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1、储能电站总体技术方案目录1.概述32. 设计标准43. 储能电站（配合光伏并网发电）方案 63.1 系统架构 63.2 光伏发电子系统 73.3 储能子系统 73.3.1 储能电池组 83.3.2电池管理系统（BMS）93.4 并网控制子系统 123.5 储能电站联合控制调度子系统 144. 储能电站（系统）整体发展之前景 161概述大容量电池储能系统在电力系统中的应采用已有20多年的历史，早期主要 采用于孤立电网的调频、热备采用、调压和备份等。电池储能系统在新能源并网 中的应采用，国外也已开展了一定的研究。上世纪90年代末德国在Herne 1MW 的光伏电站和Bocholt 2MW的风电场分
2、别配置了容量为1.2MWh的电池储能 系统，提供削峰、不中断供电和改善电能质量功能。从2003年开始，日本在 Hokkaido 30.6MW风电场安装了 6MW /6MWh的全钒液流电池（VRB）储能系 统，采用于平抑输出功率波动。2009年英国EDF电网将600kW/200kWh锂离 子电池储能系统配置在东部一个11KV配电网STATCOM中，采用于潮流和电 压控制，有功和无功控制。总体来说，储能电站（系统）在电网中的应采用目的主要考虑“负荷调节、 配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷” 等几大功能应采用。比如:削峰填谷，改善电网运行曲线，通俗一点解释，储能
3、电站就像一个储电银行，可把采用电低谷期富余的电储存起来，在采用电高峰的 时候再拿出来采用，这样就减少了电能的浪费；此外储能电站还能减少线损，增 加线路和设备使采用寿命；优化系统电源布局，改善电能质量。而储能电站的绿 色优势则主要体现在:科学安全，建设周期短；绿色环境保护，促进环境友好； 集约采用地，减少资源消耗等方面。发电需电配电-.-r47尸 容易实现多方式组合，满足较高的工作电压和较大工作电流；电池容量和性能的可检测和可诊断，使控制系统可在预知电池容量和性能的 情况下实现对电站负荷的调度控制； 高安全性、可靠性:在正常使采用情况下，电池正常使采用寿命不低于15年； 在极限情况下，即使发生故
4、障也在受控范围，不应该发生爆炸、燃烧等危以 及电站安全运行的故障； 具有良好的快速响应和大倍率充放电水平，一般要求5-10倍的充放电水平； 较高的充放电转换效率；A易于安装和维护；具有较好的环境适应性，较宽的工作温度范围； 符合环境保护的要求，在电池生产、使采用、回收过程中不产生对环境的破 坏和污染；(2) 主要电池类型比较表1、几种电池性能比较钠硫电池全钒液流电池磷酸铁锂电池阀控铅酸电池现有应采用规模等级100kW34MW5kW6MWkWMWkWMW比较适合的应采用场合大规模削峰填谷、平抑可再生能源发电波动大规模削峰填 谷、平抑可再生能源发电波动可选择功率型或 能量型，适采用范 围广泛大规模
5、削峰填谷、平抑可再生能源发电波动安全性不可过充电；钠、硫的渗漏，存在潜在安全隐患安全需单体监控，安全性能已有较大突破安全性可接受，但废旧铅酸蓄电池严重污染土壤和水源能量密度100-700 Wh/kg-120-150Wh/kg30-50 Wh/kg倍率特性5-10C1.5C5-15C0.1-1C转换效率95%70%95%80%寿命2500 次15000 次2000 次300 次成本23000 元/kWh15000 元/kWh3000 元/kWh700 元/kWh资源和环境保护资源丰富；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150-200 平米/MW
6、800-1500 平米/MW100-150 平米/MW(h)150-200 平米 MW关注点安全、相同性、成本可靠性、成熟性、成本相同性相同性、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，钠硫需持续 供热，全钒液流电池需泵进行流体控制，增加了运营成本，而锂电池几乎不需维 护。据国内外储能电站应采用现状和电池特点，建议储能电站电池选型主要为磷 酸铁锂电池。3.3.2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
7、程和使采用过程中，会造成电池内阻、电压、容量等参数的不相同。 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，使采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， 最终导致电池组提之前失效。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障锂电池储能系 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，防止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，使得全部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 间误差小于士 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
