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：

2、即储能变流器，简称PCS ,是实现储能 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

3、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

4、 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

5、.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。（D BMS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

6、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

7、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

8、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：L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

9、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