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刘振宇:基于全生命周期理论的储能电站安全分析

北极星储能网  来源:北极星储能网    2019/5/19 17:35:10  我要投稿  

北极星储能网讯:“电池全生命数据是运维人员掌握并分析系统是否正常可控、结算各项技术指标、故障排查与追溯的主要手段。山东电工特别注重BMS产品的选择与开发,现在我们已经在这一套系统上投入了很大的人力物力来更加完善这一套系统,就是说因为电池这一块要想安全可靠的运行,电池的一致性是首先的,在一致性的基础上,怎么样管理电池,我们认为这是这一套系统能够安全运行的一个非常重要的东西。”

—— 刘振宇

聚焦“技术应用双创新,规模储能新起点”,通过组织主题演讲、展览展示、创新大赛、专题研讨、项目考察、新品发布、技术交流等多种活动,多维度精准对接全球储能市场与应用,助力中国储能企业与国际接轨,为储能企业搭建与政策制定者、规划者、电网管理者、电力公司、能源服务商的交流互动平台。2019年5月18-20日,中关村储能产业技术联盟、中国科学院工程热物理研究所举办“ESIE2019储能国际峰会暨展览会”,北极星储能网、电力头条APP全程直播。

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山东电工电气集团有限公司电力工程分公司总经理 刘振宇

各位来宾、各位领导、各位专家,大家下午好。进行了一天的讲座的听,看大家都累了,人也比较少了,我就赶紧简单介绍一下。

我的介绍分为四个方面:集团介绍、储能业务介绍、储能设备选型、BMS系统、运维管控系统。

集团介绍:我们山东电工属于国家资助科研单位,我们下属20几家企业,核心的产品包括变压器、封闭式组合电器、铁塔、电线电缆、配网产品。

最主要的特点是变压器业务,研发制造技术达到国际先进水平,自主研制了世界上最高的电压等级的变压器电抗器系列,年产能达到1.85亿千伏安。

封闭式组合开关,实现开关设备全套智能化,1100千伏GIS、盆式绝缘子关键技术达到国际先进水平。1100千伏GIIS年产能36个间隔,500千伏600间隔,是国内同类产品生产能力的四家制造商之一。我们生产了世界最高的铁塔,还有电线电缆,还有智能装备,还有自动调容调压变压器。

第二,储能业务,我们新建镇江北山、扬中长旺、新坝,我们正在实施的苏州储能电站,这两个站用的经营租赁方式做的,还有一个比较大的站是我们跟国网节能做得苏州二期的项目,他们进行的投资,我们提供的设备,大概是50MW/100MWh的项目。电网侧储能项目作为缓解迎峰度夏供电压力的措施,结合电化学储能电站建设周期短、布点灵活的优势,具有调峰调频、负荷响应、黑启动服务新能源消纳的作用。

二、储能的选型。我们是基于整个储能系统的安全角度来分析储能系统。设备选型,电站建设等方面我们都总结了经验。系统安全,每个组成部分它的安全决定了系统的安全。

第一,电芯选型。我们电芯选型主要关注高安全性,电芯具备安全性,在一些恶劣条件下不能起火、爆炸。还有循环特性、温升特性、自放电率、能量密度,我们选择电芯参考一些角度,现在储能站的电芯基本上我们社会上一流厂家。

第二,BMS。选择第一期建设的时候跟大家做一个分享,我们很少关注BMS的问题,电芯用谁的,BMS用谁的,我们通过运行来看BMS也是一个非常关键的东西,要有一个高可靠性、环境适应性、模块化程度要高、产品功能化程度要高。储能系统作为系统工程,BMS是否有丰富的工程经验,决定了系统产品的稳定性,还要有一定的数据存储能力,因为电芯的表现很多数据都在BMS里面进行存储。PCS选型也跟索英做过合作,PCS选型关注四个方面,高稳定性、高效率、响应速率、高性能。

EMS选型,我们经过这么长时间,我们做了一个招投标,现在我们有三个电站自己运维,这些性能关乎到系统的安全性,智能化、集成化、模块化、运算速率、EMS数据存储能力。

四、从储能系统角度来看安全,任何结构节点有自己的问题。从我们运营商的角度,山东电工作为一个储能整体解决方案的运营商的角度来说,不可能现在去做电芯系统,我们更关注我们怎么把这个BMS做好,还有运维管控系统做好。BMS现行一些做法,更强调数据管理、控制算法、安全算法。

数据管理,数据采集与刷新,BMS要求毫秒级的反应,整个系统在一个秒级的反应上。在传播设计上,采用双通道,包括传输的稳定。大数据的保存,BMS要求很大的存储数据,一个本地的数据分析预警,我们有一个大数据的分析。更关注的理念电池数据是储能系统管理的基石,强调实时性、连续性、全面性、可追溯性。电池全生命数据是运维人员掌握并分析系统是否正常可控、结算各项技术指标、故障排查与追溯的主要手段。山东电工特别注重BMS产品的选择与开发,现在我们已经在这一套系统上投入了很大的人力物力来更加完善这一套系统,就是说因为电池这一块要想安全可靠的运行,电池的一致性是首先的,在一致性的基础上,怎么样管理电池,我们认为这是这一套系统能够安全运行的一个非常重要的东西。

控制算法,分级管理和梯次保护,包括部分时效的情况下不会时效。多样有效的均衡方案,我们有主动均衡和被动均衡。我们这一块BMS这两种均衡可以做到,有效解决系统电芯容量不一致的问题,增加使用容量。电芯标定算法,大家都没有说,有些BMS在一定时间之内,要重新标定,有些整个系统的停电,我们这一块实现不停电情况下的电芯标定。

安全算法,系统一体化控制,BMS支持多系统的接入。绝缘算法、温控算法。温控算法这一块也是一个重中之重,发现了电芯一些异常,我可以进行一个电压电流的调节,但是可能在同时温度有一个变化,我们要进行主动手段来使它温度又达到了一个适合电芯运行的环境,我们认为BMS五重要的地方。

运维管控系统,准备在苏州二期把这一套系统用上,科技发展到今天很多技术手段达到了让我们坐在家里,坐在办公桌前看到这一套系统,包括它的任何一个地方的运行状态。

运维管理,我们在没有用这一套系统情况下我们要做得一些事情,包括“两票三制”、工作计划、标准化、人员培训、记录、按时检查。我们有了这一套系统,以平台为中心,以网络为纽带,达到“盔点而见全面”的效果,从而做到真正的简单监控、优化运维、方便安全。主要开发思路监控是基础,数据是核心,用服务创造价值。因为我们在建造这几个储能站,现在的运维在我们自己手中,以后还要跟省公司这边来进行协商,很多的运维我们要在使用寿命周期之内来进行系统的运维。

这是我们运维管控平台的展示。我们在这个平台上展示一共运维多少系统,有三维地理信息,从大到下Top down的信息,还有关键部位、关键设备的信息。

运维平台达到的特性,强兼容性、集成化、模块化、全方位监控、储能站全设备的监控,数据、指令、环境、事件全方位的监控,容灾备份、故障恢复全天候的监控。我们达到了人和设备同时对系统进行监控的一个状态,达到双安全、双保险。

智能分析,有一个平台架构,全生命周期的回顾,数据监测,颗粒度低,电芯数据监测,存储可以到毫秒级,存储的时长可以达到五年。平台还可以远程维护、远程升级。

谢谢大家。

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