2019年儲能現場關鍵問題分析及規避.pdf

1、儲能現場關鍵問題 分析及規避 昆蘭公司簡介 北京昆蘭新能源技術有限公司（以下簡稱“昆蘭”），成立于2009年3月，是一家中美合資企業。昆蘭下設昆蘭新能源技術常州有限公司、上海動為科技有限公司（Dowell）兩家全資子公司。昆蘭儲能業務 擁有PCS、EMS、電池成組等核心產品技術，可提供一體化系統解決方案。業績涵蓋發電側、電網側、用戶側。參與儲能項目容量累計約1GWh。典型案例 長治熱電AGC調頻儲能電站 容量：9MW/4.5MWh 配合電廠機組做AGC聯合輔助調頻，提高KP指標，增加電廠收益，減少機組磨損，提高電網的穩定性。平頂山趔山儲能電站 容量：4.8MW/4.8MWh 隸屬于河南電網10

2、0兆瓦電池儲能示范工程，我公司同時參與了信陽龍山站、鄭州潘莊站、安陽湯陰站的供貨，共計24MW/24MWh。典型案例 英國調頻儲能電站 Capacity：1.2MW/1.2MWh an Electrical Energy Storage(“ESS”)system capable of storing and delivering energy into the distribution network for purpose of load shifting and enhanced frequency response 無錫星洲工業園儲能電站 容量：20MW/160MWh 全球容量最大的園區

3、級站房式儲能電站，全國首個增量配電網+儲能項目 儲能現場問題影響 安全 穩定 維護 前奏 現場被忽視的基礎問題 熱管理設計 強弱電布線 中性點接地 接線問題 項目前期需求、設計及管理不到位，造成后期頻繁變更，系統整體合理性受影響。儲能系統項目管理問題 系統安全系統安全問題問題 通常電池簇的熔斷器布置在簇外的高壓盒內，當電池簇內部發生短路時，短路點的旁路作用造成電池簇外部的熔斷器、斷路器等短路過流保護器件無法及時動作，引起電池發生起火等事故。簇內熔斷器+-+-DCAC在原來方案基礎上增加簇內熔斷器，位于電池簇中間，可有效降低電池簇內發生短路時無法及保護的盲區?？刹捎肕SD結構形式，維護時可以拆掉

4、熔斷器，提高對組端檢修操作時的安全性。簇內熔斷器+-+-DCAC+-+-DCAC在高倍率充放電應用中，比如調頻應用，系統調度控制是以功率為控制目標，而電池特性是以電流為基準，當電池電壓低于一定值時，功率不變，電流會超過電芯的設計充放電倍率。電池容量配置 電池容量配置 電池低于652V時，為了防止電池充放電電流太大，需按限流值A工作。電池低于767大于650V時，按限流值B，恒功率模式工作。電池大于767V時，由于電池高電壓時內阻增大，效率降低，為了防止發熱量大，按限流值C工作。序號 No.項目 Item 規格 Specification 備注 Note 1 容量 Capacity 115.0

5、Ah(Cmin)2 標稱電壓 Rated Voltage 691.2 V 216個電芯串聯 216 pcs of cell in series 3 電壓范圍 Voltage Range 540 V788.4 V 4 額定電流 Rate Current 230A(2C)5 能量 Power 79.488KWH 6 充放電功率 Charging/discharging Power 150kW 7 2C充放電電流 2C Charging/discharging current 230A 8 2C充放電電壓下限 2 C charge and discharge voltage lower limit

6、652V 在特殊場合建設實施的儲能項目，需根據現場的特殊環境，做相應的安全防護配置，保證系統長期安全可靠運行。安全防護配置 垃圾填埋場 冶金廠 化工廠 信息安全 主機方面：操作系統安全加固，操作系統密碼定期修改 應用方面：兩種或兩種以上的組合鑒別技術，關鍵網絡設備冗余備份 人員及管理方面：調試階段使用專用調試設備，禁止遠程連接系統 網絡方面：身份驗證雙因子鑒定別，對日志進行分析并生成審計報表 系統穩定問題系統穩定問題 儲能調頻系統控制部分采用雙冗余設計方案，在系統出現問題時自動切換到備用服務器運行，保障調頻系統的長期穩定可靠運行?？刂葡到y雙冗余備份 廠區用電非線性負荷造成廠區內的電網穩定性和電

7、能質量較差，接入大容量儲能系統后，采用傳統濾波方式，會有諧振產生，導致儲能變流器頻繁報過欠壓保護，無法穩定運行，同時儲能系統的頻繁啟停，會進一步導致廠區電能質量的下降。增加有源阻尼控制后，系統穩定性大大提高。弱電網諧振抑制技術 載波不同步時，在高頻處出現一個諧振峰，因此會出現高頻諧振。不但會影響交流側電網的電能質量，而且會導致直流正負母線對地有很高的交流分量，容易造成一部分bms的電壓采樣受干擾而波動，產生單體過壓或欠壓報警，使系統保護停機，影響了系統的正常使用。多機并聯高頻諧振抑制技術 針對上述問題，采用載波同步技術，使2臺及以上機器的開關頻率的載波做到一樣，如果電網電壓和直流母線電壓以及充

8、/放電的功率是一樣的話，那么理論上并聯的機器的發波就是一樣的，從而有效抑制多機并聯設備間的高頻環流，使輸出波形更平滑，電能質量更好。直流側正負母線對地的交流分量大大降低，bms采樣恢復正常。多機并聯高頻諧振抑制技術 以中國AGC調頻為例，收益來自于增加儲能系統后，Kp指標提高獲得的補償。儲能系統可以提高調節速率，調節精度，降低響應時間。每次調節都會帶來電池系統的壽命損耗，即調節成本，需平衡調節成本和調節補償，使收益最大化。另外結合調頻考核機制，非考核區間，降低出力，減小電池損耗。AGC調頻收益和電池損耗成本的平衡 系統運維系統運維問題問題 現場出現系統或設備故障后，需要根據故障事件記錄，分析可能發生故障的原因，而故障波形更能準確分析當時的原因，但現在故障往往很難復現，給徹底解決問題帶來了難度。而且示波器比較貴重，攜帶不方便。故障錄波 在故障發生時記錄某些預定的波形在故障前后的波形形狀，便于分析引起故障的原因。故障錄波 批量參數配置可通過上位機進行可視化設置，提高現場調試效率，降低頻繁修改編程代碼的出錯概率。批量參數配置可視化 系統內所有數據都具有歷史曲線功能，關鍵數據有實時錄波曲線功能，便于維護，問題查找?？梢暬瘮祿O計 多種儲能解決方案的踐行者 項目裝機容量1GWh