安科瑞电气有限公司 钱琪明 储能系统中的电池储能系统中的电池是一个关键组件,用于存储电能,以备不时之需。
电池类型:储能系统中常用的电池类型包括铅酸电池、锂离子电池、镍镉电池、钠硫电池等。
每种类型的电池都有其优势和适用场景。
锂离子电池:锂离子电池是目前最常见的储能系统电池类型之一,广泛应用于便携式设备、电动汽车和家庭能源储备系统等。
它具有高能量密度、轻量化、长寿命等特点。
循环寿命:电池的循环寿命是指电池能够进行充放电循环的次数。
循环寿命通常与电池类型、制造工艺和使用条件等因素有关。
容量:电池的容量表示电池能够存储的电能量。
容量一般以安时(Ah)或千瓦时(kWh)为单位。
储能系统的容量取决于连接的电池组的总容量。
深度放电:深度放电是指将电池放电至其额定容量以下的程度。
深度放电水平通常与电池的设计和制造有关,过度深度放电可能缩短电池的寿命。
充放电效率:电池的充放电效率表示在充电和放电过程中电能的损失程度。
高效率的电池在充放电时能够最大限度地减少能量损失。
电池管理系统(BMS):电池管理系统是用于监控和管理电池的设备。
它可以监测电池的状态、温度、电压等参数,并通过控制充放电过程来优化电池性能和延长寿命。
安全性:电池的安全性是一个重要考虑因素。
某些电池类型可能存在过充、过放、过热等风险,因此需要采取相应的安全措施,如过充保护、温度监测等。
环境影响:不同类型的电池对环境的影响也有所不同。
在考虑储能系统时,除了性能和经济因素外,也需要考虑电池的环保性能和回收处理问题。
成本:电池成本是储能系统整体成本的一个重要组成部分。
随着技术进步和规模效应的提高,电池的成本逐渐降低。
储能系统中的PCSPCS(Power Conversion System)是储能系统中的一个关键组件,负责管理电能的转换、调度和控制。
功能:PCS的主要功能是将储能系统中的直流电能转换为交流电能,以及将来自电网或其他发电源的交流电能转换为直流电能,以满足储能系统的充电和放电需求。
逆变器和变流器:PCS通常包括逆变器和变流器。
逆变器将直流电能转换为交流电能,而变流器则将交流电能转换为直流电能。
电能调度:PCS通过控制电能的流向和电流的频率、电压来实现储能系统的电能调度。
它可以将电能从储能系统输出到电网,或者将电能从电网输入到储能系统中。
频率和电压调节:PCS通过调整输出电流的频率和电压,参与电网频率和电压的调节,以保持电网的稳定运行。
量和功率:PCS的容量和功率决定了其能够处理的电能量和功率水平。
储能系统的规模和应用场景会影响选择适当容量和功率的PCS。
电网互联:PCS使得储能系统能够与电网互联,以提供灵活的电力调度和支持电网的平稳运行。
它可以通过控制电流的流向来实现储能系统的充放电操作。
电能质量:PCS在电能转换过程中也需要关注电能的质量,以确保输出的交流电能符合电网的标准和要求,避免对电网造成负面影响。
效率:PCS的效率是一个重要的考虑因素。
高效率的PCS能够最大限度地减少电能转换过程中的能量损失,提高储能系统的整体效能。
安全性:PCS需要具备安全性能,包括过载保护、短路保护、温度监测等功能,以确保系统的安全运行。
通信与控制:PCS通常与储能系统的监控和控制系统相连接,通过通信接口实现对系统运行状态的监测和控制。
储能系统中的BMSBMS(Battery Management System,电池管理系统)是储能系统中一个至关重要的组件,负责监控、管理和保护电池组的性能。
电池监测:BMS通过监测电池的电压、电流、温度等参数,实时了解电池的工作状态。
这有助于确保电池组的正常运行,并提供基础数据用于性能分析。
均衡控制:BMS能够实施电池组内各个电池单体之间的均衡控制。
这是为了防止电池单体之间的差异,确保整个电池组的性能稳定,提高使用寿命。
充放电控制:BMS负责控制电池的充电和放电过程,确保在安全范围内进行,并根据需要进行电池的充电和放电调度。
温度管理:电池的工作温度对其性能和寿命有很大影响。
BMS监测电池的温度,并在必要时采取措施,如冷却或加热,以保持适宜的工作温度。
状态估计:BMS通过对电池参数的监测和分析,进行电池状态估计,即估算电池的剩余寿命、容量和健康状况等,有助于优化电池的使用和维护。
全保护:BMS具有多种安全功能,包括过充保护、过放保护、短路保护等,以防止电池组发生过充、过放或其他异常情况,确保系统的安全运行。
通信接口:BMS通常与储能系统的其他组件,如PCS(电力转换系统)和监控系统,通过通信接口进行连接,实现整个系统的协调和控制。
故障诊断:BMS能够进行故障诊断,检测电池组中的异常情况,并提供报警或自动断开电路等措施,防止故障进一步扩大。
数据记录和分析:BMS记录电池的运行数据,这些数据对于分析电池性能、制定维护计划和系统优化至关重要。
兼容性:BMS需要与不同类型、不同品牌的电池兼容,因此具有一定的通用性和可扩展性。
储能系统中的EMSEMS(储能能量管理系统)可快速实现站端管理和远程集控。
为储能电站特别是工商业储能提供更智能、更易用安全的储能能量管理解决方案。
系统需要支持常见储能电站多种策略,并且可根据实际场景灵活定制实施。
同时基于智能的策略运行,根据负荷预测和条件约束动态生成功率曲线,保障用能安全和收益最大化。
数据采集处理:EMS系统通过多种通讯(以太网、RS485、CAN 等)方式实时、准确、全面采 集 PCS,BMS,电量表,空调,消防,负载等单元的重要数据。
对采集回来的数据结合系统内部设置数据和控制逻辑进行变换、运算处理,生成显示数据、统计数据、报警信息、遥控指令。
数据存储和展示:数据存储在云端服务器、本地触摸屏、本地PC,存储的信息包含遥测数据、遥信数据、报警信息、操作记录、事件等。
实时数据可通过人机界面、手机端、WEB端展示储能系统的整体运行状态与电气参数,包括但不限于电压、电流、功率、开关状态、系统报警状态等。
提供形象直观的图形化监视和操作界面,可根据用户的需求对人机界面与操作进行调整和优化。
储能调度和优化:EMS能量管理系统可以对储能系统进行智能调度和优化,根据电网供需情况、能源价格、用户需求等因素,合理安排储能设备的充放电策略,实现对能量的高效利用。
峰谷填平和负荷平衡:逆变器可以根据负载需求或电网要求控制输出功率的大小和稳定性。
通过对逆变器的控制,可以实现储能系统的功率调节和优化,以满足不同的功率需求。
储能与可再生能源协调:EMS能量管理系统可以协调储能系统与可再生能源之间的配合运行。
当可再生能源波动性较大时,储能系统可以通过充放电控制来平稳输出电能,提高可再生能源的可靠性和稳定性。
储能系统安全和稳定运行:EMS能量管理系统能够实时监测和诊断储能系统的运行状态,包括电池的电量、温度、电压等参数。
它可以提前预警并采取相应措施,防止储能系统因过充、过放、过温等问题导致安全隐患。
能量市场参与和经济运营:EMS能量管理系可以通过与能量市场的接口,参与能量交易和电力市场活动。
它可以根据能量市场价格和政策等因素,进行智能调度和运营,以最大化储能系统的经济效益。
能源管理系统(EMS)在储能系统中扮演着重要角色,通过数据采集、处理、存储和展示,实现储能系统的智能调度和优化,以满足不同的功率需求,提高可再生能源的可靠性和稳定性。
该系统还可以参与能量交易和电力市场活动,以最大化储能系统的经济效益。