儲能電池及管理系統(tǒng)組成電能儲存的方式主要分為4種:電池型儲能、電感器型儲能、電容器型儲能和其他類型儲能。電池型儲能相較于其他類型,具有容量大、安裝便捷、安全性高等優(yōu)點,在儲能系統(tǒng)中應用較廣。儲能電池主要用于調(diào)峰調(diào)頻電力輔助服務、可再生能源并網(wǎng)、微電網(wǎng)等領域。絕大多數(shù)儲能裝置無需移動,因此儲能用鋰離子電池對于能量密度并沒有太高的要求。對于電池材料,要注意膨脹率、能量密度、電池材料性能均勻性等,以追求整個儲能設備的長壽命和低成本以及安全性,這里就需要儲能安全監(jiān)測系統(tǒng)的參與。儲能電站的監(jiān)測系統(tǒng)包括電池、BMS、PCS、空調(diào)、消防、安防、氣體監(jiān)測和其他設備等,數(shù)字技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等高新技術(shù)的發(fā)展,為儲能電站的監(jiān)控系統(tǒng)提供了技術(shù)支撐。借助數(shù)據(jù)信息的力量,實時監(jiān)控電站狀態(tài),并多途徑實時通知,可幫助工作人員快速預警、排除故障,實現(xiàn)少人值守甚至無人值守。這些設備經(jīng)過嚴格的測試和驗證,能夠長時間穩(wěn)定運行,具備較高的可靠性。陜西電站檢測電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設備供應商
相位檢測儀:相位檢測儀用于檢測移動檢測車電站與電網(wǎng)之間的相位關系。準確的相位同步是實現(xiàn)穩(wěn)定并網(wǎng)的基礎。當電站輸出的電流與電網(wǎng)電流相位不一致時,會產(chǎn)生功率損耗,甚至引發(fā)設備故障。相位檢測儀通過高精度的測量技術(shù),能夠快速、準確地測量出相位差,并以直觀的方式顯示給技術(shù)人員。技術(shù)人員根據(jù)測量結(jié)果,對電站的發(fā)電設備進行調(diào)整,確保相位匹配,實現(xiàn)電站與電網(wǎng)的高效、穩(wěn)定并網(wǎng)。絕緣電阻測試儀:絕緣電阻測試儀是保障移動檢測車電站電氣安全的重要設備。在電站并網(wǎng)檢測中,它用于測量電氣設備的絕緣電阻值。良好的絕緣性能是防止電氣事故的關鍵,若絕緣電阻過低,可能導致漏電、短路等危險情況。絕緣電阻測試儀通過施加一定的電壓,測量電氣設備絕緣材料的電阻值,判斷其是否符合安全標準。在每次并網(wǎng)檢測前,對電站的電氣設備進行絕緣電阻測試,能夠有效預防電氣事故的發(fā)生,保障人員和設備的安全。安徽電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設備加工設備支持遠程固件升級和維護,保持與比較新的技術(shù)標準的兼容性。
儲能電站的設計1.1
系統(tǒng)構(gòu)成儲能電站由退役動力電池、儲能PCS(變流器)、BMS(電池管理系統(tǒng))、EMS(能源管理系統(tǒng))等組成,為了體現(xiàn)儲能電站的異構(gòu)兼容特征,電站選用5種不同類型、結(jié)構(gòu)、時期的退役動力電池進行儲能為實現(xiàn)儲能電站的控制,需要電站中各設備間進行有效的配合與數(shù)據(jù)通信,電站數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)分3層,分別為現(xiàn)場應用層、數(shù)據(jù)控制層和數(shù)據(jù)調(diào)度層,系統(tǒng)中現(xiàn)場應用層主要是對PCS和BMS等數(shù)據(jù)監(jiān)測與控制,系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。PCS是直流電池和交流電網(wǎng)連接的中間環(huán)節(jié)[8],是系統(tǒng)能量傳遞和功率控制的中樞,PCS采用模塊化設計,每個回路的PCS都可調(diào)節(jié)。系統(tǒng)并網(wǎng)時,PCS以電流源形式注入電網(wǎng),自鉗位跟蹤電網(wǎng)相位角度;系統(tǒng)離網(wǎng)時,以電壓源方式運行,輸出恒定電壓和頻率供負載使用,各回路主電路拓撲結(jié)構(gòu)如圖2所示。BMS具備電池參數(shù)監(jiān)測(如總電流、單體電壓檢測等)、電池狀態(tài)估計和保護等;數(shù)據(jù)控制層嵌入了系統(tǒng)針對不同類型、結(jié)構(gòu)、時期的動力電池控制策略,實現(xiàn)系統(tǒng)充放電功率均衡。數(shù)據(jù)監(jiān)控層即EMS,主要實現(xiàn)儲能電站現(xiàn)場設備中各種狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和控制指令的發(fā)送、數(shù)據(jù)分析和事故追憶。
電化學儲能系統(tǒng)由包括直流側(cè)和交流側(cè)兩大部分。
直流側(cè)為電池倉,包括電池、溫控、消防、匯流柜、集裝箱等設備,交流側(cè)為電器倉,包括儲能變流器、變壓器、集裝箱等。直流側(cè)的電池產(chǎn)生的是直流電,要想與電網(wǎng)實現(xiàn)電能交互,必須通過變流器進行交直流轉(zhuǎn)換。儲能系統(tǒng)分類:集中式、分布式、智能組串式、高壓級聯(lián)、集散式按電氣結(jié)構(gòu)劃分。
大型儲能系統(tǒng)可以劃分為:
(1)集中式:低壓大功率升壓式集中并網(wǎng)儲能系統(tǒng),電池多簇并聯(lián)后與PCS相連,PCS追求大功率、高效率,目前在推廣1500V的方案。
(2)分布式:低壓小功率分布式升壓并網(wǎng)儲能系統(tǒng),每一簇電池都與一個PCS單元鏈接,PCS采用小功率、分布式布置。
(3)智能組串式:基于分布式儲能系統(tǒng)架構(gòu),采用電池模組級能量優(yōu)化、電池單簇能量控制、數(shù)字智能化管理、全模塊化設計等創(chuàng)新技術(shù),實現(xiàn)儲能系統(tǒng)更高效應用。
(4)高壓級聯(lián)式大功率儲能系統(tǒng):電池單簇逆變,不經(jīng)變壓器,直接接入6/10/35kv以上電壓等級電網(wǎng)。單臺容量可達到5MW/10MWh。
(5)集散式:直流側(cè)多分支并聯(lián),在電池簇出口增加DC/DC變換器將電池簇進行隔離,DC/DC變換器匯集后接入集中式PCS直流側(cè)。 現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設備通常包括數(shù)據(jù)采集單元、控制單元和顯示器等組成部分。
設備自身因素傳感器精度和老化:檢測設備所使用的傳感器是獲取物理量(如電壓、電流、相位等)的關鍵部件。傳感器的精度直接決定了檢測結(jié)果的準確性。隨著使用時間的增加,傳感器可能會出現(xiàn)老化、漂移等現(xiàn)象。例如,電壓互感器的鐵心可能會逐漸磁化,導致其變比發(fā)生變化,使電壓測量出現(xiàn)誤差;電流傳感器的磁芯材料性能下降,也會影響電流檢測的精度。校準和維護情況:如果檢測設備沒有定期進行校準,其測量的準確性會逐漸降低。校準過程是確保檢測設備符合標準測量精度的重要環(huán)節(jié),包括對電壓、電流、頻率等參數(shù)測量通道的校準。此外,設備的維護情況也很重要,如灰塵積累可能會影響散熱,導致設備內(nèi)部溫度過高,進而影響電子元件的性能;設備連接部分的松動可能會引起信號傳輸中斷或干擾,影響檢測結(jié)果。設備具備遠程控制功能,運維人員可以通過遠程操作進行設備調(diào)整和監(jiān)測。陜西電站檢測電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設備供應商
現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設備可以與其他設備進行實時通信,實現(xiàn)信息共享和協(xié)同控制。陜西電站檢測電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設備供應商
電能質(zhì)量參數(shù)諧波含量:除了基波頻率外,電網(wǎng)中還可能存在高次諧波。諧波主要是由非線性負載(如電力電子設備)產(chǎn)生的。在電站并網(wǎng)時,檢測設備需要測量各次諧波的幅值和相位。過多的諧波會導致電網(wǎng)電壓和電流波形畸變,增加設備損耗,甚至可能干擾通信系統(tǒng)和其他敏感電子設備的正常運行。通過快速傅里葉變換(FFT)等算法對電壓和電流信號進行分析,可以準確地檢測出諧波成分。電壓波動和閃變:電壓波動是指電壓有效值的一系列快速變化,而閃變是指人眼對燈光照度波動的主觀視感反應。陜西電站檢測電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設備供應商