一种储能电站用的储能系统的制作方法

本发明涉及储能电站
技术领域：
，具体涉及一种储能电站用的储能系统。
背景技术：
：我国存在缺电现象，实际上是缺电力，而不是缺电量。针对这种情况国家发改委《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》，提出了实施“削峰填谷”的基本措施。国家电网为了平衡24小时平均用电，制定了峰谷平电价，我公司的储能设备可以平衡峰谷平用电量，缓解电网峰值用电压力。国家为了支持储能项目，按储能容量给予补贴，并且按储能系统每发出3000度电折算减少一吨碳排放给予补贴。所以储能项是利国利民的国家支持的项目。在现有技术中，电力储能一般是通过抽水蓄能、压缩空气储能等方式来进行，上述技术手段均存在明显的短板：损耗较大、设备运行寿命短，从而经济效益并不突出。因此，迫切需要一种高效储能方案来代替现有的技术方案。技术实现要素：发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种储能电站用的储能系统。技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种储能电站用的储能系统，包括电池储能系统、储能变流器系统、能量管理系统以及相关辅助系统；所述电池储能系统用于对多余的电能进行存储；且所述电池储能系统包括电池架和电池管理系统；所述储能变流器系统用于双向逆变，且同时进行电网支撑抵抗短时冲击；所述能量管理系统用于保障所述电池储能系统的稳定运行；所述相关辅助系统用于保障整个储能系统的正常工作。优选地，所述电池储能系统中所采用的电池总容量2mwh，选用3.2v90ah的磷酸铁锂电芯，1p16s组成51.2v90ah单模组，4p16s*14组成一簇716.8v360ah，8簇组成系统容量2.064mwh。优选地，所述电池储能系统采用低压接入方式接入400v低压交流母线中。优选地，所述电池管理系统包括从控模块与主控模块，所述从控模块用于采集每组单体电压以及温度，所述主控模块通过通讯获取从控数据以及采集电压、电流。优选地，所述储能变流器采用模块化设计，每个模块为62.5kw，八个模块并联可组成500kw储能变流器；同时储能变流器采用多分支结构，八个模块独立运行。优选地，所述储能变流器采用三电平设计，电池设计输入电压范围为：600v-900v，储能变流器采用500kw系统。优选地，所述能量管理系统包括顶层系统和底层系统，所述顶层系统为总集中监控系统，所述底层系统包括储能变流器、充电桩计量电表、电池管理系统、环境监测设备、消防系统、空调或门禁系统。优选地，所述相关辅助系统包括电池散热系统和门禁与照明系统，所述电池散热系统用于实现电池系统的温度调控，门禁与照明系统用于实现门禁开启与照明灯的相互配合。优选地，所述电池散热系统采用两台5kw制冷量的空调。优选地，所述门禁与照明系统在开门时，常规照明开启，关门后，常规照明关闭，开门且常规照明断电时，应急照明开启，应急照明时间保证不低于30分钟。有益效果：本发明，有益效果如下：采用磷酸铁锂电池这一储能技术为核心，相比于抽水蓄能、压缩空气储能等现有储能技术，具有明显的成本和运行寿命优势，经济效益突出，需求巨大，应用前景广阔。随着全球电力需求逐年增长，用电高峰和低谷的负荷差距越来越大，磷酸铁锂电池储能系统作为一项新兴技术，将给电网储能领域带来革命性技术更新，具有巨大的社会效应和经济效应。“峰谷电价经济运行”策略，保证用电企业利益最大化，同时在高峰时段参与电力需求侧响应，实现峰荷转移，提高终端用电效率；应急供电：突发电网故障，作为应急备用电源，为客户省掉ups备用电源投资，减少柴油发电机运行费用，提高系统的可靠性。附图说明图1为本发明储能系统的工作系统图；图2为本发明电池管理系统的工作系统图；图3为本发明能量管理系统的工作系统图。具体实施方式下面结合附图对本发明作更进一步的说明。实施例1：如附图1-3示，本发明实施例中一种储能电站用的储能系统，包括电池储能系统、储能变流器系统、能量管理系统以及相关辅助系统；所述电池储能系统用于对多余的电能进行存储；且所述电池储能系统包括电池架和电池管理系统；所述储能变流器系统用于双向逆变，且同时进行电网支撑抵抗短时冲击；所述能量管理系统用于保障所述电池储能系统的稳定运行；所述相关辅助系统用于保障整个储能系统的正常工作。储能系统采用优良的多支路方案设计，采用多支路的储能变流器系统，具备以下特点：减少电池并联数量，从而减轻电池组内部之内的环流；实现故障冗余功能，当单台pcs功率模块或者单个电池簇推出运行，其余支路可继续正常运行；可接入不同种类和不同电压等级电池组；维护方便，模块的快速插拔和更换能够实现快速复位系统，避免停机带来的经济损失。在本实施例中，所述电池储能系统中所采用的电池总容量2mwh，选用3.2v90ah的磷酸铁锂电芯，1p16s组成51.2v90ah单模组，4p16s*14组成一簇716.8v360ah，8簇组成系统容量2.064mwh。磷酸铁锂电池对比传统铅酸电池：a、绿色环保无污染：该产品无论在生产过程，还是在使用过程均无任何污染情况发生，完全符合欧盟的rohs指令和我国的相关规定；b、高比能量：同样功率的电池组，其体积与重量仅有铅酸电池的四分之一，尤其是重量比、能量比，聚合物锂电池具有更为突出的独特优势；c、循环寿命长，可保用户使用五至十年；d、储存期长：电池自放电小，年容量降低率于1％，采用全密封结构。表1为电池参数表电池单芯安时数90ah电池单芯标称电压3.2v电池单模组安时数90ah电池单模组标称电压51.2v单簇电池标称电压716.8v单簇电池安时数360ah单簇电池容量258kwh总电池容量2064kwh所述电池储能系统采用低压接入方式接入400v低压交流母线中。在本实施例中，所述电池管理系统包括从控模块与主控模块，所述从控模块用于采集每组单体电压以及温度，所述主控模块通过通讯获取从控数据以及采集电压、电流。电池管理系统具有以下几点功能：(1)电池模拟量高精度监测功能bmu层面，实时检测单模组电压；mbms检测电池簇充放电电流，系统总压，系统绝缘等；(2)soc估算通过电流积分，实现基本soc估算。配合充满与放空校正功能，有效提高soc精准度。另外，在bams的管理下单独完成容量标定和soc标定；通过自身算法，得出经校正后的最新电池系统容量和soc标定值，并以此做为后续电池充放电管理的依据，经此得出的soc值误差小，同时在长时间累积过程中会避免soc误差放大的现象；(3)电池系统报警以及保护功能电池管理系统在电池系统出现电压、电流、温度等模拟量出现超过安全保护门限的情况时，将进行故障隔离，将问题电池簇退出运行，同时上报保护信息，并在本地进行显示。电池管理系统拥有三级软件保护功能，具体项目表如下：表2三级软件保护项目注：一级、二级报警故障消失后，可自动消除，三级报警一旦产生，不可自动恢复，必须人工排查后，重启系统。(4)充、放电管理系统运行时，实时监测每个单体电压以及电池包温度，当单体电压达到最大充电电压时，bms强制切断继电器，对电池进行保护；当单体电压低于最低放电电压时，bms强制切断继电器，对电池进行保护；(5)均衡功能本电池管理系统使用被动均衡策略，能够很好得维护电池组的一致性。(6)运行参数设定功能(接入调试上位机后可进行设定)本电池管理系统提供本地对电池管理系统的各项运行参数进行修改。参数设定项目包括：单体电池充电上限电压单体电池放电下限电压电池运行最高温度电池运行最低温度电池簇过流门限电池短时温升过快门限(7)故障运行模式当系统电池组存在部分组电池故障，需要拆卸部分电池进行维护时，可关闭故障组电池组mbms高压盒低压供电，对系统进行重新上电后，系统自检进入故障运行模式，通过功率限制，限制电流。可确保部分需要维修时，不会因电池维修，系统长时间不能运行。当电池组组间总压压差过大时，可通过上位机，强制控制部分组继电器吸合，手动控制pcs对电池组进行整组小电流充放电，达到减小压差功能。便于现场维护。(8)系统运行状态显示本电池管理系统能够在本地对电池系统的各项运行状态进行显示包括(接入调试上位机后可进行设定)：电池单体电压/温度查询及显示电池组电压/温度查询及显示电池簇电流/soc/soh查询及显示告警信息显示其他异常信息显示电池系统容量标定及soc标定电池管理系统基本技术参数表3b电池管理系统基本技术参数在本实施例中，所述储能变流器采用模块化设计，每个模块为62.5kw，八个模块并联可组成500kw储能变流器；同时储能变流器采用多分支结构，八个模块独立运行。储能变流器除了双向逆变功能外，同时可以进行实现支撑电网，保证电网系统的稳定运行，提供抗短时冲击能力，平滑供电，储能，削峰填谷。设备拓扑采用三电平设计，相比较于两电平拓扑，三电平拓扑能够提高开关频率、转换效率和系统稳定性，降低输出谐波、开关损耗和变流器体积。储能变流器具有以下功能：并网功能a、接入锂电池时分为恒功率充电和恒流充电两个阶段；b、并网放电，可以通过预先设置或者集中监控实时调度进行控制；c、四象限独立控制有功和无功；d、与电网调度系统配合，可按照历史曲线或者实时负荷进行调峰，实现电网的削峰填谷；e、与电网调度系统及agc配合，可参与电网二次调频；f、与avc相配合，可实现电网静态无功控制，紧急情况下可快速输出无功，避免负荷低压脱口及电压崩溃，实现紧急无功控制实现平抑各个间歇性电源功率，稳定输出。所述储能变流器采用三电平设计，电池设计输入电压范围为：600v-900v，储能变流器采用500kw系统。实施例2：在本实施例中，所述能量管理系统包括顶层系统和底层系统，所述顶层系统为总集中监控系统，所述底层系统包括储能变流器、充电桩计量电表、电池管理系统、环境监测设备、消防系统、空调或门禁系统。能量管理系统是储能系统的重要组成部分，它为微电网调度控制中心提供数据管理、监视、控制和优化，保障储能系统的稳定高效运行；能量管理系统为储能系统内部每个能源控制器提供功率和电压设定点；确保满足系统中热负荷、电负荷需求；确保系统满足与主网系统间的运行协议；尽可能使能源消耗与系统损耗最小；提供系统故障情况下孤岛运行与重合闸的逻辑与控制方法(加并且网切换单元)等。具备云平台功能，能够远程监控并控制微网系统，无论处于何地能够实时查看运行数据和信息。监控主机完成现场测控系统之间的网络连接、转换、数据采集、数据本地处理、协议转换和命令的交换、本地用户画面监视操作、控制策略、web服务器功能，实现大容量实时数据的高速汇集传输，确保主站系统能够快速、准确地得到所有监测及监控信息，并及时反馈网络检测的系统异常与故障，确保快速定位与恢复。在本实施例中，所述相关辅助系统包括电池散热系统和门禁与照明系统，所述电池散热系统用于实现电池系统的温度调控，门禁与照明系统用于实现门禁开启与照明灯的相互配合。所述电池散热系统采用两台5kw制冷量的空调。电池室采用空调进行散热，空调的选用，需要考虑电池充放电时候的发热量，集装箱箱体的漏量，重庆夏季的环境温度等，综合以上，可采用两台5kw制冷量的空调实现电池系统的温控调控，采用壁挂式一体机放置于大门上，使电池在一个适宜的温度下稳定运行。在本实施例中，所述门禁与照明系统在开门时，常规照明开启，关门后，常规照明关闭，开门且常规照明断电时，应急照明开启，应急照明时间保证不低于30分钟。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12