儲(chǔ)能技術(shù)路線迭代圍繞安全、成本和效率安全、成本和效率是儲(chǔ)能發(fā)展需要重點(diǎn)解決的關(guān)鍵問(wèn)題,儲(chǔ)能技術(shù)的迭代首要也是要提高安全、降低成本、提高效率。
(1)安全性儲(chǔ)能電站的安全性是產(chǎn)業(yè)關(guān)注的問(wèn)題。電化學(xué)儲(chǔ)能電站可能存在的安全隱患包括電氣引發(fā)的火災(zāi)、電池引發(fā)的火災(zāi)、氫氣遇火發(fā)生爆發(fā)、系統(tǒng)異常等。追溯儲(chǔ)能電站的安全問(wèn)題產(chǎn)生的原因,通??梢詺w咎于電池的熱失控,導(dǎo)致熱失控的誘因包括機(jī)械濫用、電濫用、熱濫用。為避免發(fā)生安全問(wèn)題,需要嚴(yán)格監(jiān)控電池狀態(tài),避免熱失控誘因的產(chǎn)生。
(2)高效率電芯的一致性是影響系統(tǒng)效率的關(guān)鍵因素。電芯的一致性取決于電芯的質(zhì)量及儲(chǔ)能技術(shù)方案、電芯的工作環(huán)境。電池模組間串聯(lián)失配:串聯(lián)的電芯可用容量只能達(dá)到弱電池模組的容量,使得其他電池容量無(wú)法被充分利用。電池簇間并聯(lián)失配:并聯(lián)鏈路上的電池簇可用容量只能達(dá)到弱電池簇的容量,使得其他電池容量無(wú)法被充分利用。電池內(nèi)阻差異造成環(huán)流:電池環(huán)流使得電芯溫度升高,加速老化,加大系統(tǒng)散熱,降低系統(tǒng)效率。在儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)和運(yùn)行方案中,應(yīng)當(dāng)盡量提高電池的一致性以提高系統(tǒng)效率。 現(xiàn)場(chǎng)并網(wǎng)檢測(cè)設(shè)備通過(guò)智能算法對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估,及時(shí)識(shí)別潛在問(wèn)題。貴州現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)電站現(xiàn)場(chǎng)并網(wǎng)檢測(cè)設(shè)備原理
儲(chǔ)能電站的設(shè)計(jì)
1.1系統(tǒng)構(gòu)成
儲(chǔ)能電站由退役動(dòng)力電池、儲(chǔ)能PCS(變流器)、BMS(電池管理系統(tǒng))、EMS(能源管理系統(tǒng))等組成,為了體現(xiàn)儲(chǔ)能電站的異構(gòu)兼容特征,電站選用5種不同類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、時(shí)期的退役動(dòng)力電池進(jìn)行儲(chǔ)能為實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站的控制,需要電站中各設(shè)備間進(jìn)行有效的配合與數(shù)據(jù)通信,電站數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分3層,分別為現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用層、數(shù)據(jù)控制層和數(shù)據(jù)調(diào)度層,系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用層主要是對(duì)PCS和BMS等數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與控制,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。PCS是直流電池和交流電網(wǎng)連接的中間環(huán)節(jié)[8],是系統(tǒng)能量傳遞和功率控制的中樞,PCS采用模塊化設(shè)計(jì),每個(gè)回路的PCS都可調(diào)節(jié)。系統(tǒng)并網(wǎng)時(shí),PCS以電流源形式注入電網(wǎng),自鉗位跟蹤電網(wǎng)相位角度;系統(tǒng)離網(wǎng)時(shí),以電壓源方式運(yùn)行,輸出恒定電壓和頻率供負(fù)載使用,各回路主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。BMS具備電池參數(shù)監(jiān)測(cè)(如總電流、單體電壓檢測(cè)等)、電池狀態(tài)估計(jì)和保護(hù)等;數(shù)據(jù)控制層嵌入了系統(tǒng)針對(duì)不同類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、時(shí)期的動(dòng)力電池控制策略,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)充放電功率均衡。數(shù)據(jù)監(jiān)控層即EMS,主要實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中各種狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和控制指令的發(fā)送、數(shù)據(jù)分析和事故追憶。 黑龍江新能源檢測(cè) 電站現(xiàn)場(chǎng)并網(wǎng)檢測(cè)設(shè)備作用現(xiàn)場(chǎng)并網(wǎng)檢測(cè)設(shè)備能夠提供實(shí)時(shí)的報(bào)告和數(shù)據(jù)分析,幫助運(yùn)維人員快速做出決策。
逆變器的維護(hù)
①逆變器不應(yīng)存在銹蝕積灰等現(xiàn)象,散熱環(huán)境應(yīng)良好,逆變器運(yùn)行時(shí)不應(yīng)有較大震動(dòng)和異常噪聲。
②逆變器上的警示標(biāo)志應(yīng)完整無(wú)破損。
③逆變器液晶顯示屏,屏幕左半部分顯示當(dāng)日的發(fā)電曲線,屏幕右側(cè)顯示有4個(gè)菜單項(xiàng),首要項(xiàng)“功率”有數(shù)據(jù)顯示,說(shuō)明逆變器正常發(fā)電,如“功率”無(wú)數(shù)據(jù),在查看第四項(xiàng)“狀態(tài)”正常情況下顯示“并網(wǎng)運(yùn)行”如有其他顯示,說(shuō)明系統(tǒng)故障,需要及時(shí)聯(lián)系專(zhuān)業(yè)運(yùn)維人員處理。第二項(xiàng)“日電量”為此光伏發(fā)電系統(tǒng)到查看時(shí)段當(dāng)日的累計(jì)發(fā)電量,第三項(xiàng)“總電量”為系統(tǒng)并網(wǎng)至查看時(shí)段的總發(fā)電量。
④逆變器風(fēng)扇自行啟動(dòng)和停止的功能應(yīng)正常,風(fēng)扇運(yùn)行時(shí)不應(yīng)有較大震動(dòng)及異常噪聲。如有異常情況應(yīng)斷電檢查。⑤查看機(jī)器溫度、聲音和氣味等是否異常,當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)40℃時(shí),應(yīng)采取避免太陽(yáng)直射等措施,防止設(shè)備發(fā)生超溫故障,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
⑥逆電器因保護(hù)動(dòng)作而停止工作時(shí),應(yīng)查明原因,修復(fù)后再開(kāi)機(jī)。⑦定期檢查逆變器各部分的接線有無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)異常立即修復(fù)。
光伏電站的起火原因
談及光伏電站的起火,德國(guó)的一項(xiàng)AssessingFireRisksinPhotovoltaicSystemsandDevelopingSafetyConceptsforRiskMinimization報(bào)告顯示,在安裝的170萬(wàn)塊光伏組件中,發(fā)生了430起與組件相關(guān)的火災(zāi),其中210起由光伏系統(tǒng)本身所引起的。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷、組件缺陷或者安裝錯(cuò)誤等因素都會(huì)導(dǎo)致光伏系統(tǒng)起火。據(jù)統(tǒng)計(jì),80%以上的電站著火是因?yàn)橹绷鱾?cè)的故障。
在光伏系統(tǒng)中,由于組件電壓疊加,一串組件電路往往具有600V~1000V左右的直流高電壓。當(dāng)直流電路中出現(xiàn)線纜連接老化、連接器故障、型號(hào)不匹配、虛接或當(dāng)極性相反的兩個(gè)導(dǎo)體靠得很近,而兩根電線之間的絕緣失效時(shí),在高電壓的作用下,就很有可能產(chǎn)生直流電弧,產(chǎn)生明火,造成火災(zāi)。
由此可見(jiàn),由直流高壓引起的電弧火花是光伏火災(zāi)的“元兇”。 現(xiàn)場(chǎng)并網(wǎng)檢測(cè)設(shè)備可以與其他智能設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)更高效的電力管理。
光伏發(fā)電設(shè)計(jì)
孤網(wǎng)發(fā)電的基本原理:光伏電池產(chǎn)生的電能通過(guò)控制器給蓄電池充電或者直接給負(fù)載供電(直流),對(duì)于交流負(fù)載,則需要增加逆變器。這廣泛應(yīng)用于農(nóng)村用電、通信和工業(yè)應(yīng)用(微波站、交通信號(hào)、陰極保護(hù)等)、太陽(yáng)能路燈、草坪燈。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽(yáng)能光伏組件、匯流箱、并網(wǎng)逆變器、監(jiān)控系統(tǒng)以及雙向電能計(jì)量裝置組成。并網(wǎng)逆變器具有自動(dòng)相位和電壓跟蹤功能,能夠跟隨電網(wǎng)的微小相位和電壓波動(dòng),以避免對(duì)電網(wǎng)造成影響。目前,大部分光伏發(fā)電系統(tǒng)均為并網(wǎng)發(fā)電。在實(shí)際應(yīng)用中,光伏并網(wǎng)發(fā)電可分為兩類(lèi):一類(lèi)是接入配電網(wǎng)和用戶側(cè),另一類(lèi)則是大規(guī)模光伏電站??拷脩魝?cè)的光伏并網(wǎng)發(fā)電可起到削峰的作用,且容量較小,不需要對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行大改;電能就地消納,減少了傳輸、變電的損耗。 設(shè)備具備靈活的擴(kuò)展性和可升級(jí)性,能夠適應(yīng)電站發(fā)展和升級(jí)的需求。陜西并網(wǎng)檢測(cè)電站現(xiàn)場(chǎng)并網(wǎng)檢測(cè)設(shè)備作用
現(xiàn)場(chǎng)并網(wǎng)檢測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)可以用于電站的運(yùn)行管理和維護(hù)計(jì)劃制定。貴州現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)電站現(xiàn)場(chǎng)并網(wǎng)檢測(cè)設(shè)備原理
儲(chǔ)能集成技術(shù)路線:拓?fù)浞桨钢饾u迭代
(1)集中式方案:1500V取代1000V成為趨勢(shì)
隨著集中式風(fēng)光電站和儲(chǔ)能向更大容量發(fā)展,直流高壓成為降本增效的主要技術(shù)方案,直流側(cè)電壓提升到1500V的儲(chǔ)能系統(tǒng)逐漸成為趨勢(shì)。相比于傳統(tǒng)1000V系統(tǒng),1500V系統(tǒng)將線纜、BMS硬件模塊、PCS等部件的耐壓從不超過(guò)1000V提高到不超過(guò)1500V。儲(chǔ)能系統(tǒng)1500V技術(shù)方案來(lái)源于光伏系統(tǒng),根據(jù)CPIA統(tǒng)計(jì),2021年國(guó)內(nèi)光伏系統(tǒng)中直流電壓等級(jí)為1500V的市場(chǎng)占比約49.4%,預(yù)期未來(lái)會(huì)逐步提高至近80%。1500V的儲(chǔ)能系統(tǒng)將有利于提高與光伏系統(tǒng)的適配度。
1500V儲(chǔ)能系統(tǒng)方案對(duì)比1000V方案在性能方面亦有提升。以陽(yáng)光電源的方案為例,與1000V系統(tǒng)相比,電池系統(tǒng)能量密度與功率密度均提升了35%以上,相同容量電站,設(shè)備更少,電池系統(tǒng)、PCS、BMS及線纜等設(shè)備成本大幅降低,基建和土地投資成本也同步減少。據(jù)測(cè)算,相較傳統(tǒng)方案,1500V儲(chǔ)能系統(tǒng)初始投資成本就降低了10%以上。但同時(shí),1500V儲(chǔ)能系統(tǒng)電壓升高后電池串聯(lián)數(shù)量增加,其一致性控制難度增大,直流拉弧風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防保護(hù)以及電氣絕緣設(shè)計(jì)等要求也更高。
貴州現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)電站現(xiàn)場(chǎng)并網(wǎng)檢測(cè)設(shè)備原理