儲能電站總體技術(shù)方案

1、儲能電站總體技術(shù)方案2011-12-20目錄1.概述22.設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)33.儲能電站（配合 光伏并網(wǎng)發(fā)電）方案63.1 系統(tǒng)架構(gòu)63.2 光伏發(fā)電子系統(tǒng)73.3 儲能子系統(tǒng)7儲能電池組7電池管理系統(tǒng) (BMS)83.4 并網(wǎng)控制子系統(tǒng)113.5 儲能電站聯(lián)合控制調(diào)度子系統(tǒng)134.儲能電站（系統(tǒng) ）整體發(fā)展前景151.概述大容量電池儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用已有 20 多年的 歷史，早期主要用于孤立 電網(wǎng)的調(diào)頻、熱備用、調(diào)壓和備份等。電池儲能系統(tǒng)在新能源并網(wǎng)中的 應(yīng)用，國外也已開展了一定的研究。上世 紀(jì) 90 年代末德國在 Herne 1MW 的光伏電站和 Bocholt 2MW 的風(fēng)電場分別配置了

2、容量 為 1.2MWh 的電池儲能系統(tǒng)，提供削峰、不中斷供 電和改善電能質(zhì)量功能。從 2003 年開始， 日本在 Hokkaido 30.6MW 風(fēng)電場安裝了 6MW /6MWh 的全釩液流電池（VRB ）儲能系統(tǒng)，用于平抑輸出功率波 動 。2009 年英國 EDF 電網(wǎng)將 600kW/200kWh 鋰離子電池儲能系統(tǒng)配置在東部一個 11KV 配電網(wǎng) STATCOM 中，用于潮流和電壓控制，有功和無功控制。總體來說，儲能電站（系統(tǒng)）在電網(wǎng)中的 應(yīng)用目的主要考 慮 “負(fù) 荷調(diào)節(jié)、配合新能源接入、彌補(bǔ)線損、功率補(bǔ)償、提高電能質(zhì)量、孤網(wǎng)運(yùn)行、削峰填谷”等幾大 功能應(yīng)用。比如：削峰填谷，改善電網(wǎng)運(yùn)行曲

3、 線，通俗一點(diǎn)解釋，儲能電站就像一 個儲電銀行，可以把用電低谷期富余的 電儲存起來，在用電高峰的時候再拿出來 用，這樣就減少了 電能的浪費(fèi)；此外儲能電站還能減少線損，增加線路和設(shè)備使 用壽命；優(yōu)化系統(tǒng)電源布局，改善 電能質(zhì)量。而儲能電站的綠色優(yōu)勢則 主要體 現(xiàn) 在：科學(xué)安全，建設(shè)周期短；綠色環(huán)保，促進(jìn)環(huán)境友好；集約用地，減少資源消耗等 方面。2.設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB 21966-2008GJB 4477-2002QC/T 743-2006GB/T 12325-2008GB/T 12326-2008GB/T 14549-1993GB/T 15543-2008GB/T 2297-1989DL/T 527-

4、2002GB/T 13384-2008鋰原電池和蓄電池在運(yùn)輸中的安全要求鋰離子蓄電池組通用規(guī)范電動汽車用鋰離子蓄電池電能質(zhì)量供電電壓偏差電能質(zhì)量電壓波動和閃變電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波電能質(zhì)量三相電壓不平衡太陽光伏能源系 統(tǒng)術(shù)語靜態(tài)繼電保護(hù)裝置逆變電源技術(shù)條件機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技 術(shù)條件GB/T 14537-1993量度繼電器和保護(hù)裝置的沖 擊與碰撞試驗(yàn)GB/T 14598.27-2008量度繼電器和保護(hù)裝置 第 27 部分：產(chǎn)品安全要求DL/T 478-2001靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自 動裝置通用技 術(shù)條件GB/T 191-2008包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T 2423.1-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第

5、 2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)A：低溫GB/T 2423.2-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第 2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)B：高溫GB/T 2423.3-2006電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第 2 部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Cab ：恒定濕熱試驗(yàn)GB/T 2423.8-1995電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第 2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Ed ：自由跌落GB/T 2423.10-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第 2 部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn) Fc：振動（正弦）GB 4208-2008GB/T 17626 -2006GB 14048.1-2006GB 7947-2006 或數(shù)字標(biāo)識GB 8702-88DL/T 5429-2009DL/

6、T 5136-2001DL/T 620-1997DL/T 621-1997GB 50217-2007GB 2900.11-1988IEC 61427-2005 求和試驗(yàn)方法Q/GDW 564-2010外殼防護(hù)等級（IP 代碼）電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù)低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第 1 部分：總則人機(jī)界面 標(biāo)志標(biāo)識的基本和安全 規(guī)則 導(dǎo)體的顏色電磁輻射防護(hù)規(guī)定電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程火力發(fā)電廠、變電所二次接 線設(shè)計技術(shù)規(guī)程交流電氣裝置的 過電壓保護(hù)和絕緣配合交流電氣裝置的接地電力工程電纜設(shè)計規(guī) 范蓄電池名詞術(shù)語光伏系統(tǒng)（PVES ）用二次電池和蓄電池組 一般要儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定QC/T 743-

7、2006電動汽車用鋰離子蓄電池GB/T 18479-2001地面用光伏（PV ）發(fā)電系統(tǒng)概述和導(dǎo)則GB/T 19939-2005光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求GB/T 20046-2006光伏（PV ）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性GB 2894安全標(biāo)志（neq ISO 3864 ：1984 ）GB 16179安全標(biāo)志使用導(dǎo)則GB/T 17883 0.2S 和 0.5S 級靜止式交流有 功電度表 DL/T 448 能計量裝置技 術(shù)管理規(guī)定DL/T 614 多功能電能表DL/T 645 多功能電能表通信 協(xié)議DL/T 5202 電能量計量系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程SJ/T 11127 光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)過電壓 保護(hù) 導(dǎo)則IEC

8、 61000-4-30電磁兼容第4-30 部分試驗(yàn)和測量技術(shù) 電能質(zhì)量IEC 60364-7-712建筑物電氣裝置第7-712 部分：特殊裝置或 場所的要求太陽光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)3.儲能電站（配合光伏并網(wǎng)發(fā)電）方案3.1 系統(tǒng)架構(gòu)在本方案中，儲能電站（系統(tǒng)）主要配合光伏并網(wǎng)發(fā)電應(yīng) 用，因此，整個系統(tǒng)是包括光伏 組件陣列、光伏控制器、電池組、電池管理系 統(tǒng)（BMS ）、逆變器以及相應(yīng)的儲能電站聯(lián)合控制調(diào)度系統(tǒng)等在內(nèi)的 發(fā)電系統(tǒng)。系統(tǒng)架構(gòu)圖如下：儲能電站（配合光伏并網(wǎng)發(fā)電應(yīng)用）架構(gòu)圖1、光伏組件陣列利用太陽能 電池板的光伏效 應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換為電能，然后對鋰電池組充電，通過逆變器將直流 電轉(zhuǎn)換為 交

9、流電對負(fù)載 進(jìn)行供電；2、智能控制器根據(jù) 日照強(qiáng)度及負(fù)載的變化，不斷對蓄電池組的工作狀態(tài)進(jìn)行切換和調(diào)節(jié)：一方面把調(diào)整后的 電能直接送往直流或交流 負(fù)載。另一方面把多余的電能送往蓄 電池組存儲。發(fā)電量不能滿足負(fù)載需要時，控制器把蓄電池的電能送往負(fù)載，保證了整個系 統(tǒng)工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性；4、并網(wǎng)逆變系統(tǒng)由幾臺逆 變器組成，把蓄電池中的直流 電變成標(biāo)準(zhǔn)的 380V 市電接入用戶側(cè)低壓電網(wǎng)或經(jīng)升壓變壓器送入高 壓電網(wǎng)。5、鋰電池組在系統(tǒng)中同時起到能量 調(diào)節(jié)和平衡負(fù)載兩大作用。它將光伏 發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來，以備供電不足時使用。3.2 光伏發(fā)電子系 統(tǒng)略。3.3 儲能子系統(tǒng)儲能電池組

10、(1)電池選型原則作為配合光伏 發(fā)電接入，實(shí)現(xiàn)削峰填谷、負(fù)荷補(bǔ)償，提高電能質(zhì)量應(yīng)用的儲能電站，儲能電池是非常重要的一個部 件，必須滿足以下要求：? 容易實(shí)現(xiàn)多方式組合，滿足較高的工作 電壓和較大工作電流；? 電池容量和性能的可 檢測和可診斷，使控制系統(tǒng)可在預(yù)知電池容量和性能的情況下實(shí)現(xiàn)對電 站負(fù)荷的調(diào)度控制；? 高安全性、可靠性：在正常使用情況下， 電池正常使用壽命不低于 15 年；在極限情況下，即使 發(fā)生故障也在受控范 圍，不應(yīng)該發(fā) 生爆炸、燃燒等危及電站安全運(yùn)行的故障；? 具有良好的快速響 應(yīng)和大倍率充放 電能力，一般要求 5-10 倍的充放 電能力；? 較高的充放 電轉(zhuǎn)換效率；? 易于安

11、裝和 維護(hù)；? 具有較好的環(huán)境適應(yīng)性，較寬的工作溫度范 圍；? 符合環(huán)境保護(hù)的要求，在電池生產(chǎn)、使用、回收過程中不產(chǎn)生對環(huán)境的破壞和污染；(2) 主要電池類型比較表 1、幾種電池性能比 較鈉硫電池全釩液流電池磷酸鐵鋰電池閥控鉛酸電池現(xiàn)有應(yīng)用規(guī)模等級100kW34MW5kW6MWkWMWkWMW比較適合大規(guī)模削峰填谷、大規(guī)模削峰填可選擇 功率型或大規(guī)模削峰填谷、谷、的應(yīng)用場平抑可再生能源平抑可再生能源能量型，適用范 圍平抑可再生能源 發(fā)合發(fā)電 波動發(fā)電 波動廣泛電波動安全性不可過充電；鈉、安全需要 單體監(jiān)控，安安全性可接受，但硫的滲漏，存在潛全性能已有 較大廢舊鉛酸蓄電池嚴(yán)在安全隱患突破重污染土

12、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轉(zhuǎn)換 效率95%70%95%80%壽命2500 次15000次2000 次300 次成本23000 元 /kWh15000 元 /kWh3000 元 /kWh700 元 /kWh資源和環(huán)資源豐富；存在一資源豐富資源豐富；環(huán)境友資源豐富；存在一保定的環(huán)境風(fēng)險好定的環(huán)境風(fēng)險MW 級系150-200 平米800-1500平米100-150 平米150-200 平米 MW統(tǒng)占地/MW/MW/MW(h)關(guān)注點(diǎn)安全、一致性、成可靠性、成熟性、一致性一致性、壽命本成本(3

13、)建議方案從初始投 資成本來看，鋰離子電池有較強(qiáng)的競爭力，鈉硫電池和全釩液流電池未形成 產(chǎn)業(yè)化，供應(yīng)渠道受限，較昂貴。從運(yùn)營 和維護(hù)成本來看，鈉硫需要持續(xù)供熱，全釩液流電池需要 泵進(jìn)行流體 控制，增加了運(yùn)營成本，而鋰電池幾乎不需要維護(hù)。根據(jù)國內(nèi)外儲能電站應(yīng)用現(xiàn)狀和電池特點(diǎn)，建議儲能電站電池選型主要為磷酸鐵鋰電池。電池管理系統(tǒng) (BMS)（1）電池管理系統(tǒng)的要求在儲能電站中，儲能電池往往由幾十串甚至幾百串以上的 電池組構(gòu)成。由于電池在生產(chǎn)過程和使用 過程中，會造成電池內(nèi)阻、電壓、容量等參數(shù)的不一致。 這種差異表 現(xiàn)為電池組充滿或放完時串聯(lián)電芯之間的電壓不相同，或能量的不 相同。這種情況會 導(dǎo)致部

14、分過充，而在放電過程中電壓過低的電芯有可能被 過放，從而使電池組的離散性明 顯增加，使用時更容易發(fā)生過充和過放現(xiàn)象，整體容量 急劇下降，整個電池組表現(xiàn)出來的容量 為電池組中性能最差的 電池芯的容量，最 終導(dǎo)致電池組提前失效。因此，對于磷酸鐵鋰電池電池組而言，均衡保護(hù)電路是必須的。當(dāng)然，鋰電池的電池管理系 統(tǒng)不僅僅是電池的均衡保 護(hù)，還有更多的 要求以保證鋰電池儲能系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。（2）電池管理系統(tǒng) BMS 的具體功能基本保護(hù)功能? 單體電池電壓均衡功能此功能是 為了修正串 聯(lián)電池組中由于 電池單體自身工 藝差異引起的 電壓、或能量的離散性，避免個 別單體電池因過充或過放而導(dǎo)致電池性能 變差

15、甚至 損壞情況的 發(fā)生，使得所有個體 電池電壓差異都在一定的合理范 圍內(nèi)。要求各節(jié)電池之間誤差小于 30mv 。? 電池組保護(hù)功能單體電池過壓、欠壓、過溫報警，電池組過充、過放、過流報警保護(hù)，切斷等。數(shù)據(jù)采集功能采集的數(shù)據(jù)主要有：單體電池電壓、單體電池溫度（實(shí)際為 每個電池模組的溫度）、組端電壓、充放電電流，計算得到蓄電池內(nèi)阻。通訊接口：采用數(shù)字化通訊協(xié)議 IEC61850 。在儲能 電站系統(tǒng)中，需要和調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊，上送數(shù)據(jù)和執(zhí)行指令。診斷功能BMS 應(yīng)具有電池性能的分析 診斷功能，能根據(jù)實(shí)時測量蓄電池模塊電壓、充放電電流、溫度和單體電池端電壓、計算得到的 電池內(nèi)阻等參數(shù)，通過分析診斷

16、模型，得出單體電池當(dāng)前容量或剩余容量（ SOC ）的診斷，單體電池健康狀 態(tài)（SOH ）的診斷、電池組狀態(tài)評估，以及在放電時當(dāng)前狀態(tài)下可持續(xù)放電時間的估算。根據(jù)電動汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求鋰離子蓄電池總成通用要求（目前儲能電站無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)），對剩余容量（SOC ）的診斷精度為 5% ，對健康狀態(tài)（SOH ）的診斷精度為 8%。熱管理鋰電池模塊在充電過程中，將產(chǎn)生大量的 熱能，使整個電池模塊的溫度上升，因而，BMS 應(yīng)具有熱管理的功能。故障診斷和容錯若遇異常，BMS 應(yīng)給出故障診斷告警信號，通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給上層控制系統(tǒng)。對儲能電池組每串電池進(jìn)行實(shí)時監(jiān) 控，通過電壓 、電流等參數(shù)的 監(jiān)測分析，計算內(nèi)阻及

17、 電壓的變化率，以及參考相 對溫升等綜合辦法，即時檢查電 池組中是否有某些已壞不能再用的或可能很快會壞的 電池，判斷故障電池及定位，給出告警信號，并對這些電池采取適當(dāng) 處理措施。當(dāng)故障 積累到一定程度，而可能出 現(xiàn)或開始出 現(xiàn)惡性事故時，給出重要告警 信號輸出、并切斷充放 電回路母線或者支路電池堆，從而避免惡性事故發(fā)生。采用儲能電池的容錯技術(shù)，如電池旁路或能量 轉(zhuǎn)移等技術(shù)，當(dāng)某一單體電池發(fā)生故障時，以避免對整組電池運(yùn)行產(chǎn)生影響。管理系統(tǒng)對系統(tǒng)自身軟硬件具有自 檢功能，即使器件損壞，也不會影響電池安全。確保不會因管理系 統(tǒng)故障導(dǎo)致儲能系統(tǒng)發(fā)生故障，甚至導(dǎo)致電池?fù)p壞或發(fā)生惡性事故。? 建議方案均衡

18、保護(hù)技術(shù)建議能量轉(zhuǎn)移法（儲能均衡）。其它保護(hù)技術(shù)對于電池的過壓、欠壓、過流等故障情況，采取了切斷回路的方式 進(jìn)行保護(hù)。對瞬間的短路的 過流狀態(tài)，過流保護(hù)的延時時間 一般至少 要幾百微秒至毫秒，而短路保護(hù)的延時時間是微秒 級的，幾乎是短路的瞬 間就切斷了回路，可以避免短路 對電池帶來的巨大 損傷。在母線回路中一般采用快速熔斷器，在各個 電池模塊中，采用高速功率電子器件實(shí)現(xiàn)快速切斷。蓄電池在線容量評估 SOC在測量動態(tài)內(nèi)阻和真 值電壓等基礎(chǔ)上，利用充電特性與放 電特性的對應(yīng)關(guān)系，采用多種模式分段 處理辦法，建立數(shù)學(xué)分析診斷模型，來測量剩余電量 SOC 。分析鋰電池的放電特性 ,基于積分法采用 動態(tài)

19、更新電池電量的方法 ,考慮電池自放電現(xiàn)象,對電池的在線電流、電壓、放電時間進(jìn) 行測量；預(yù)測和計算電池在不同放電情況下的剩余 電量，并根據(jù)電池的使用 時間和環(huán)境溫度對電量預(yù)測進(jìn)行校正，給出剩余電量 SOC 的預(yù)測值 。為了解決 電池電量變化對測量的影響，可采用 動態(tài)更新電池電量的方法，即使用上一次所放出的 電量作為本次放 電的基準(zhǔn) 電量，這樣隨著電池的使用，電池電量減小體 現(xiàn)為基準(zhǔn)電量的減??；同時基準(zhǔn)電量還需要根據(jù)外界 環(huán)境溫度 變化進(jìn)行相應(yīng)修正。蓄電池健康狀態(tài)評估 SOH對鋰電池整個壽命運(yùn)行曲 線充放電特性的對應(yīng)關(guān)系分析，進(jìn)行曲線擬合和比對，得出蓄電池健康狀 態(tài)評估值 SOH ，同時根據(jù)運(yùn)行

20、環(huán)境對評估值進(jìn)行修正。蓄電池組的熱管理在電池選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分考慮熱管理的設(shè)計。圓柱形電芯在排布中的透氣孔 設(shè)計及鋁殼封裝能幫助 電芯更好的散 熱，可有效防鼓，保證穩(wěn)定。BMS 含有溫度 檢測，對電池的溫度 進(jìn)行監(jiān)控，如果溫度高于保 護(hù)值將開啟風(fēng)機(jī)強(qiáng)制冷卻，若溫度達(dá)到危 險值，該電池堆能自 動退出運(yùn)行。3.4 并網(wǎng)控制子系 統(tǒng)本子系 統(tǒng)包括儲能電站內(nèi)將直流 電變換 成交流 電的設(shè)備。用于將電能變換成適合于 電網(wǎng)使用的一種或多種形式的 電能的電氣設(shè)備。最大功率跟蹤控制器、逆變器和控制器均可屬于本子系 統(tǒng)的一部分。(1)大功率 PCS 拓?fù)? 設(shè)計原則符合大容量 電池組電壓等級和功率等 級；結(jié)

21、構(gòu)簡單、可靠穩(wěn)定，功率損耗低；能夠靈活進(jìn)行整流逆 變雙向切換運(yùn)行； 采用常規(guī)功率開關(guān)器件，設(shè)計模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化；并網(wǎng)諧波含量低，濾波簡單；? 發(fā)展現(xiàn)狀低壓等級（2kV 以下）電池組的 PCS 系統(tǒng)早期一般是采用基于多重化技 術(shù)的多脈波變換器，功率管采用晶閘管或 GTO 。隨著新型電池技 術(shù)的出現(xiàn)、功率器件和拓?fù)浼?術(shù)的發(fā)展，較高電壓等級（5kV6kV ）的電池組的 PCS 系統(tǒng)一般采用多電平技術(shù)，功率管采用 IGCT 或 IGBT 串聯(lián)。另外一種方案是采用 DC/DC+DC/AC 兩級變換結(jié) 構(gòu)，通過 DC/DC 先將電池組輸出升壓，再通過 DC/AC 逆變。適合大功率電池應(yīng)用的 DC/DC 變

22、換器拓?fù)渲饕捎梅歉綦x型雙向 Buck/Boost 電路，多模塊交錯并聯(lián)實(shí)現(xiàn)擴(kuò) 容；DC/AC 部分主要包括多重化、多 電平、交錯并聯(lián)等大功率 變流技 術(shù)，以降低并網(wǎng) 諧波，簡化并網(wǎng)接口。? 建議方案大容量 電池儲能系統(tǒng)可采用 電壓源型 PCS ，并聯(lián)接入電網(wǎng)，PCS 設(shè)計成四象限運(yùn)行，能獨(dú)立的 進(jìn)行有功、無功控制。目前電池組電壓等級一般低于 2kV ，大容量電池儲能系統(tǒng)具有低壓大電流特點(diǎn)?？紤]兩級變換結(jié)構(gòu)損耗大，建議采用 單級 DC/AC 變換結(jié)構(gòu)，通過升壓變接入電網(wǎng)。利用多變流器單元并聯(lián)技術(shù)進(jìn)行 擴(kuò)容，采用移相載波調(diào)制和環(huán)流抑制實(shí)現(xiàn)單元間的功率均分。結(jié)構(gòu)簡單、易控制、模塊化、容錯性好和效率

23、高。(2) PCS 控制策略? 控制要求高效安全 電池充放電；滿足電網(wǎng)相關(guān)并網(wǎng) 導(dǎo)則；進(jìn)行有功、無功獨(dú)立調(diào)節(jié)；能夠適應(yīng)電網(wǎng)故障運(yùn)行。? 研究現(xiàn)狀國內(nèi)外對分布式發(fā)電中并網(wǎng)變流器控制策略已 經(jīng)展開了廣泛研究，常采用雙閉環(huán)控制，外環(huán)根據(jù)控制目 標(biāo)的不同，提出了 PQ 控制、下垂控制、虛擬同步機(jī)控制等，內(nèi)環(huán)一般采用 電流環(huán)，提出了自然坐 標(biāo)系、靜止坐標(biāo)系和同步坐 標(biāo)系下的控制策略。電池儲能系統(tǒng) PCS 控制除了 滿足常規(guī)的并網(wǎng) 變流器要求，更重要的要滿足電池充放電要求，尤其是電網(wǎng)故障情況下的控制。? 建議方案采用多目 標(biāo)的變流器控制策略，一方面精確控制充放電過程中的電壓、電流，確保電池組高效、安全充放

24、電；另一方面根據(jù)調(diào)度指令，進(jìn)行有功、無功控制。低電壓穿越能力 強(qiáng)，逆變器對電網(wǎng)電壓應(yīng)始終工作在恒流 工作模式，輸出端壓跟隨市電，可以在很低電壓下運(yùn)行，甚至在輸出端短路 時仍可輸出，此時逆變器保持額定的輸出電流不變。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)故障狀 態(tài)下電池儲能系統(tǒng)緊急控制，以及電網(wǎng)恢復(fù)后電池儲能系統(tǒng)的重新同步控制。3.5 儲能電站聯(lián)合 控制調(diào)度子系 統(tǒng)常規(guī)的儲能電站控制系 統(tǒng)使用的產(chǎn)品來自于不同的供 應(yīng)商。幾乎每個產(chǎn)品供應(yīng)商都具有一套自己的 標(biāo)準(zhǔn),整個儲能電站里運(yùn)行的 規(guī)約就可能達(dá)到好幾種。于是當(dāng)一個 儲能電站需要將不同廠商的 產(chǎn)品集成到一個系 統(tǒng)時，就不得不花很大的代價做通信 協(xié)議轉(zhuǎn)換 裝置，這樣做一方面增加

25、了系 統(tǒng)的復(fù)雜性降低了可靠性，另一方面增加了系 統(tǒng)成本和維護(hù)的復(fù)雜性。因此本方案建議采用基于IEC61850 的系統(tǒng)方案。IEC61850 是關(guān)于變電站自動化系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的國際標(biāo)準(zhǔn)。制定 IEC61850 主要目的就是使不同制造廠商的 產(chǎn)品具有互操作性 ,使它們可以方便地集成到一個系 統(tǒng)中去，能夠在各種自 動化系統(tǒng)內(nèi)部準(zhǔn)確、快速地交 換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)無縫集成和互操作。由于 聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)采用 IEC61850 協(xié)議，所以在儲能電站也采用基于 IEC61850 的控制系 統(tǒng)有利于處理并傳送從儲能電站控制系統(tǒng)到聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)各種實(shí)時信息。儲能電站控制系 統(tǒng)采用模塊化、功能集成的設(shè)計

26、思想，分為系統(tǒng)層和設(shè)備層兩層結(jié)構(gòu)，全站監(jiān)控雙網(wǎng)采用 100M 光纖以太網(wǎng)作 為通信網(wǎng)絡(luò)，采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。? 系統(tǒng)層配置：系統(tǒng)層主要實(shí)現(xiàn)實(shí)時 數(shù)據(jù)采集、與聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)通信等功能。實(shí)時數(shù)據(jù)采集通過子系統(tǒng)的智能組件從功率 調(diào)節(jié)系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、配電系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括 電池容量、線路狀態(tài)、電流、有功功率、無功功率、功率系數(shù)和平均值。與聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)通信：在儲能電站和變電站之間鋪設(shè) 光纖，將儲能電站的實(shí)時數(shù)據(jù)、故障信息等上傳到聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)；同時接受聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)的控制命令。? 設(shè)備層配置設(shè)備層由電池管理系 統(tǒng)（BMS）及其智能 組件、能量管理系統(tǒng)（PCS ）及其智能組件、配電系統(tǒng)保護(hù)測控裝置等。電池管理系 統(tǒng)（BMS ）及其智能組件：電池管理系 統(tǒng)（BMS ）對整個儲能系統(tǒng)的安全運(yùn)行、儲能系統(tǒng)控制策略的選擇、充電模式的 選擇以及運(yùn) 營成本都 有很大的影響。電池管理系 統(tǒng)無論是在電池的充電過程還是放電過程，都要可靠的完成 電池狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控和故障診斷。并通過智能組件將相關(guān)信息 轉(zhuǎn)化為 IEC61850 協(xié)議通過光以太網(wǎng)上送到監(jiān)控系統(tǒng)，以便采用更加合理的控制策略，達(dá)到有效且高效使用 電池的目的。能量管理系 統(tǒng)（PCS ）及其智能組件：能量管理系 統(tǒng)（