登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
2 基于可重构电池网络的数字储能系统架构
如前所述,数字储能系统是以高频电池能量交换背板为基础构建的可重构大规模电池能量交换硬件系统,以动态可重构电池网络控制器为基础构建本地实时控制的智能软件系统,以软件定义的可编程接口为基础实现广域协同和能量云平台的新型信息物理能量系统[4],这种“自下而上”的设计思路,贯通了电池单体与应用需求之间的各个环节,形成了基于云和大数据及智能硬件的一体化新型数字储能系统。接下来本文将详细讨论系统的主要组成部分。
2.1 动态可重构电池网络
动态可重构电池网络是数字储能系统的核心单元,其架构如图4所示。大规模可重构电池网络的设计和运行实质是复杂网络的动态优化和控制问题,而电池网络最优拓扑的动态生成是影响大规模复杂网络特性的重要因素。要解决大规模动态电池网络优化问题,实现对电池网络的细粒度高效管控,需要实时掌握网络节点的特性和状态及由网络节点构成的不同网络拓扑的特性和性能,继而通过网络拓扑的动态重构实现电池储能系统性能的整体优化[5-8]。
图4 数字电池储能系统架构
Fig.4 Digital battery energy storage system architecture
具体来说,在动态可重构电池网络单元中,通过电池能量交换背板对每个电池单体或模块的电流、电压和温度等信息进行实时测量,电池网络控制器可以在线精确估算电池的的健康状态(state of health,SOH)和荷电状态(state of ge,SOC)等状态信息,然后分析形成电池网络拓扑的最优控制策略,最后通过电池能量交换背板实现当前时刻最优电池网络拓扑。与互联网中的分布式组网类似,多个可重构电池网络系统可以进一步构成更大规模的动态可重构电池网络,使得快速构建任意规模的数字电池储能系统成为可能[9]。
传统电池管理系统(battery management system,BMS)与电池能量交换系统的比较如图5所示。由于在可重构电池网络中电池单体或模块之间的串并联拓扑可根据电池运行状况、负载需求、安全阈值等条件进行细粒度动态重构,实现了模拟电池能量流的离散化和数字化,从理论上解决了电池系统的短板效应问题,因此极大提升了电池系统的有效容量、循环寿命、安全性和可靠性,与传统电池管理系统有着本质区别,对贯穿电池行业产业链和价值链具有重大意义。
2.2 软件定义复合储能系统
如前所述,储能系统的功能定义和性能指标应与用户需求匹配。然而,受限于目前电池电化学体系和性能上的限制,在储能实际应用中尚无法采用一套物理储能系统同时满足功率型和能量型的应用,这种情况加大了储能系统的建造成本和部署难度。通过能量信息化技术,可以实现异构储能介质的数字化混用以解决储能介质体系和种类有限与用户需求多样性之间的矛盾,提升储能系统的整体经济性、能量密度和功率密度。
软件定义复合储能与信息存储体系的对照逻辑关系如图6所示,类比于信息存储体系中从顶端的寄存器到底端的云存储,不同信息存储介质的单位成本是快速递减的,但存储介质的存取时延是不断增大的。通过信息存储介质的数字化和虚拟化(格式化),不同信息存储介质可以无缝融合在一起使用,共同支撑起各类计算任务对信息存储的要求。同样在能源互联网中,不同性质的能量存储介质适用于不同储能应用需求。基于能量信息化技术,可以针对不同储能应用需求,将多种物理化学性质迥异的储能介质进行数字化混用,实现一套物理储能系统同时满足多种储能应用需求,实现储能系统的价值最大化。
图5 传统电池管理系统与电池能量交换系统的比较
Fig.5 Comparison between traditional battery management system and battery energy exchange system
图6 软件定义复合储能与信息存储体系的对照逻辑关系
Fig.6 Comparison of software defined composite energy storage and information storage system
软件定义复合储能的提出对解决目前电池行业自身问题提供了新思路和新方法。目前,电池材料能量密度的发展严重滞后于电池系统应用需求,并且单一类型电池难以满足多样化应用需求以及负载动态变化。通过开发软件定义电池储能系统可以把不同厂家、不同批次、不同种类、不同电化学特性的储能介质集成到一个储能系统中,通过数字化能量管控系统来选择不同类型的储能介质以适应负荷和工况的变化。在许多储能应用场景中,由于负荷是时变的,需要储能系统在不同工况下提供不同的输出功率。例如,电动汽车在加速时和平稳行驶时需要的电池系统功率输出会有数倍或数十倍的差异;又如,电力系统通常需要电池储能系统用于调峰(能量型)或调频(功率型)等应用场景。传统的电池储能系统解决方案通常采用同厂家同批次同型号的电池单体组成电池系统,然而这样做的问题是如此构建的电池系统要么适用于功率型应用,要么适用于能量型应用,很难满足复杂应用需求。因此,传统电池系统在功率或容量方面采用超配的方式来满足应用需求的多样性,这不仅造成了电池系统成本高、体积大、重量大的问题,也造成了电池资源浪费的问题。针对此类问题,采用软件定义数字电池储能系统可以将功率型电池(如钛酸锂、三元锂电池等)和能量型电池(如磷酸铁锂、铅酸电池、铅碳电池等)及其他能量存储载体(如超级电容器等)无缝集成到一起形成一个高效储能供电系统,满足了不同工况对电池系统输出功率和工作时间的多样性要求,从而极大提升了电池系统的整体性能,并极大降低了电池系统的单位成本。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网获悉,据双登集团消息,4月30日,大连化学物理研究所陈忠伟院士、研究员毛治宇博士和办公室主任史鑫一行莅临双登集团调研指导,双方召开洽谈会,就电力储能系统电池状态预估及预警技术开发进行了深入交流和探讨。双登集团将与大连化学物理研究所合作研究电池机理模型课题,利用AI及大数据
北极星储能网获悉,4月30日,特变电工股份有限公司发布关于投资建设新能源电站项目的公告。公告指出,为加快风光资源的开发,公司控股公司同阳新能源有限公司投资建设1GW风储项目,项目总投资为339,466.93万元。该项目位于巴州铁干里克镇,风电场风功率密度等级为3级,项目年有效利用小时数为2,699.00h
北极星储能网获悉,据中电电气消息,近日,中电电气储能系统多电压大功率试验平台变压器研制成功。此次储能技术领域的再上新是中电电气在新能源智造领域的又一重大突破!据悉,该储能系统多电压大功率试验平台变压器已经一次性通过第三方检测机构的严格试验并成功下线。该产品满足了不同储能系统对电压
北极星储能网获悉,据中联宁波消息,近日,宁波院联合公司第三工业工程设计研究院承接了奥克斯集团投资建设的年产1.6万套新能源光风箱变及4.5GW储能设备生产项目设计。该项目位于浙江宁波前湾新区十二塘区域,总用地面积约270亩,总建筑面积约34.4万平米,建成后将用于新能源箱式变电站及储能系统设备
近日,由无锡市检验检测认证研究院筹建的国家高端储能产品质量检验检测中心(江苏)获得国家市场监督管理总局批准成立(国市监检测函〔3034〕53号)。该中心是长三角地区唯一的“国字号”储能领域质检中心,填补了区域内“储能+氢能”检验检测能力空白。同时,检研院还获批建设江苏省市场监管重点实验
北极星储能网获悉,4月29日东方日升公布,2023年1月29日,东方日升新能源股份有限公司(以下简称东方日升、公司)全资公司双一力(宁波)电池有限公司(以下简称宁波双一力)与宁海经济开发区管理委员会(以下简称经开区管委会)签订《宁海县招商引资项目框架合作协议》,协议约定乙方在甲方所在地宁海县投资建
北极星储能网获悉,4月30日,华能山西分公司-左权电厂新增储能调频系统设备安装项目中标候选人公示发布。中标候选人第1名:江苏金马工程有限公司,投标报价:2031000元;中标候选人第2名:洋山建设集团有限公司,投标报价:2132253元;中标候选人第3名:山西新东电力工程有限公司,投标报价:2945245元
四月阳春,“渝”您相约。2024年4月27日,备受瞩目的第十六届重庆国际电池技术交流会/展览会(CIBF2024)在重庆国际博览中心盛大开幕,吸引全球众多新能源电池领军企业汇聚一堂。此次盛会,武汉长海高新技术有限公司携多款具备竞争力的创新产品和解决方案重磅亮相,与行业大咖共同探讨、交流经验,凝聚
北极星储能网获悉,4月29日,江苏巴达尔能源有限公司10GWh磷酸铁锂储能系统集成项目EPC总承包招标公告发布。江苏巴达尔能源有限公司10GWh磷酸铁锂储能系统集成项目EPC总承包招标公告
近日,彭博新能源财经(BloombergNEF)发布2024年第二季度全球一级储能厂商榜单Tier1名单。远景储能凭借专业可靠的产品品质、优异的全球项目表现以及强大的可融资实力从全球数百家企业中脱颖而出,成功跻身全球一级储能厂商名单。BNEF是全球新能源领域最具公信力的行业研究机构之一。BNEF全球储能厂商T
近日,国能信控互联技术有限公司发布2024年液冷储能直流系统设备框架采购,采购总容量约1.08GWh,配套电池规格280Ah。采购内容:电池单体、电池簇、电池管理系统、预制舱及配套消防、冷却、箱内照明等储能直流系统所需全部配套设备以及系统功能设计、功能结构、性能、调试和试验等方面的技术服务。资质
北极星储能网获悉,据贵州志喜科技有限公司消息,4月29日下午,遵义市人民政府、华电(贵州)新能源公司与广州志喜科技公司在遵义市行政中心正式签署了战略合作协议。根据协议,广州志喜科技公司将投资约53亿元,在遵义市推进一个全钒液流储能全产业链项目,为华电(贵州)新能源公司的风电开发项目做
据外媒报道,总部位于荷兰的储能系统开发商GigaStorage公司日前获得在比利时部署一个600MW/2400MWh电池储能系统的许可。该项目的名称GigaGreenTurtle。获得许可表明这个欧洲规模最大电池储能目的融资能够得到安排。该项目毗邻由输电系统运营商Elia公司运营的一座380kV高压配电站。该项目部署的地点是一
北极星储能网获悉,3月22日,国家市场监督管理总局对2项拟立项钠离子电池国家标准项目公开征求意见,征求意见截止时间为2024年4月10日。文件显示,主要起草单位为中国电子技术标准化研究院、中国科学院物理研究所、宁德时代新能源科技股份有限公司、深圳市比亚迪锂电池有限公司。其中,《电能存储系统
记者9日从大港油田获悉,该油田联合科研企业完成攻关,实现磷酸铁钠电池储能先导试验电站并网投运。这标志着钠离子电池在新型储能技术创新及应用方面取得新突破。相比新能源汽车上普遍使用的锂离子电池,钠离子电池具有资源丰富、材料成本较低、使用寿命较长、安全性较好等诸多优势。国家发展改革委、
2月2日,河南理工力强钠离子电池储能产业基地项目招标公告发布。在项目所在地建设钠离子电池储能基地,打造光充储示范基地,项目主要研发生产钠离子电池原材料、钠离子电池示范线(生产线)、PACK、储能设备(含家庭储能设备)等为(电厂、电网、工业用电、产业园区、商业楼宇、学校、医院、柔性充电堆、低
2023年,南澳大利亚州(SA)的电力结构中的可变可再生电力(VRE)数量是全球比例最高的国家(葡萄牙)的两倍。电力储能也在快速增长,但对于电力供应脱碳还没有足够的意义。需要更多的VRE和更多的储能来实现政策目标。它是否负担得起并且经济上合理?本文进行了时间序列分析,假设储能的运行是为了最大限度
近日,国家能源局发布2024年第1号公告,将纬景储能“上海市杨浦区锌铁液流电池储能示范项目”等全国56个项目列为新型储能试点示范项目。此次新型储能试点示范项目申报和评选工作由国家能源局组织开展,旨在推动新型储能多元化高质量发展,充分发挥示范引领带动作用。根据《国家能源局综合司关于开展新
北极星储能网获悉,1月19日,中节能太阳能公告,拟发行可转债、募集资金不超过29.5亿元(含本数),扣除发行费用后的净额将全部用于光伏电站项目建设。其中包含位于新疆察布查尔250MW/1GWh全钒液流电池储能配套光伏项目。根据募集说明书,中节能太阳能拟募集29.5亿元,用于六个光伏项目投资开发,其中
北极星储能网获悉,1月18日上午,泰鼎储能科技全钒液流电池储能电站项目签约仪式在安徽省宣城市泾县举行。据了解,泰鼎储能科技有限公司是吉林省中鼎新能源集团有限公司子公司,主营全钒液流电池储能系统的研发生产,泰鼎储能科技全钒液流电池储能电站项目总投资5亿元,一期项目主要为全钒液流电池储能
北极星储能网获悉,1月5日,河南省人民政府印发《河南省重大技术装备攻坚方案(2023—2025年)》,其中提出:推动先进储能技术攻关,加快突破清洁低碳、安全高效的新型储能装备。做优动力电池,做强退役动力电池储能梯级利用装备,突破发展储能电池及系统在线检测、状态预测和预警技术及装备。《方案》
2024年1月4日,力神电池研发推出精心打磨的新一代储能液冷一体柜新品,该产品采用力神成熟、高放电倍率、长寿命的大容量磷酸铁锂电池,智能一体化紧凑设计,容量可达215kWh、额定功率100KW。
3月28日,全球能源互联网发展合作组织(以下简称“合作组织”)在京召开咨询(顾问)委员会和技术(学术)委员会(以下简称“两委”)专家座谈会暨成果宣介会,介绍“两委”工作及换届情况,宣介合作组织重要研究成果。合作组织驻会副主席刘泽洪指出,当前全球面临气候变化、环境污染、资源匮乏、贫困
3月28日上午,长沙市雨花区与国网长沙供电公司签订新型电力系统深化合作协议,通过建立健全“政府主导、政企联动、责任共担、合作共赢”等工作机制,充分发挥各自优势,加强在能源电力领域的全面合作,加快构建新型电力系统,实现雨花区电网向能源互联网转型升级,为加快建设全国一流现代化强区提供强
近日,国家能源局公布能源绿色低碳转型典型案例名单,深圳供电局申报的“广东深圳虚拟电厂智慧调度运行管理云平台”成功入选,成为南方电网公司唯一上榜案例,也是广东省唯一上榜的绿色能源新模式类典型案例。近年来,在“四个革命、一个合作”能源安全新战略指引下,能源技术和发展模式不断创新。为了
国电南瑞公告,公司拟投资建设“江宁基地园区提升改造项目”,项目总投资为66,698万元,建设周期预计为52个月,资金来源为企业自筹。国电南瑞是以能源电力智能化为核心的能源互联网整体解决方案提供商,是我国能源电力及工业控制领域的IT企业和电力智能化头部企业。
最近,盐城供电公司国家电网公司客服中心、国网江苏省电力公司、江苏公司“营销2.0”培训创新基地感谢信,感谢公司对营销数字化转型工作的大力支持,充分肯定了营销部多名员工的工作成绩,高质量、高标准、高效率地完成了系统上线、业务切换各项任务,进一步优化了客户体验,全力推动了供电营销数字转
编者按近年来全球化石能源的大规模使用造成了严重的环境污染与气候恶化,这对人类生存与发展带来了严峻挑战。重塑能源互联系统、转变能源消费观念已成为全球共识,加速能源互联系统的转型成为能源高质量发展的有效支撑。与此同时,集数字化和智能化一体的数字孪生技术的迅速崛起为能源系统发展提供了良
近日,由国家电网有限公司高级培训中心(简称“国网高培中心”)作为主要编制单位参与编制的国际标准ISO/TR29996“Educationandlearningservices–Distanceanddigitallearningservices(DDLS)-Casestudies”(《教育与学习服务—远程与数字学习服务(DDLS)-案例研究》)正式发布,这是国家电网有限公司
1月31日,全球能源互联网发展合作组织(集团公司)2024年工作会议召开。合作组织主席、中国国家电网有限公司董事长辛保安出席会议并讲话。合作组织驻会副主席刘泽洪主持会议并作总结讲话,全球能源互联网集团有限公司董事长、国家电网公司副总经理陈国平作集团公司工作报告。辛保安表示,2023年,合作
1月26日,国网光山县供电公司召开二届四次职代会暨2024年工作会议,认真落实市供电公司四届四次职代会暨2024年工作会议、县委经济工作会议部署,总结工作、分析形势、部署任务,为建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业,奋力谱写“两个更好”、推进现代化光山建设作出新的更大贡献。2023年,国网
1月24日,国家电网有限公司2024年审计工作会召开。会议以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,认真贯彻习近平总书记关于审计工作的重要指示批示精神,全面落实二十届中央审计委员会第一次会议和全国审计工作会议精神,按照公司“两会”要求,持续提高审计监督整体效能,以新时代审计工作高质量发
1月11日,国网山西省电力公司利用自主研发的生产控制大区网络安全漏洞自主挖掘平台,发现漏洞1处并立即落实整改。随着能源互联网的快速发展,分布式能源、储能、电动汽车等交互式、移动式设施广泛接入电网,网络安全防御关口增多、难度加大。为解决生产控制大区网络安全漏洞发现不及时、修复滞后等问题
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!