BSLBATT 100kWh储能系统技术方案

微电网（Micro-Grid）又称微电网，是指由分布式电源、储能装置（100kWh—2MWh储能系统）、能量转换装置、负载、监控保护装置等组成的小型发配电系统，向负载供电，主要解决供电可靠性问题。 微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，作为一个完整的电力系统，依靠自身的控制和管理进行能量供应，实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量管理等功能。 微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活高效应用，解决数量众多、形式多样的分布式电源的并网问题。微电网的发展和推广可以充分促进分布式电源和可再生能源的规模化接入，实现多种能源形式对负荷的高可靠供应，助力智能电网转型。 微电网中的储能系统多为小容量分布式电源，即具有电力电子接口的小型单元，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力涡轮机、超级电容器、飞轮和蓄电池等装置。它们接入用户侧，具有成本低、电压低、污染小等特点。以下介绍BSLBATT的100kWh储能系统微电网发电解决方案。 该100kWh储能系统主要包括： 储能转换器PCS：1套50kW离网双向储能变流器PCS，接入电网0.4KV交流母线，实现能量的双向流动。 储能电池：100kWh磷酸铁锂电池组，十个51.2V 205Ah电池组串联，总电压512V，容量205Ah。 EMS和BMS：根据上级调度指令完成储能系统的充放电控制、电池SOC信息监控等功能。

100 kWh储能系统特点 ● 本系统主要用于峰谷套利，也可作为备用电源，避免电力增加，改善电能质量。 ● 储能系统通讯、监测、管理、控制、预警、保护等功能齐全，可长期安全持续运行。可通过上位机检测系统运行状态，并具有丰富的数据分析功能。 ● BMS系统不仅与EMS系统通讯，上报电池组信息，还可以通过RS485总线直接与PCS通讯，并在PCS的配合下完成对电池组的各种监控和保护功能。 ● 常规0.2C充放电，可离网或并网工作。 整个储能系统的运行模式 ● 储能系统接入电网运行，通过储能变流器的PQ模式或下垂模式调度有功、无功功率，满足并网充放电需求。 ● 储能系统在电价高峰期或负荷用电高峰期对负荷进行放电，不仅实现了对电网的削峰填谷作用，而且完成了用电高峰期的能量补充。 ● 储能变流器接受上级电力调度，按照峰谷平时智能控制，实现整个储能系统的充放电管理。 ● 当储能系统检测到市电异常时，控制储能变流器由并网运行模式切换到孤岛（离网）运行模式。 ● 储能变流器离网独立运行时，作为主电压源，为本地负载提供稳定的电压和频率，保证不间断供电。 储能转换器（PCS） 先进的无交流线电压源并联技术，支持无限多台机器（数量、型号）并联： ● 支持多源并联运行，可直接与柴油发电机组联网。 ● 先进的下垂控制方法，电压源并联功率均衡可达99%。 ● 支持三相100%不平衡负载运行。 ● 支持并网、离网运行模式在线无缝切换。 ● 具有短路支持及自恢复功能（离网运行时）。 ● 具备实时可调度的有功、无功功率和低电压穿越功能（并网运行期间）。 ● 采用双电源冗余供电方式，提高系统可靠性。 ● 支持多种类型负载单独或混合连接（阻性负载、感性负载、容性负载）。 ● 具备完善的故障及运行日志记录功能，可记录故障时高分辨率的电压、电流波形。 ● 优化的软硬件设计，转换效率高达98.7%。 ● 直流侧可连接光伏组件，也支持多机电压源并联，可作为低温、无储能离网光伏电站的黑启动电源。 ● L系列转换器支持0V启动，适用于锂电池 ● 20年长寿命设计。 储能变流器的通信方法 以太网通信方案： 若单台储能变流器进行通讯，可将储能变流器的RJ45端口用网线直接与上位机的RJ45端口连接，通过上位机监控系统对储能变流器进行监控。 RS485通讯方案： 储能变流器在标准以太网MODBUS TCP通讯基础上，还提供可选的RS485通讯方案，采用MODBUS RTU协议，通过RS485/RS232转换器与上位机进行通讯，通过能源管理系统对储能变流器进行监控。 与BMS的通讯程序： 储能变换器可通过上位机监控软件与电池管理单元BMS进行通信，可监控电池的状态信息。同时，还可根据电池的状态对电池进行报警及故障保护，提高电池组的安全性。 BMS系统实时监测电池的温度、电压、电流信息。BMS系统与EMS系统通信，并通过RS485总线直接与PCS通信，实现电池组的实时保护动作。BMS系统的温度报警措施分为三级。一级热管理通过温度采样和继电器控制的直流风扇实现。当检测到电池模块内部温度超过限值时，集成在电池组中的BMS从属控制模块将启动风扇进行散热。二级热管理信号报警后，BMS系统将联动PCS设备，限制PCS的充放电电流（具体保护协议已开放，客户可申请更新）或停止PCS的充放电行为。三级热管理信号报警后，BMS系统将切断电池组直流接触器保护电池，同时电池组对应的PCS变换器停止工作。 BMS功能描述： 电池管理系统是由电子电路设备构成的实时监控系统，能够有效监控电池电压、电池电流、电池组绝缘状态、电气SOC、电池模块及单体状态（电压、电流、温度、SOC等），对电池组充放电过程进行安全管理，对可能出现的故障进行报警及紧急保护，对电池模块及电池组的运行进行安全和优化控制，确保电池安全、可靠、稳定地运行。 BMS电池管理系统组成及功能说明 电池管理系统由电池管理单元ESBMM、电池组管理单元ESBCM、电池组管理单元ESMU及其电流、漏电流检测单元组成。BMS系统具备模拟信号高精度检测及上报、故障报警、上传及存储、电池保护、参数设置、主动均衡、电池组SOC校准、与其他设备信息交互等功能。 能源管理系统（EMS） 能源管理系统是能源管理的最高管理系统储能系统主要对储能系统及负荷进行监测，并进行数据分析。根据数据分析结果生成实时调度运行曲线。根据预测调度曲线，制定合理的功率分配方案。 1.设备监控 设备监控是查看系统中设备实时数据的模块，可以以配置或者列表的形式查看设备的实时数据，并通过此界面对设备进行控制和动态配置。 2. 能源管理 能量管理模块根据负荷预测结果，结合运行控制模块实测数据和系统分析模块的分析结果，确定储能/负荷协调优化控制策略。主要包括能量管理、储能调度、负荷预测、 能量管理系统可实现并网和离网运行，并可实施24小时长期预测调度、短期预测调度和实时经济调度，既保证了用户供电的可靠性，又提高了系统的经济性。 3.事件报警 系统应支持多级报警（一般报警、重要报警、紧急报警），可设置各种报警阈值参数及阈值，并根据报警级别自动调整各级报警指示灯颜色、报警声音频率和音量。发生报警时，应及时自动提示报警情况，显示报警信息，并提供报警信息的打印功能。报警延时处理，系统应具备报警延时和报警恢复延时设置功能，报警延时时间可由用户设置。设置告警延时范围内，当告警消除时，不会发送告警；当告警恢复延时范围内，当告警再次产生时，不会产生告警恢复信息。 4. 报告管理 提供相关设备数据的查询、统计、整理、打印统计，并实现基础报表软件的管理。监控管理系统具有将各种历史监控数据、报警数据和运行记录（以下简称性能数据）保存在系统数据库或外部存储器中的功能。 监控管理系统应能够以直观的形式展示性能数据，并对采集到的性能数据进行分析，检测异常情况。统计和分析结果应以报表、曲线图、柱状图、饼图等形式展现。 监控管理系统应能定期提供监控对象的性能数据报表，并能生成各种统计数据、图表、日志等，并能打印。 5.安全管理 监控管理系统应具备系统操作权限的划分和配置功能，系统管理员可以根据需求添加、删除下级操作员并分配适当的权限，操作员只有获得相应的权限才能进行相应的操作。 6.监控系统 监控系统采用市场上成熟的多通道视频安防监控，全面覆盖集装箱内操作空间及关键设备观察室，并支持不少于15天的视频数据保存。监控系统应对集装箱内电池系统进行防火、温湿度、烟雾等监控，并根据情况进行相应的声光报警。 7.消防及空调系统 集装箱柜体分为设备舱和电池舱两部分。电池舱采用空调冷却，相应的灭火措施为无管网七氟丙烷自动灭火系统；设备舱采用强制风冷，并配备常规干粉灭火器。七氟丙烷为无色、无味、无污染的气体，不导电、不含水，不会对电气设备造成损害，灭火效率高、速度快。