充放电电流、温度和单体电池端电压、温度、漏电监测等参数，并通过计算实时给出单体电池的SOC值及SOH值。确保电池安全、可靠、稳定运行，保证电池使用寿命要求；B.均衡：电池管理系统具备均衡功

6、能，保证电池系统使用寿命及可用容量；C.电池系统运行报警功能：在电池系统运行出现过压、欠压、过流、高温、低温、漏电、通信异常、电池管理系统异常等状态时，能显示并上报告警信息，通知PCS及后台监控系统，以及时改变系统运行策略；D.电池系统保护功能：在电池系统运行时，如果电池的电压、电流、温度等模拟量出现超过安全保护门限的情况时，电池管理系统能够实现就地故障隔离，将问题电池簇退出运行，同时上报保护信息；E.自诊断功能:电池管理系统具备自诊断功能，对电池管理系统与外界通信中断、电池管理系统内部通信异常及模拟量采集异常等故障进行自诊断，能根据实时测量蓄电池模块电压、充放电电流、温度和单体电池端电压、计

7、算得到的电池内阻等参数，通过分析诊断模型，得出单体电池当前容量或剩余容量(SOC)的诊断，单体电池健康状态(SOH)的诊断、电池组状态评估，以及在放电时当前状态下可持续放电时间的估算，并能够上报到监测系统：F.热管理功能:电池模组在充电过程中，将产生大量的热能，使整个电池模块的温度上升。因而，BMS系统具各热管理功能，对电池温度讲行监控，如果温度高于保护值将开启温控设备强制冷却，若温度达到危险值，该电池组能自动退出运行.G.本地运行状态显示功能：电池管理系统能够在本地对电池系统的各项运行状态进行显示，如系统状态，模拟量信息，报警和保护信息等.H.事件及历史数据记录功能：电池管理系统能够在本地对

8、电池系统的各项事件及历史数据进行存储。运行参数的修改、电池管理单元告警保护动作、充电和放电开始/结束时间等均将有记录，事件记录具有掉电保持功能。每个报警记录包含所定义的限值、报警参数，并列明报警时间、日期及报警时段内的峰值：1.操作权限管理:具有操作权限密码管理功能，任何改变运行方式和运行参数的操作均需要权限确认。(2)BMS系统保护功能BMS实时监控以下项目，当超出设定的阅值，会启动相应的保护。主要保护控制策略如下：A.在回路电流超过告警阙值时，通过CAN总线上报BAMS,在回路电流超保护阙值时，通过控制接触器切断电流回路：B.在直流端放电电流超过短路电流闯值时进行短路保护，通过控制接触器切断放电回路，同时通过CAN总线上报BAMS:Cz当电池组中有任意电池欠压或过压时，当该值超过告警阙值时,通过CAN总线上报MBMS,当该值超保护阙值时，通过控制接触器切断电流回路，同时通过CAN总线上报BAMS:D.当电池总电压超过告警阙值时通过CAN总线上报BAMS,当总电压超过保护阅值时，通过控制接触器切断电流回路，同时通过CAN总线上报BAMS;E,当电池温度超过告警闽值时，通过CAN总线上报BAMS,当电池温度超过保护阅值时，通过控制接触器切断电流回路，同时通过CAN总线上报BAMS