太陽(yáng)能光伏逆變并網(wǎng)及儲(chǔ)能電站技術(shù)方案-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 表 幾種電池性能比較 鈉硫電池 全釩液流電池 磷酸鐵鋰電池 閥控鉛酸 電池 現(xiàn)有應(yīng)用規(guī)模等級(jí) 100kW~34MW 5kW~6MW kW~MW kW~MW 比較適合的應(yīng)用場(chǎng)合 大規(guī)模削峰填谷、平抑可再生能源發(fā)電波動(dòng) 大規(guī)模削峰填谷、平抑可再生能源發(fā)電波動(dòng) 可選擇功率型或能量型，適用范圍廣泛 大規(guī)模削峰填谷、平抑可再生能源發(fā)電波動(dòng) 安全性 不可過(guò)充電；鈉、硫的滲漏，存在潛在安全隱患 安全 需要單體監(jiān)控，安全性能已有較大突破 安全性可接受，但廢舊鉛酸蓄電池嚴(yán)重污染土壤和水源 能量密度 100700 Wh/kg 120150Wh/kg 3050 Wh/kg 倍率 特性 510C 515C 轉(zhuǎn)換效率 95% 70% 95% 80% 壽命 2500 次 15000 次 2020 次 300 次 成本 23000 元 /kWh 15000 元 /kWh 3000 元 /kWh 700 元 /kWh 資源和環(huán)保 資源豐富；存在一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn) 資源豐富 資源豐富；環(huán)境友好 資源豐富；存在一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn) MW 級(jí)系統(tǒng)占地 150200 平米/MW 8001500 平米/MW 100150 平米 /MW(h) 150200 平米 MW 關(guān)注點(diǎn) 安全、一致 性、成本 可靠性、成熟性、成本 一致性 一致性、壽命 (3)建議 方案 從初始投資成本來(lái)看，鋰離子電池有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，鈉硫電池和全釩液流電池未 形成 產(chǎn)業(yè)化，供應(yīng)渠道受限，較昂貴。由于電池在生產(chǎn)過(guò)程 和 使用過(guò)程中 ， 會(huì)造成 電池內(nèi)阻、電壓、容量等參數(shù) 的 不一致。當(dāng)然，鋰電池的電池 管理系統(tǒng)不僅僅是電池的均衡保護(hù)，還有更多的要求以保證 鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn) 行。 ? 電池組保護(hù)功能 單體電池過(guò)壓、欠壓、過(guò)溫報(bào)警，電池組過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流報(bào)警保護(hù)，切斷等。 ? 診斷功能 BMS 應(yīng)具有電池性能的分析診斷功能，能根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量蓄電池模塊電壓、充放電電流、溫度和單體電池端電壓、計(jì)算得到的電池內(nèi)阻等參數(shù)，通過(guò)分析診斷模型，得出單體電池當(dāng)前容量或剩余容量（ SOC）的診斷，單體電池健康狀態(tài)（ SOH）的診斷、電池組狀態(tài)評(píng)估，以及在放電時(shí)當(dāng)前狀態(tài)下可持續(xù)放電時(shí)間的估 算。 對(duì)儲(chǔ)能電池組每串電池進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)電壓、電流等參數(shù)的監(jiān)測(cè)分析，計(jì)算內(nèi)阻及電壓的變化率，以及參考相對(duì)溫升等綜合辦法，即時(shí)檢查電池組中是否有某些已壞 不能再用的或可能很快會(huì)壞的電池，判斷故障電池及定位，給出告警信號(hào)，并對(duì)這些電池采取適當(dāng)處理措施。確保不會(huì)因管理系統(tǒng)故障導(dǎo)致儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)生故障，甚至導(dǎo)致電池?fù)p壞或發(fā)生惡性事故。但由于該方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低，所以在相當(dāng)場(chǎng)合得到廣泛采用。 在本次 方案 中，建議采用能量轉(zhuǎn)移法，以實(shí)現(xiàn)電池性能和可靠性的最優(yōu)化。 ? 蓄電池在線(xiàn)容量評(píng)估 SOC 在測(cè)量動(dòng)態(tài)內(nèi)阻和真值電壓等基礎(chǔ)上，利用充電特性與放電特性的對(duì)應(yīng)關(guān)系，采用多種模式分段處理辦法，建立數(shù)學(xué)分析診斷模型，來(lái)測(cè)量剩余電量 SOC。 ? 蓄電池組的熱管理 在電池選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮熱管理的設(shè)計(jì)。用于將電能變換成適合于電網(wǎng)使用的一種或多種形式的電能的電氣設(shè)備。 另外一種方案是 采用 DC/DC+DC/AC 兩 級(jí) 變換結(jié)構(gòu) ，通過(guò) DC/DC 先將電池組輸出升壓，再通過(guò) DC/AC 逆變?？紤]兩級(jí)變換結(jié)構(gòu)損 耗 大， 建議采用單級(jí) DC/AC 變換結(jié)構(gòu)，通過(guò)升壓變接入電網(wǎng)。 ? 研究 現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)外對(duì)分布式發(fā)電中并網(wǎng)變流器 控制策略 已經(jīng)展開(kāi)了廣泛研究，常 采用雙閉環(huán)控制，外環(huán)根據(jù)控制目標(biāo)的不同，提出了 PQ 控制、下垂控制、虛擬同步機(jī)控制等，內(nèi)環(huán)一般采用電流環(huán)，提出了自然坐標(biāo)系、靜止坐標(biāo)系和同步坐標(biāo)系下的控制策略。 ? 實(shí)現(xiàn) 電網(wǎng)故障 狀態(tài)下電池儲(chǔ)能系統(tǒng)緊 急控制，以及 電網(wǎng)恢復(fù)后電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的重新同步控制。因此本方案建議采用基于 IEC61850 的系統(tǒng)方案。 儲(chǔ)能 電站 控制 系統(tǒng)采用模塊化、功能集成的設(shè)計(jì)思想，分為系統(tǒng)層和設(shè)備層兩層結(jié)構(gòu)，全站監(jiān)控雙網(wǎng)采用 100M 光纖以太網(wǎng)作為通信網(wǎng)絡(luò)，采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 ? 設(shè)備層配置 設(shè)備層由電池管理系統(tǒng)（ BMS）及其智能組件、能量管理系統(tǒng)（ PCS）及其智能組件、配電系統(tǒng)保護(hù)測(cè)控裝置等。 ? 能量管理系統(tǒng)（ PCS）及其智能組件： 能量管理系統(tǒng)（ PCS）實(shí)現(xiàn)對(duì)電池充放電的控制，滿(mǎn)足儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)要求。 ? 配電系統(tǒng)保護(hù)測(cè)控裝置： 采用數(shù)字化保護(hù)測(cè)控一體化裝置，采用直接對(duì)常規(guī)互感器采樣的方式完成電壓、電流的測(cè)量；斷路器、刀閘位置等開(kāi)關(guān)量信息通過(guò)硬接點(diǎn)直接采集；斷路器的跳合閘通過(guò)硬接點(diǎn)直接控制方式完成。 可以說(shuō)， 儲(chǔ)能 電站的發(fā)展 已成為新能源開(kāi)發(fā)的核心之一。
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