太阳能光伏逆变并网及储能电站技术方案

太阳能光伏逆变并网及储能电站技术方案内容摘要：

300 次 成本 23000 元 /kWh 15000 元 /kWh 3000 元 /kWh 700 元 /kWh 资源和环保 资源丰富；存在一定的环境风险 资源丰富 资源丰富；环境友好 资源丰富；存在一定的环境风险 MW 级系统占地 150200 平米/MW 8001500 平米/MW 100150 平米 /MW(h) 150200 平米 MW 关注点 安全、一致 性、成本 可靠性、成熟性、成本 一致性 一致性、寿命 (3)建议 方案 从初始投资成本来看，锂离子电池有较强的竞争力，钠硫电池和全钒液流电池未 形成 产业化，供应渠道受限，较昂贵。 从运营和维护成本来看，钠硫需要持续供热，全钒液流电池需要泵进行流体控制，增加了运营成本，而锂电池几乎不需要维护。 根据 国内外储能电站应用现状和电池特点 ，建议储能电站电池选型主要为磷酸铁锂电池。 电池管理系统 (BMS) （ 1）电池管理系统的要求 在储能电站中，储能电池往往由几十串甚至几百串以上的电池组构成。 由于电池在生产过程 和 使用过程中 ， 会造成 电池内阻、电压、容量等参数 的 不一致。 这种差异表现为电池组充满或放完时串联电芯之间的电压不相同，或能量的不相同。 这种情况 会导致部分 过充，而在放电过程中电压过低的电芯有可能被过放，从而使电池组的离散性明显增加，使用时更容易发生过充和过放现象，整体容量急剧下降， 整个电池组表现出来的容量为电池组中性能最差的电池芯的容量 ，最终导致电池组提前失效。 因此，对于磷酸铁锂电池电池组而言，均衡保护电路是必须的。 当然，锂电池的电池 管理系统不仅仅是电池的均衡保护，还有更多的要求以保证 锂电池储能系统稳定可靠的运 行。 （ 2） 电池管理系统 BMS 的 具体 功能  基本保护功能  单体电池电压均衡功能 此 功能是为了修正串联电池组中由于电池单体自身工艺差异引起的电压、或能量的离散性，避免个别单体电池因过充或过放而导致电池性能变差甚至损坏情况的发生，使得所有个体电池电压差异都在一定的合理范围内。 要求各节电池之间误差小于 177。 30mv。  电池组保护功能 单体电池过压、欠压、过温报警，电池组过充、过放、过流报警保护，切断等。  数据采集功能 采集的数据 主要 有：单体电池电压、单体电池温度（实际为每个电池模组的温度）、组端电压、充放电电流，计算得到蓄电池内阻。 通讯接口：采用数字化通讯协议 IEC61850。 在储能电站系统中，需要和调度监控系统进行通讯，上送数据和执行指令。  诊断功能 BMS 应具有电池性能的分析诊断功能，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。 根据电动汽车相关标准的要求 《锂离子蓄电池总成通用要求》 （目前储能电站无相关标准），对 剩余容量（ SOC）的诊断精度为 5%，对健康状态（ SOH）的诊断精度为 8%。  热管理 锂电池模块在充电过程中，将产生大量的热能，使整个电池模块的温度上升，因而， BMS 应 具有热管理的功能。  故障诊断和容错 若遇异常， BMS 应给出故障诊断告警信号，通过监控网络发送给上层控制系统。 对储能电池组每串电池进行实时监控，通过电压、电流等参数的监测分析，计算内阻及电压的变化率，以及参考相对温升等综合办法，即时检查电池组中是否有某些已坏 不能再用的或可能很快会坏的电池，判断故障电池及定位，给出告警信号，并对这些电池采取适当处理措施。 当故障积累到一定程度，而可能出现或开始出现恶性事故时，给出重要告警信号输出、并切断充放电回路母线或者支路电池堆，从而避免恶性事故发生。 采用 储能电池的容错技术，如电池旁路或能量转移等技术，当某一单体电池发生故障时， 以避免 对整组电池运行 产生 影响。 管理系统对系统自身软硬件 具 有自检功能，即使器件损坏，也不会影响电池安全。 确保不会因管理系统故障导致储能系统发生故障，甚至导致电池损坏或发生恶性事故。  建议方案  均衡 保护 技 术 目前常用的均衡方法有能量消耗法（电阻均衡）和能量转移法（储能均衡）。 能量消耗法一般是通过控制器控制电阻网络的通断对电池单元进行分流均衡，这种方法可以同时对多节电池进行均衡，控制简单。 但是均衡过程中如果电阻选的过大，则均衡电流太小，效果甚微；如果电阻选的过小，则电阻功率很大，系统能量损耗大，均衡效率低，系统对热管理要求较高，需要进行温度检测控制，均衡效果也并非很理想。 但由于该方法实现简单，成本低，所以在相当场合得到广泛采用。 如图： 能量转移法是利用电池对电感或电容等储能元件的充放电，。