Soluzione tecnica per il sistema di accumulo di energia BSLBATT da 100 kWh

Micro-rete (Micro-Grid), noto anche come micro-rete, si riferisce a un piccolo sistema di generazione e distribuzione di energia composto da fonti di energia distribuite, dispositivi di accumulo di energia (sistemi di accumulo di energia da 100 kWh a 2 MWh), dispositivi di conversione dell'energia, carichi, dispositivi di monitoraggio e protezione, ecc., per fornire energia al carico, principalmente per risolvere il problema dell'affidabilità dell'alimentazione elettrica. La microrete è un sistema autonomo in grado di realizzare autocontrollo, protezione e gestione. In quanto sistema energetico completo, si basa sul proprio controllo e gestione per l'approvvigionamento energetico, al fine di ottenere il controllo del bilanciamento energetico, l'ottimizzazione del funzionamento del sistema, il rilevamento e la protezione dei guasti, la gestione della qualità dell'energia, ecc. La proposta di microreti mira a realizzare un'applicazione flessibile ed efficiente dell'energia distribuita e a risolvere il problema della connessione alla rete di energia distribuita con un numero elevato di fonti e forme diverse. Lo sviluppo e l'estensione delle microreti possono promuovere pienamente l'accesso su larga scala alle fonti di energia distribuita e alle energie rinnovabili, e realizzare una fornitura altamente affidabile di diverse forme di energia per i carichi. Transizione verso reti intelligenti. I sistemi di accumulo di energia nelle microreti sono per lo più fonti di energia distribuite a bassa capacità, ovvero piccole unità dotate di interfacce elettroniche di potenza, tra cui microturbine a gas, celle a combustibile, celle fotovoltaiche, piccole turbine eoliche, supercondensatori, volani e batterie, ecc. Sono collegati al lato utente e presentano le caratteristiche di basso costo, bassa tensione e basso inquinamento. Di seguito viene presentato il sistema BSLBATT.Sistema di accumulo di energia da 100 kWhsoluzione per la generazione di energia tramite microreti. Questo sistema di accumulo di energia da 100 kWh comprende principalmente: Convertitore di accumulo di energia PCS:1 set di convertitori di accumulo di energia bidirezionali fuori rete da 50 kW PCS, collegati alla rete tramite bus CA da 0,4 KV per realizzare un flusso bidirezionale di energia. Batteria di accumulo di energia:Pacco batteria al litio ferro fosfato da 100 kWh, dieci pacchi batteria da 51,2 V 205 Ah collegati in serie, con una tensione totale di 512 V e una capacità di 205 Ah. EMS e BMS:Completare le funzioni di controllo della carica e scarica del sistema di accumulo di energia, monitoraggio delle informazioni SOC della batteria e altre funzioni secondo le istruzioni di invio del superiore.

Caratteristiche del sistema di accumulo di energia da 100 kWh ● Questo sistema è utilizzato principalmente per l'arbitraggio di picco e valle e può essere utilizzato anche come fonte di alimentazione di backup per evitare aumenti di potenza e migliorare la qualità dell'energia. ● Il sistema di accumulo di energia è dotato di funzioni complete di comunicazione, monitoraggio, gestione, controllo, allerta precoce e protezione, e può continuare a funzionare in sicurezza per lungo tempo. Lo stato operativo del sistema può essere rilevato tramite il computer host e dispone di numerose funzioni di analisi dei dati. ● Il sistema BMS non solo comunica con il sistema EMS per segnalare le informazioni sul pacco batteria, ma comunica anche direttamente con il PCS tramite il bus RS485 e, con la collaborazione del PCS, esegue varie funzioni di monitoraggio e protezione del pacco batteria. ● Carica e scarica convenzionali da 0,2C, possono funzionare fuori dalla rete o connesse alla rete. Modalità di funzionamento dell'intero sistema di accumulo di energia ● Il sistema di accumulo di energia è collegato alla rete per funzionare e la potenza attiva e reattiva può essere distribuita tramite la modalità PQ o la modalità droop del convertitore di accumulo di energia per soddisfare i requisiti di carica e scarica collegati alla rete. ● Il sistema di accumulo di energia scarica il carico durante il periodo di picco del prezzo dell'elettricità o il periodo di picco del consumo del carico, il che non solo realizza l'effetto di rasatura dei picchi e di riempimento delle valli sulla rete elettrica, ma completa anche l'integrazione di energia durante il periodo di picco del consumo di elettricità. ● Il convertitore di accumulo di energia accetta la distribuzione di potenza superiore e realizza la gestione della carica e della scarica dell'intero sistema di accumulo di energia in base al controllo intelligente dei periodi di picco, di valle e normali. ● Quando il sistema di accumulo di energia rileva un'anomalia nella rete elettrica, il convertitore di accumulo di energia viene controllato per passare dalla modalità di funzionamento connessa alla rete alla modalità di funzionamento in isola (fuori rete). ● Quando il convertitore di accumulo di energia funziona in modo indipendente fuori dalla rete, funge da principale fonte di tensione per fornire tensione e frequenza stabili ai carichi locali, garantendo un'alimentazione elettrica ininterrotta. Convertitore di accumulo di energia (PCS) Tecnologia parallela avanzata con sorgente di tensione di linea non di comunicazione, che supporta la connessione parallela illimitata di più macchine (quantità, modello): ● Supporta il funzionamento parallelo multi-sorgente e può essere collegato direttamente in rete con generatori diesel. ● Metodo avanzato di controllo dell'abbassamento, l'equalizzazione della potenza di collegamento parallelo della sorgente di tensione può raggiungere il 99%. ● Supporta il funzionamento trifase con carico sbilanciato al 100%. ● Supporta il passaggio online senza interruzioni tra le modalità operative in rete e fuori rete. ● Con supporto al cortocircuito e funzione di autoripristino (quando funziona fuori dalla rete). ● Con potenza attiva e reattiva distribuibile in tempo reale e funzione di mantenimento della bassa tensione (durante il funzionamento connesso alla rete). ● Per migliorare l'affidabilità del sistema è stata adottata la modalità di alimentazione ridondante a doppia alimentazione. ● Supporta più tipi di carichi collegati individualmente o in modo misto (carico resistivo, carico induttivo, carico capacitivo). ● Grazie alla funzione di registrazione completa del registro di guasti e operazioni, è in grado di registrare forme d'onda di tensione e corrente ad alta risoluzione quando si verifica un guasto. ● Grazie alla progettazione ottimizzata di hardware e software, l'efficienza di conversione può arrivare fino al 98,7%. ● Il lato CC può essere collegato ai moduli fotovoltaici e supporta anche il collegamento in parallelo di fonti di tensione multi-macchina, che possono essere utilizzate come alimentazione di emergenza per centrali fotovoltaiche fuori rete a basse temperature e senza accumulo di energia. ● I convertitori della serie L supportano l'avvio a 0 V, adatti per batterie al litio ● Progettato per durare 20 anni. Metodo di comunicazione del convertitore di accumulo di energia Schema di comunicazione Ethernet: Se un singolo convertitore di accumulo di energia comunica, la porta RJ45 del convertitore di accumulo di energia può essere collegata direttamente alla porta RJ45 del computer host tramite un cavo di rete e il convertitore di accumulo di energia può essere monitorato tramite il sistema di monitoraggio del computer host. Schema di comunicazione RS485: Basato sulla comunicazione standard Ethernet MODBUS TCP, il convertitore di accumulo di energia offre anche una soluzione di comunicazione RS485 opzionale, che utilizza il protocollo MODBUS RTU, utilizza il convertitore RS485/RS232 per comunicare con il computer host e monitora l'energia tramite la gestione energetica. Il sistema monitora il convertitore di accumulo di energia. Programma di comunicazione con BMS: Il convertitore di accumulo di energia può comunicare con l'unità di gestione della batteria (BMS) tramite il software di monitoraggio del computer host e può monitorare le informazioni sullo stato della batteria. Allo stesso tempo, può anche attivare allarmi e proteggere la batteria in base al suo stato, migliorandone la sicurezza. Il sistema BMS monitora costantemente la temperatura, la tensione e la corrente della batteria. Il sistema BMS comunica con il sistema EMS e direttamente con il PCS tramite il bus RS485 per attuare azioni di protezione del pacco batteria in tempo reale. Le misure di allarme di temperatura del sistema BMS sono suddivise in tre livelli. La gestione termica primaria avviene tramite campionamento della temperatura e ventole CC controllate da relè. Quando viene rilevata una temperatura nel modulo batteria superiore al limite, il modulo di controllo slave BMS integrato nel pacco batteria avvia la ventola per dissipare il calore. Dopo l'avviso di gestione termica di secondo livello, il sistema BMS si collega all'apparecchiatura PCS per limitare la corrente di carica e scarica del PCS (il protocollo di protezione specifico è aperto e i clienti possono richiederne gli aggiornamenti) o interrompere il comportamento di carica e scarica del PCS. Dopo l'avviso di gestione termica di terzo livello, il sistema BMS disinserisce il contattore CC del gruppo batteria per proteggerla e il convertitore PCS corrispondente del gruppo batteria smette di funzionare. Descrizione della funzione BMS: Il sistema di gestione della batteria è un sistema di monitoraggio in tempo reale composto da apparecchiature di circuiti elettronici, in grado di monitorare efficacemente la tensione della batteria, la corrente della batteria, lo stato di isolamento del cluster di batterie, lo stato di carica elettrico, lo stato del modulo batteria e del monomero (tensione, corrente, temperatura, SOC, ecc.), la gestione della sicurezza del processo di carica e scarica del cluster di batterie, la protezione da allarmi e emergenze per possibili guasti, la sicurezza e il controllo ottimale del funzionamento dei moduli batteria e dei cluster di batterie, per garantire un funzionamento sicuro, affidabile e stabile delle batterie. Composizione e descrizione delle funzioni del sistema di gestione della batteria BMS Il sistema di gestione della batteria è costituito dall'unità di gestione della batteria ESBMM, dall'unità di gestione del cluster di batterie ESBCM, dall'unità di gestione dello stack di batterie ESMU e dalla sua unità di rilevamento della corrente e delle correnti di dispersione. Il sistema BMS offre le seguenti funzioni: rilevamento e segnalazione ad alta precisione di segnali analogici, allarme di guasto, caricamento e memorizzazione, protezione della batteria, impostazione dei parametri, equalizzazione attiva, calibrazione del livello di carica (SOC) del pacco batterie e interazione delle informazioni con altri dispositivi. Sistema di gestione dell'energia (EMS) Il sistema di gestione dell'energia è il sistema di gestione di livello superiore dell'sistema di accumulo di energia, che monitora principalmente il sistema di accumulo di energia e il carico, analizzando i dati. Genera curve di programmazione operativa in tempo reale basate sui risultati dell'analisi dei dati. In base alla curva di distribuzione prevista, formula un'allocazione di potenza ragionevole. 1. Monitoraggio delle apparecchiature Il monitoraggio dei dispositivi è un modulo per la visualizzazione in tempo reale dei dati dei dispositivi nel sistema. Può visualizzare i dati in tempo reale dei dispositivi sotto forma di configurazione o elenco, e controllarli e configurarli dinamicamente tramite questa interfaccia. 2. Gestione dell'energia Il modulo di gestione dell'energia determina la strategia di controllo dell'ottimizzazione coordinata tra accumulo di energia e carico sulla base dei risultati delle previsioni di carico, combinati con i dati misurati dal modulo di controllo operativo e i risultati delle analisi del modulo di analisi del sistema. Include principalmente la gestione dell'energia, la pianificazione dell'accumulo di energia e le previsioni di carico. Il sistema di gestione dell'energia può funzionare in modalità connessa alla rete e fuori dalla rete e può implementare la distribuzione delle previsioni a lungo termine 24 ore su 24, la distribuzione delle previsioni a breve termine e la distribuzione economica in tempo reale, che non solo garantiscono l'affidabilità dell'approvvigionamento energetico per gli utenti, ma migliorano anche l'economia del sistema. 3. Allarme evento Il sistema dovrebbe supportare allarmi multilivello (allarmi generali, allarmi importanti, allarmi di emergenza), impostare diversi parametri e soglie di allarme e regolare automaticamente i colori degli indicatori di allarme a tutti i livelli, nonché la frequenza e il volume degli allarmi sonori in base al livello di allarme. Quando si verifica un allarme, questo verrà automaticamente attivato in tempo, le informazioni di allarme verranno visualizzate e sarà disponibile la funzione di stampa delle informazioni di allarme. Il sistema dovrebbe inoltre disporre di funzioni di impostazione del ritardo di allarme e del ritardo di ripristino allarme, il cui tempo di ritardo può essere impostato dall'utente.Impostazione. Quando l'allarme viene eliminato entro l'intervallo di ritardo allarme, l'allarme non verrà inviato; quando l'allarme viene generato nuovamente entro l'intervallo di ritardo ripristino allarme, le informazioni di ripristino allarme non verranno generate. 4. Gestione dei report Fornisce query, statistiche, ordinamento e stampa di statistiche relative ai dati delle apparecchiature correlate e gestisce un software di reportistica di base. Il sistema di monitoraggio e gestione ha la funzione di salvare vari dati storici di monitoraggio, dati di allarme e registri operativi (di seguito denominati dati sulle prestazioni) nel database di sistema o nella memoria esterna. Il sistema di monitoraggio e gestione dovrebbe essere in grado di visualizzare i dati sulle prestazioni in modo intuitivo, analizzare i dati raccolti e rilevare condizioni anomale. I risultati delle statistiche e delle analisi dovrebbero essere visualizzati in formati quali report, grafici, istogrammi e grafici a torta. Il sistema di monitoraggio e gestione deve essere in grado di fornire regolarmente report sui dati prestazionali degli oggetti monitorati e di generare vari dati statistici, grafici, registri, ecc. e di stamparli. 5. Gestione della sicurezza Il sistema di monitoraggio e gestione dovrebbe disporre delle funzioni di suddivisione e configurazione dell'autorità operativa del sistema. L'amministratore di sistema può aggiungere ed eliminare operatori di livello inferiore e assegnare l'autorità appropriata in base alle esigenze. Solo quando l'operatore ottiene l'autorizzazione corrispondente, l'operazione corrispondente può essere eseguita. 6. Sistema di monitoraggio Il sistema di monitoraggio adotta il sistema di videosorveglianza multicanale più avanzato sul mercato per coprire completamente l'area operativa del container e la sala di osservazione delle apparecchiature chiave, supportando almeno 15 giorni di dati video. Il sistema di monitoraggio monitora il sistema di batterie nel container per la protezione antincendio, la temperatura e l'umidità, la presenza di fumo, ecc., emettendo allarmi acustici e luminosi in base alla situazione. 7. Sistema di protezione antincendio e aria condizionata L'armadio contenitore è suddiviso in due parti: il vano apparecchiature e il vano batterie. Il vano batterie è raffreddato tramite aria condizionata e le relative misure antincendio sono un sistema automatico di estinzione incendi a eptafluoropropano senza rete di tubazioni; il vano apparecchiature è raffreddato ad aria forzata e dotato di estintori a polvere secca convenzionali. L'eptafluoropropano è un gas incolore, inodore, non inquinante, non conduttivo, privo di acqua, non danneggia le apparecchiature elettriche e ha un'elevata efficienza e rapidità di estinzione.