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微电网储能系统
微电网储能系统

微电网储能系统/储能微电网

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产品描述

  微电网储能系统采用10kW双向变流器变流器,配备48V/50Ah铅酸电池单元5节,系统电池侧直流电压为400V,电池组的标称容量为12kWh。

  超级电容组采用7F110V电容组2个并联,通过双向DC-DC变流器挂在直流母线上,DC-DC控制超级电容的充放电管理。超级电容组可在10kw最大功率输出条件下,瞬间放电10S。

 

系统构架如下:

 

控制策略如下:

  1、峰&平时段:光伏满功率发电,优先供给负载使用,分为以下2个模式:

  ① 若光伏功率大于负载功率,则给电池充电,若电池饱和(达到预设饱和电量,可设置)则可通过PCS进行逆变放电到交流侧,若交流侧不允许输电或者断电情况下,则对光伏变流器进行功率限制,使其达到功率平衡。

  ② 若光伏功率小于负载功率,则电池先放电,若电池放光(达到预设警戒电量,可设置),则先考虑切除二级负荷(可断电的负荷),依旧不满足剩余负荷要求,再通过PCS从交流测取电,使其达到功率平衡。

  ③ 若交流测断电、电池没电、光伏功率不够,二级负载已经切除等条件均具备,则提前发出告警信息,系统切掉一切负荷进行保护。

  2、谷时段,谷时段光伏基本没有输出,需要满足负载用电,分为以下2个模式:

  ① 交流测电网有电。PCS通过交流侧取电,逆变给负载供电,同时给电池充电,直至充至饱和状态,然后进行浮充,保持电池的饱和状态。

  ② 交流测电网没电,则由电池供电给负载,若电池放光(达到预设警戒电量,可设置),则先考虑切除二级负荷(可断电的负荷),依旧不满足剩余负荷要求,则提前发出告警信息,系统切掉一切负荷进行保护。

 

系统组成:

  1、光伏板

  系统由20块250w多晶硅光伏组件板和20块250w单晶硅光伏组件板组成,分为2组,每组10串2并,组成10kw系统。

  2、光伏并网逆变器

  3、双向DC-DC变换器(开放式)

  双向DC-DC变流器,是将磷酸铁锂电池组和超级电容组的直流电进行升/降压,使其接入到400V直流母线上,可实现能量的双向流动,完成储能系统的充放电,同时可接受中央控制器的调度和监测。

  4、储能DC-AC双向变流器(PCS)

  储能DC-AC双向变流器(PCS)可控制蓄电池的充电和放电过程,进行交直流的变换,在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。PCS 由 DC/AC 双向变流器、控制单元等构成。PCS 控制器通过通讯接收后台控制指令,根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电,实现对电网有功功率及无功功率的调节。 PCS 控制器通过 CAN 接口与 BMS 通讯,获取电池组状态信息,可实现对电池的保护性充放电,确保电池运行安全。

  5、研旭BMS概述

  研旭系列锂电池管理系统主要应用于以锂电池作为动力系统的电动车、电动船、电动仪器设备上,对锂电池组内单体电芯电压、电池组总压、电芯温度、电池组充放电电流等参数进行实时监测,并提供相应的电芯均衡管理、充放电保护控制、加热制冷管理及故障信息告警。可通过RS485接口连接至HIM设备对系统运行参数进行监控和配置并可以对锂电池系统的关键运行参数及保护告警信息进行实时显示。

  6、微电网中央控制器

  微电网中央控制器,通过对微电网系统进行高速数据采集,收集全网电气参数, 对全网运行状态进行采集和监视, 并在此基础上进行逻辑运算,得出控制策略对微电网进行实施调节控制,实现微电网电源、储能、负荷的实时动态调节功能,保证微电网安全、稳定运行。

  7、微电网能量管理系统ems

 

  微电网能源管理系统是微网系统的神经中枢和能量管理中心,系统利用物联网技术构建传感测控网络,对智能微网各种类设备运行、环境状态及人员管理进行综合的信息感知,监控BMS和PCS的运行信息,集成微网系统发电和储能监控、供电监控、计费管理等功能。同时接收电网调度中心下发的调度指令,并根据当前电池组和微网逆变器的运行信息合理的分配调度指令。

 

  微电网储能系统特点:

  1 正常状态下的功率运行跟踪

  实现微电网正常运行状态下的功率跟踪, 实现电池的充放电管理及指定的微电网与主网的功率交换。

  2 孤岛运行方式下的标准源

  微电网由并网转为孤岛运行方式下,支撑系统能够提供参考电压和频率,实现各电源间的功率平衡分配,保证孤岛系统的稳定运行,提供抗短时冲击能力,平滑供电,储能,消峰填谷。支持不间断并网到孤网模式转换。

  3 同期并网

  微电网由孤网转为并网时,支撑单元跟踪主网电压与频率,带动微电网系统无缝并入主电网。

  4 可根据当地负载对逆变器进行相应的时隙控制,直流软起功能,保证储能装置的稳定运行,恒功率放电和恒流、恒压充电策略。

  5 可以工作在并网逆变运行模式,亦可工作在储能充电工作模式,能够根据微电网控制系统的指令输出有功和无功功率。

  6 当公共电网恢复正常时且接到孤网转并网指令后,自身完成由孤网运行模式向并网运行模式的转换,转换过程造成的脱网时间≤20ms;当公共电网掉电或者异常时,自动切换至孤网运行模式,完成由并网运行模式向孤网运行模式的转换,该模式转换时间≤20ms。

  7 工作模式可以通过有线通信、面板操作等方式设定正常运行模式,切换时间不大于20ms。

  8 能够与电池管理系统协同工作完成对电池的充放电管理功能。

  9 具有大尺寸液晶屏幕,可以通过面板上的按键,查询显示微电网智能稳定控制器工作情况、设定工作状态等。

  10 具有RS485、CAN 以及以太网通讯接口。

  11 具有完善的保护功能:电压保护、电流保护、电池保护、通讯故障保护等。

  12 具有告警功能:出现故障时,能通过指示灯、接点信号、通讯方式输出告警信号。

 

  微电网储能系统试验例程和项目

  1)储能恒压充电放电实验

  2)储能蓄电池自动放电实验

  3)储能蓄电池自动充电实验

  4)直流电压手动控制储能蓄电池充电特性测试实验

  5)直流电压手动控制储能蓄电池不同倍率下的放电实验

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