System zintegrowanego magazynowania energii zewnętrznej o mocy 100 kW/215 kWh dla sieci energetycznej

Zewnętrzny zintegrowany system magazynowania energii 100kW/215kWh do oszczędzania energii elektrycznej z sieci i energii słonecznej PV fotowoltaicznej

1. Wprowadzenie do systemu

Zintegrowany system magazynowania energii 100kW/215kWh chłodzony powietrzem to system magazynowania energii składający się z akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych 280Ah. Ma szerokie zastosowanie w sieci energetycznej i realizuje szczytowe i dolinowe wyrównywanie obciążenia, zarządzanie zapotrzebowaniem na energię elektryczną, awaryjne zasilanie itp.

2. Zalety

1) Przyjmując zintegrowaną konstrukcję i zarządzanie pojedynczym klastrem, rozwiązano problem cyrkulacji między akumulatorami i efekt beczki, co znacznie zwiększa bezpieczeństwo systemu i pojemność rozładowania w całym cyklu życia produktu;

2) Wysoce zintegrowany, upraszcza konstrukcję, jednocześnie dodatkowo obniżając koszty systemu;

3) Może osiągnąć zróżnicowany system ochrony przeciwpożarowej: Standardowa konfiguracja obejmuje detektor gazu kompozytowego i aerozol kontrolowany temperaturą;

4) Samodzielnie opracowany system kontroli i eksploatacji: Zestaw systemów oprogramowania opracowanych niezależnie w oparciu o wymagania operacyjne.

3. Struktura systemu

4. Lista wyposażenia systemu

5. Parametry techniczne

6. Szczegółowe wprowadzenie

1) Ogólne

Jest to znormalizowany system magazynowania energii o znamionowej pojemności 215kWh na szafę. Obejmuje skrzynkę akumulatorów, skrzynkę wysokiego napięcia, falownik magazynowania energii, STS, system kontroli temperatury, system ochrony przeciwpożarowej, jednostkę dystrybucji energii, BMS (System Zarządzania Akumulatorami) i system zarządzania energią EMS oraz obsługuje funkcję APP.

Produkt nadaje się do instalacji zewnętrznej, ma dużą adaptację do środowiska, elastyczną instalację, obsługuje wiele szaf i jest wygodny do rozbudowy; jest używany głównie do szczytowego i dolinowego wyrównywania obciążenia po stronie przemysłowej i komercyjnej, zmniejsza obciążenie sieci i oszczędza wydatki na energię elektryczną.

Produkt jest eksploatowany w trybie podłączonym do sieci. PCS przyjmuje system trójfazowy. Konieczne jest podłączenie fazy N ze strony sieci do rzędu N w szafie, aby zapewnić pomocnicze zasilanie AC220V dla szafy. Schemat elektryczny jest następujący:

2) Schemat elektryczny

3) Skrzynka pakietu akumulatorów

Produkty serii RYZ100215AF wykorzystują ogniwa LFP 3,2V/280Ah, a każda skrzynka pakietu akumulatorów zawiera 16 ogniw, grupowanych w trybie 1P16S.

4) Ogniwa akumulatorów

System jest wyposażony w fabrycznie nowe akumulatory litowe LFP (3,2V/280Ah), charakteryzujące się wysoką energią właściwą, długą żywotnością cyklu, niskim kosztem, bezpieczeństwem i brakiem zanieczyszczeń. Zostały one szeroko zastosowane w systemach magazynowania energii.

5) Klaster akumulatorów

Klaster akumulatorów to jednostka składająca się z wielu pakietów akumulatorów połączonych w określony sposób elektryczny, w tym stojaki na akumulatory, akumulatory do magazynowania energii, obwody zasilania i próbkowania, interfejsy elektryczne i inne komponenty. Pojedyncza szafa składa się z 15 pakietów akumulatorów 1P16S i falownika magazynowania energii 100kW, tworząc zintegrowaną szafę magazynowania energii chłodzoną powietrzem z fosforanu litowo-żelazowego z funkcjami ładowania i rozładowania. Nominalna pojemność szafy wynosi 215kWh.

6) System konwersji mocy (PCS)

System konwersji mocy (PCS) kontroluje proces ładowania i rozładowania systemu akumulatorów do magazynowania energii, wykonuje konwersję AC/DC i bezpośrednio zasila obciążenia AC, gdy nie ma zasilania z sieci. PCS składa się z dwukierunkowego konwertera DC/AC, jednostki sterującej itp. Kontroler PCS odbiera instrukcje sterowania w tle poprzez komunikację i kontroluje konwerter w celu ładowania lub rozładowywania akumulatora zgodnie ze znakiem i wielkością instrukcji zasilania, tym samym regulując moc czynną i moc bierną sieci energetycznej. Kontroler PCS komunikuje się z BMS za pośrednictwem interfejsu RS-485 w celu uzyskania informacji o stanie pakietu akumulatorów, co może zrealizować ochronne ładowanie i rozładowywanie akumulatora oraz zapewnić bezpieczną pracę akumulatora.

7) System zarządzania akumulatorami (BMS)

BMS przyjmuje architekturę 2-warstwową. Każdy system zarządzania akumulatorami składa się z jednostki zarządzania akumulatorami (BMU) i jednostki sterującej akumulatorami (BCU). System BMS ma funkcje, takie jak precyzyjne wykrywanie i raportowanie sygnałów analogowych, alarm błędów, przesyłanie i przechowywanie, ochrona akumulatora, ustawianie parametrów, pasywne równoważenie, kalibracja SOC pakietu akumulatorów, autoryzacja konta operacyjnego i zarządzanie hasłami oraz interakcja informacji z innymi urządzeniami.

8) Jednostka zarządzania akumulatorami (BMU)

Podrzędna jednostka sterująca BMU realizuje monitorowanie w czasie rzeczywistym stanu akumulatora poprzez dokładne zbieranie napięcia i temperatury każdego pojedynczego akumulatora. Moduł ma niezawodną funkcję komunikacji danych i może komunikować się z nadrzędną jednostką sterującą systemu zarządzania akumulatorami lub innym niezbędnym sprzętem podczas pracy systemu.

9) Jednostka sterująca akumulatorami (BCU)

Główna jednostka sterująca BCU jest rdzeniem sterowania systemem zarządzania akumulatorami. Wykrywa napięcie i temperaturę ogniw akumulatorów, komunikując się z podrzędnymi jednostkami sterującymi, i wykrywa zewnętrzne parametry charakterystyczne, takie jak całkowite napięcie pakietu akumulatorów, prąd ładowania i rozładowania oraz rezystancja izolacji do ziemi. Szacuje i monitoruje stan wewnętrzny akumulatora litowego (pojemność, SOC, SOH itp.) zgodnie z odpowiednimi algorytmami. Na tej podstawie realizuje zarządzanie ładowaniem i rozładowaniem, zarządzanie termiczne, wykrywanie izolacji, zarządzanie równoważeniem pojedynczych ogniw i alarm błędów pakietu akumulatorów litowych; może wymieniać dane z PCS, EMS, interfejsem człowiek-maszyna i innymi urządzeniami za pośrednictwem magistrali komunikacyjnej i komunikować się z BMU za pośrednictwem łańcucha szeregowego.