太陽能光伏逆變并網(wǎng)及儲(chǔ)能電站技術(shù)方案-wenkub
2022-11-22 02:30:15 本頁面
【正文】 功率補(bǔ)償、 提高電能質(zhì)量、孤網(wǎng)運(yùn)行、削峰填谷 ”等 幾大 功能應(yīng)用。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在新能源并網(wǎng)中的應(yīng)用，國外也已開展了一定的研究。上世紀(jì) 90 年代末德國在 Herne 1MW 的光伏電站和 Bocholt 2MW 的風(fēng)電場分別配置了容量為 的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，提供削峰、不中斷供電和改善電能質(zhì)量功能。 比如 ： 削峰填谷，改善 電網(wǎng) 運(yùn)行曲線，通俗一點(diǎn)解釋 ， 儲(chǔ)能電站就像一個(gè)儲(chǔ)電銀行，可以把用電低谷期富余的電儲(chǔ)存起來，在用電高峰的時(shí)候再拿出來用，這樣就減少了電能的浪費(fèi)；此外儲(chǔ)能電站還能 減少線損，增加線路和設(shè)備使用壽命；優(yōu)化系統(tǒng)電源布局，改善電能質(zhì)量。另一方面把多余的電能送往蓄電池組存儲(chǔ)。 光伏發(fā)電 子 系統(tǒng) 略。但鉛酸電池也有致命的缺點(diǎn)，主要就是循環(huán)壽命很低，在100%放電深度（ DOD）下，一般為 300 ~ 600 次。只有推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，才能大幅度降低成本，另外還要提高全釩液流電池的轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。鈉硫電池中的陶瓷隔膜比較脆，在電池受外力沖擊或者機(jī)械應(yīng)力時(shí)容易損壞，從而影響電池的壽命，容易發(fā)生安全事故。目前應(yīng)用難度較大。目前磷酸鐵鋰電池由于成本低、安全可靠和高倍率放電性能受到關(guān)注。 電池管理系統(tǒng) (BMS) （ 1）電池管理系統(tǒng)的要求 在儲(chǔ)能電站中，儲(chǔ)能電池往往由幾十串甚至幾百串以上的電池組構(gòu)成。 因此，對于磷酸鐵鋰電池電池組而言，均衡保護(hù)電路是必須的。30mv。 在儲(chǔ)能電站系統(tǒng)中，需要和調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊，上送數(shù)據(jù)和執(zhí)行指令。 ? 故障診斷和容錯(cuò) 若遇異常， BMS 應(yīng)給出故障診斷告警信號(hào)，通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給上層控制系統(tǒng) 。 管理系統(tǒng)對系統(tǒng)自身軟硬件 具 有自檢功能，即使器件損壞，也不會(huì)影響電池安全。但是均衡過程中如果電阻選的過大，則均衡電流太小，效果甚微；如果電阻選的過小，則電阻功率很大，系統(tǒng)能量損耗大，均衡效率低，系統(tǒng)對熱管理要求較高，需要進(jìn)行溫度檢測控制，均衡效果也并非很理想。由于其實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，成本也很高，所以目前使用較少，只有在高要求場合被采用。 在母線回路中一般采用快速熔斷器，在各個(gè)電池模塊中，采用高速功率電子器件實(shí)現(xiàn)快速切斷。 ? 蓄電池健康狀態(tài)評估 SOH 對鋰電池整個(gè)壽命運(yùn)行曲線充放電特性的對應(yīng)關(guān)系分析，進(jìn)行曲線擬合和比對，得出蓄電池健康狀態(tài)評估值 SOH，同時(shí)根據(jù)運(yùn)行環(huán)境對評估值進(jìn)行修正。 并網(wǎng) 控制 子 系統(tǒng) 本子系統(tǒng)包括儲(chǔ)能電站 內(nèi)將直流電變換成交流電的設(shè)備。隨著新型電池技術(shù)的出現(xiàn)、功率器件和拓?fù)浼夹g(shù)的發(fā)展，較高電壓等級(jí)（ 5kV~6kV）的電池組的 PCS 系統(tǒng)一般采用多電平技術(shù)，功率管采用 IGCT 或 IGBT 串聯(lián)。 目前電池組電壓等級(jí)一般低于 2kV，大容量電池儲(chǔ)能系統(tǒng)具有低壓大電流特點(diǎn)。 (2) PCS 控制策略 ? 控制要求 ? 高效安全 電池充 放 電 ； ? 滿足電網(wǎng)相關(guān)并網(wǎng)導(dǎo)則 ； ? 進(jìn)行有功、無功獨(dú)立調(diào)節(jié) ； ? 能夠適應(yīng)電網(wǎng)故障運(yùn)行。 ? 低電壓穿越能力強(qiáng)， 逆變器對電網(wǎng)電壓應(yīng)始終工作在恒流工作模式 ，輸出端壓跟隨市電，可以在很低電壓下運(yùn)行，甚至在輸出端短路時(shí)仍可輸出，此時(shí)逆變器保持額定的輸出電流不變。于是當(dāng)一個(gè)儲(chǔ)能電站需要將不同廠商的產(chǎn)品集成到一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，就不得不花很大的代價(jià)做通信協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，這樣做一方面增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性降低了可靠性，另一方面增加了系統(tǒng)成本和維護(hù)的復(fù)雜性。由于 聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng) 采用 IEC61850 協(xié)議，所以在儲(chǔ)能電站也采用基于 IEC61850 的 控制 系統(tǒng)有利于處理并傳送從儲(chǔ)能電站 控制系統(tǒng) 到 聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng) 各種實(shí)時(shí)信息。 ? 與聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)通信： 在儲(chǔ)能電站和變電站之間鋪設(shè)光纖，將儲(chǔ)能電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、故障信息等上傳到聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)；同時(shí)接受聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)的控制命令。并通過智能組件將相關(guān)信息轉(zhuǎn)化為 IEC61850 協(xié)議通過光以太網(wǎng)上送到監(jiān)控系統(tǒng)，以便采用更加合理的控制策略，達(dá)到有效且高效使用電池的目的。智能組件將 PCS 需要上傳的開關(guān)量、模擬量、非電量、運(yùn)行信息等轉(zhuǎn)換為 IEC61850 協(xié)議通過以太網(wǎng)上傳給監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)將監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)的模式切換命令及定值設(shè)定轉(zhuǎn)發(fā)給 PCS。主要原因 之一就 是：儲(chǔ)能技術(shù)落后，現(xiàn)有儲(chǔ)能電站無法實(shí)現(xiàn)功率補(bǔ)償，無法滿足功率平滑的需求。 隨著 全球電力需求逐年增長，用電高峰和低谷的負(fù)荷差距越來越大， 磷酸鐵鋰 電池儲(chǔ)能電站 （系統(tǒng)） 作為一項(xiàng)新興技術(shù)，將給電網(wǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域帶來革命性的技術(shù)更新，具有巨大的社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。 除光伏發(fā)電系統(tǒng)外，儲(chǔ)能電站也 廣泛 適用于 如下 場合 ： (1)、 負(fù)荷波動(dòng)大的工廠、企業(yè)、商務(wù)中心等； (2)、 需要具備“黑啟動(dòng)”功能的發(fā)電站； (3)、 發(fā)電質(zhì)量有波動(dòng)的風(fēng)能和潮汐能發(fā)電站； (4)、 需要夜間儲(chǔ)存能量以供白天使用的核能 、風(fēng)能等發(fā)電設(shè)施； (5)、 因環(huán)保 原因 限制小型火力調(diào)峰發(fā)電站或其它高污染發(fā)電站
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