Soluție tehnică pentru sistemul de stocare a energiei BSLBATT de 100 kWh

Micro-rețea (Micro-Grid), cunoscută și sub denumirea de micro-rețea, se referă la un sistem de mici dimensiuni pentru generarea și distribuția energiei, compus din surse de energie distribuite, dispozitive de stocare a energiei (sisteme de stocare a energiei de 100 kWh – 2 MWh), dispozitive de conversie a energiei, sarcini, dispozitive de monitorizare și protecție etc., pentru a furniza energie sarcinii, în principal pentru a rezolva problema fiabilității alimentării cu energie electrică. Microrețeaua este un sistem autonom care poate realiza autocontrol, protecție și management. Fiind un sistem energetic complet, se bazează pe propriul control și management pentru alimentarea cu energie, pentru a realiza controlul echilibrului energetic, optimizarea funcționării sistemului, detectarea și protecția defecțiunilor, managementul calității energiei etc. Propunerea de microrețea își propune să realizeze o aplicare flexibilă și eficientă a energiei distribuite și să rezolve problema conectării la rețea a energiei distribuite într-un număr mare și în diverse forme. Dezvoltarea și extinderea microrețelelor pot promova pe deplin accesul la scară largă la surse de energie distribuită și energie regenerabilă și pot realiza o furnizare extrem de fiabilă a diferitelor forme de energie pentru sarcini. Tranziția la o rețea inteligentă. Sistemele de stocare a energiei din microrețea sunt în mare parte surse de energie distribuite cu capacitate mică, adică unități mici cu interfețe electronice de putere, inclusiv microturbine cu gaz, pile de combustie, celule fotovoltaice, turbine eoliene mici, supercondensatoare, volante și baterii etc. Acestea sunt conectate la partea utilizatorului și au caracteristici de cost redus, tensiune scăzută și poluare redusă. În continuare, se prezintă BSLBATT.Sistem de stocare a energiei de 100 kWhSoluție pentru generarea de energie electrică prin microrețea. Acest sistem de stocare a energiei de 100 kWh include în principal: Convertor de stocare a energiei PCS:1 set de convertoare PCS bidirecționale de stocare a energiei de 50 kW, conectate la rețea la o magistrală de curent alternativ de 0,4 KV, pentru a realiza un flux bidirecțional de energie. Baterie de stocare a energiei:Pachet de baterii litiu-fier fosfat de 100 kWh, zece pachete de baterii de 51,2 V 205 Ah sunt conectate în serie, cu o tensiune totală de 512 V și o capacitate de 205 Ah. EMS și BMS:Îndeplinește funcțiile de control al încărcării și descărcării sistemului de stocare a energiei, monitorizarea informațiilor SOC ale bateriei și alte funcții conform instrucțiunilor de dispecerizare ale superiorului.

Caracteristici ale sistemului de stocare a energiei de 100 kWh ● Acest sistem este utilizat în principal pentru arbitrajul de vârfuri și văi și poate fi folosit și ca sursă de alimentare de rezervă pentru a evita creșterea puterii și a îmbunătăți calitatea energiei. ● Sistemul de stocare a energiei are funcții complete de comunicare, monitorizare, gestionare, control, avertizare timpurie și protecție și poate continua să funcționeze în siguranță pentru o perioadă lungă de timp. Starea de funcționare a sistemului poate fi detectată prin intermediul computerului gazdă și are funcții bogate de analiză a datelor. ● Sistemul BMS nu comunică doar cu sistemul EMS pentru a raporta informațiile despre pachetul de baterii, ci comunică și direct cu PCS utilizând magistrala RS485 și îndeplinește diverse funcții de monitorizare și protecție pentru pachetul de baterii cu cooperarea PCS. ● Încărcare și descărcare convențională de 0,2C, poate funcționa independent de rețea sau conectat la rețea. Modul de funcționare al întregului sistem de stocare a energiei ● Sistemul de stocare a energiei este conectat la rețea pentru funcționare, iar puterea activă și reactivă poate fi distribuită prin modul PQ sau modul droop al convertorului de stocare a energiei pentru a îndeplini cerințele de încărcare și descărcare conectate la rețea. ● Sistemul de stocare a energiei descarcă sarcina în perioada de vârf a prețului energiei electrice sau în perioada de vârf a consumului de sarcină, ceea ce nu numai că realizează efectul de reducere a vârfurilor și umplere a văilor asupra rețelei electrice, dar completează și suplimentarea energiei în perioada de vârf a consumului de energie electrică. ● Convertorul de stocare a energiei acceptă dispecerizarea superioară a puterii și realizează gestionarea încărcării și descărcării întregului sistem de stocare a energiei în funcție de controlul inteligent al perioadelor de vârf, vale și normal. ● Când sistemul de stocare a energiei detectează o anomalie la rețea, convertorul de stocare a energiei este controlat pentru a comuta de la modul de funcționare conectat la rețea la modul de funcționare insulă (off-grid). ● Când convertorul de stocare a energiei funcționează independent, în afara rețelei, acesta servește ca sursă principală de tensiune pentru a furniza tensiune și frecvență stabile pentru sarcinile locale, asigurând astfel o alimentare neîntreruptă cu energie electrică. Convertor de stocare a energiei (PCS) Tehnologie avansată de conectare paralelă a sursei de tensiune de linie fără comunicare, care permite conectarea paralelă nelimitată a mai multor mașini (cantitate, model): ● Suportă funcționarea în paralel cu mai multe surse și poate fi conectat direct în rețea cu generatoare diesel. ● Metodă avansată de control al droop-ului, egalizarea puterii prin conexiunea paralelă a sursei de tensiune poate ajunge la 99%. ● Suportă funcționarea trifazată cu sarcină 100% dezechilibrată. ● Suportă comutarea online fără probleme între modurile de funcționare conectate la rețea și cele independente de rețea. ● Cu asistență la scurtcircuit și funcție de autorecuperare (la funcționarea în afara rețelei). ● Cu putere activă și reactivă dispecerizată în timp real și funcție de menținere a energiei la joasă tensiune (în timpul funcționării conectate la rețea). ● Modul de alimentare redundantă cu sursă duală de alimentare este adoptat pentru a îmbunătăți fiabilitatea sistemului. ● Suportă mai multe tipuri de sarcini conectate individual sau mixte (sarcină rezistivă, sarcină inductivă, sarcină capacitivă). ● Cu funcția completă de înregistrare a jurnalului de defecțiuni și funcționare, poate înregistra forme de undă de tensiune și curent de înaltă rezoluție atunci când apare o defecțiune. ● Design optimizat al hardware-ului și software-ului, eficiența de conversie poate ajunge până la 98,7%. ● Partea de curent continuu poate fi conectată la module fotovoltaice și permite, de asemenea, conectarea în paralel a surselor de tensiune multi-mașină, care pot fi utilizate ca sursă de alimentare cu pornire necontrolată pentru centralele fotovoltaice independente de rețea la temperaturi scăzute și fără stocare de energie. ● Convertoarele din seria L acceptă pornirea la 0V, potrivite pentru baterii cu litiu ● Design cu durată de viață de 20 de ani. Metoda de comunicare a convertorului de stocare a energiei Schema de comunicare Ethernet: Dacă un singur convertor de stocare a energiei comunică, portul RJ45 al convertorului de stocare a energiei poate fi conectat direct la portul RJ45 al computerului gazdă printr-un cablu de rețea, iar convertorul de stocare a energiei poate fi monitorizat prin sistemul de monitorizare al computerului gazdă. Schema de comunicare RS485: Pe baza comunicării standard Ethernet MODBUS TCP, convertorul de stocare a energiei oferă și o soluție opțională de comunicație RS485, care utilizează protocolul MODBUS RTU, utilizează convertorul RS485/RS232 pentru a comunica cu computerul gazdă și monitorizează energia prin intermediul managementului energiei. Sistemul monitorizează convertorul de stocare a energiei. Program de comunicare cu BMS: Convertorul de stocare a energiei poate comunica cu unitatea de gestionare a bateriei BMS prin intermediul software-ului de monitorizare al computerului gazdă și poate monitoriza informațiile despre starea bateriei. În același timp, poate declanșa alarmă și proteja bateria în caz de defecțiune în funcție de starea acesteia, îmbunătățind siguranța pachetului de baterii. Sistemul BMS monitorizează în permanență informațiile despre temperatură, tensiune și curent ale bateriei. Sistemul BMS comunică cu sistemul EMS și, de asemenea, comunică direct cu PCS prin magistrala RS485 pentru a realiza acțiuni de protecție a pachetului de baterii în timp real. Măsurile de alarmă de temperatură ale sistemului BMS sunt împărțite în trei niveluri. Managementul termic principal se realizează prin eșantionarea temperaturii și ventilatoare de curent continuu controlate prin relee. Când se detectează că temperatura din modulul bateriei depășește limita, modulul de control slave BMS integrat în pachetul de baterii va porni ventilatorul pentru a disipa căldura. După avertizarea semnalului de management termic de nivel al doilea, sistemul BMS se va conecta cu echipamentul PCS pentru a limita curentul de încărcare și descărcare al PCS (protocolul specific de protecție este deschis, iar clienții pot solicita actualizări) sau pentru a opri comportamentul de încărcare și descărcare al PCS. După avertizarea semnalului de management termic de nivel al treilea, sistemul BMS va întrerupe contactorul de curent continuu al grupului de baterii pentru a proteja bateria, iar convertorul PCS corespunzător al grupului de baterii va înceta să funcționeze. Descrierea funcției BMS: Sistemul de gestionare a bateriei este un sistem de monitorizare în timp real, compus din echipamente cu circuite electronice, care poate monitoriza eficient tensiunea bateriei, curentul bateriei, starea izolației grupului de baterii, starea electrică a solului (SOC), starea modulului bateriei și a monomerului (tensiune, curent, temperatură, SOC etc.), gestionarea siguranței procesului de încărcare și descărcare a grupului de baterii, alarma și protecția în caz de urgență pentru posibile defecțiuni, siguranța și controlul optim al funcționării modulelor de baterii și a grupurilor de baterii, pentru a asigura funcționarea sigură, fiabilă și stabilă a bateriilor. Compoziția și descrierea funcțiilor sistemului de gestionare a bateriei BMS Sistemul de gestionare a bateriei este format din unitatea de gestionare a bateriei ESBMM, unitatea de gestionare a grupului de baterii ESBCM, unitatea de gestionare a stivei de baterii ESMU și unitatea sa de detectare a curentului și a curentului de scurgere. Sistemul BMS are funcții de detectare și raportare de înaltă precizie a semnalelor analogice, alarmă de defecțiune, încărcare și stocare, protecție a bateriei, setare parametri, egalizare activă, calibrare SOC a pachetului de baterii și interacțiune cu informațiile de la alte dispozitive. Sistem de Management al Energiei (EMS) Sistemul de management al energiei este sistemul de management de vârf alsistem de stocare a energiei, care monitorizează în principal sistemul de stocare a energiei și sarcina și analizează datele. Generează curbe de funcționare a programării în timp real pe baza rezultatelor analizei datelor. Conform curbei de dispecerizare prognozată, formulează o alocare rezonabilă a puterii. 1. Monitorizarea echipamentelor Monitorizarea dispozitivelor este un modul pentru vizualizarea datelor în timp real ale dispozitivelor din sistem. Acesta poate vizualiza datele în timp real ale dispozitivelor sub formă de configurație sau listă și poate controla și configura dinamic dispozitivele prin intermediul acestei interfețe. 2. Managementul energiei Modulul de management al energiei determină strategia de control al optimizării coordonate a stocării energiei/sarcinii pe baza rezultatelor prognozei de sarcină, combinate cu datele măsurate ale modulului de control al funcționării și rezultatele analizei modulului de analiză a sistemului. Acesta include în principal managementul energiei, programarea stocării energiei, prognoza sarcinii. Sistemul de management al energiei poate funcționa în mod conectat la rețea și în mod izolat la rețea și poate implementa dispecerizare de prognoză pe termen lung de 24 de ore, dispecerizare de prognoză pe termen scurt și dispecerizare economică în timp real, ceea ce nu numai că asigură fiabilitatea alimentării cu energie electrică pentru utilizatori, dar îmbunătățește și economia sistemului. 3. Alarmă de eveniment Sistemul ar trebui să suporte alarme pe mai multe niveluri (alarme generale, alarme importante, alarme de urgență), putând fi setați diverși parametri și praguri de alarmă, iar culorile indicatorilor de alarmă la toate nivelurile, precum și frecvența și volumul alarmelor sonore ar trebui să fie ajustate automat în funcție de nivelul alarmei. Când apare o alarmă, aceasta va fi declanșată automat la timp, vor fi afișate informațiile despre alarmă și va fi disponibilă funcția de imprimare a informațiilor despre alarmă. Procesarea întârzierii alarmei: sistemul ar trebui să aibă funcții de setare a întârzierii alarmei și a întârzierii de recuperare a alarmei, timpul de întârziere a alarmei putând fi setat de utilizator.configurat. Când alarma este eliminată în intervalul de întârziere a alarmei, alarma nu va fi trimisă; când alarma este generată din nou în intervalul de întârziere a recuperării alarmei, informațiile despre recuperarea alarmei nu vor fi generate. 4. Gestionarea rapoartelor Furnizează interogări, statistici, sortare și imprimare statistici ale datelor echipamentelor aferente și realizează gestionarea software-ului de raportare de bază. Sistemul de monitorizare și gestionare are funcția de a salva diverse date istorice de monitorizare, date de alarmă și înregistrări de funcționare (denumite în continuare date de performanță) în baza de date a sistemului sau în memoria externă. Sistemul de monitorizare și management ar trebui să poată afișa datele de performanță într-o formă intuitivă, să analizeze datele de performanță colectate și să detecteze condiții anormale. Statisticile și rezultatele analizelor ar trebui să fie afișate sub formă de rapoarte, grafice, histograme și diagrame circulare. Sistemul de monitorizare și management trebuie să poată furniza în mod regulat rapoarte privind performanța obiectelor monitorizate și trebuie să poată genera diverse date statistice, diagrame, jurnale etc. și să le poată imprima. 5. Managementul siguranței Sistemul de monitorizare și management ar trebui să aibă funcții de divizare și configurare pentru autoritatea de operare a sistemului. Administratorul de sistem poate adăuga și șterge operatori de nivel inferior și poate atribui autoritatea corespunzătoare în funcție de cerințe. Operațiunea corespunzătoare poate fi efectuată numai după ce operatorul obține autoritatea corespunzătoare. 6. Sistem de monitorizare Sistemul de monitorizare adoptă cea mai avansată monitorizare video multicanal de securitate existentă pe piață pentru a acoperi complet spațiul de operare din container și camera de observare a echipamentelor cheie și suportă cel puțin 15 zile de date video. Sistemul de monitorizare ar trebui să monitorizeze sistemul de baterii din container pentru protecția împotriva incendiilor, temperatura și umiditatea, fumul etc. și să execute alarme sonore și luminoase corespunzătoare în funcție de situație. 7. Sistem de protecție împotriva incendiilor și aer condiționat Dulapul containerului este împărțit în două părți: compartimentul pentru echipamente și compartimentul pentru baterii. Compartimentul pentru baterii este răcit prin aer condiționat, iar măsurile corespunzătoare de stingere a incendiilor sunt un sistem automat de stingere a incendiilor cu heptafluoropropan fără rețea de conducte; compartimentul pentru echipamente este răcit cu aer forțat și echipat cu stingătoare convenționale cu pulbere uscată. Heptafluoropropanul este un gaz incolor, inodor, nepoluant, neconductor, fără apă, nu va provoca daune echipamentelor electrice și are o eficiență și o viteză ridicate de stingere a incendiilor.