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分布式发电系统储能单元智能管控系统研究及应用
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2019 年(第六届)电力科技管理论坛 - 226 - 分布式发电系统储能单元 智能管控系统研究及应用 贵州电网有限责任公司电力科学研究院,范强、文贤馗、李博文、古庭赟 贵州创星电力科学研究院有限责任公司,王旭、万金金 近年来我国社会发展的目标已经发生了重要变 化,建设资源节约、环境友好、可持续发展的社会 成为全国上下的共识。分布式电源加储能装置为主 控制单元使得存在对电能质量要求非常高的负荷情 况下,充分利用储能系统的快速充放电功能所具有 的可较长时间维持微网孤岛运行的优势。采用这种 模式,储能系统在微网转为孤岛运行时可以快速为 系统提供功率支撑,有效抑制动态响应速度慢所引 起的电压和频率的大幅波动。 在储能单元中,电化学电池由于具有电能质量 密度高、电压高、自放电少及使用寿命长等优点, 目前逐渐成为储能系统重要组成部分。但是由于电 化学电池具有明显的非线性、不一致性和时变特性, 因此在应用时需要进行电池管理。另外电化学电池 对充放电的要求很高,当出现过充、过放电、放电 电流过大或电路短路时,会使电池的温度上升,严 重破坏电池性能,导致电池寿命缩短。当电化学电 池串联使用于电力储能系统时,由于各单节电池内 部特性的不一致性,会导致各节电池充、放电的不 一致。当一节性能恶化时,整个电池组的行为特征 都会受到此电池的限制,降低整体电池组的性能。 因此有必要使用智能管控系统来确保电能存储的合 理化及灵活性。 储能单元智能管控系统包括充电模块、均衡模 块、数据采集模块、电量计算模块、数据显示模块、 储存通信模块。 整个系统以数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)为主控制器,通过采集电流信息, 判断出电池组是充电、放电还是在闲置状态及是否 有过流现象,并对其状态做出相应处理。对各节电 池电压进行采集分析后。系统决定是否启动均衡模 块对整个电池组进行能量均衡,同时判断是否有过 充或过放现象。温度的采集主要用于系统的过温保 护。整个系统的工作状态、电流、各节电压、剩余 电量及温度信息都会通过液晶显示模块实时现实。 储能单元智能管控系统整体框架设计如图 1 所示。 图 1 储能单元智能管控系统整体框架设计图 2.1 储能单元智能管控系统主要功能 (1)电池组模拟量高精度监测及上报功能:包 括电池组串实时电压检测,电池组串充放电电流检 测,单体电池端电压检测,电池组多点温度检测, 电池组串漏电监测。 (2)电池组运行报警、报警本地显示及上报功 能:包括电池组过压告警,电池组欠压告警,电池 组过流告警,电池组高温告警,电池组低温告警, 电池组漏电告警,系统通信和内部异常告警。 (3) 电池组保护功能: 系统在电池组出现电压、

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