储能系统安全事故原因分析
安全事故原因主要分为两大类:电池系统方面和电池系统其他来源方面。电池储能安全事故的发生是由内外部诱因交互作用演化发展而成,涉及系统电气拓扑结构、储能电池、电池管理系统(BMS)、储能变流器(PCS)、电缆线束、空调和通风系统、热失控探测系统、消防灭火系统、能量管理系统(EMS)、架构及愿离设计等,还涉及到系统的运行环境、现场管理、运维与检修等。
一、电池系统方面
储能电池内外部电、热激源刺激下,电池会发生热失控反应,释放出大量高湿可燃的气液混合物,遇到外部空气中的氧气,在条件合适的时候,就会发生起火或者爆炸。
二、电池系统的其他来源方面
很多电气设备和附属设施,由于老化、磨损等各种原因引起安全事故,进而可能触发电池系统的安全事故。
储能系统安全的核心和难点
储能系统安全的核心和难点是电池的安全管理。高速可靠的信息传输是电池系统有效控制和实时响应的关键。
通讯方式
- 总控与后台:通讯方式为LAN+5G/4G,速率100M/1000M,可靠性双LAN冗余,有线,无线冗余。
- 总控与主控:通讯方式为1+1路CAN,速率50K/1M,可靠性CAN采用1对多+1对1冗余。
- 从控与主控:通讯方式为双总线环形菊花链,速率500K/1M,相比传统的CAN具备更高的通讯速率、更大的带宽、更多的网络吞吐量,可靠性菊花链通信自愈安全可靠,有效降低更大的占比。
菊花链通信架构优势
- 有利于高耐压设计
- 全隔离通信,抗干扰能力强
- 拓扑简捷,线束简单
- 全自动分配地址
- 双环路设计,系统鲁棒性高
- 物理直传,传输速度快
- 相对成本有优势,技术经济性好
协能科技凭借“菊花链通信技术在大型储能系统中的应用”荣获"2023储能技术创新典范TOP10"。
芯片级主动均衡
- 主动均衡原理:主动均衡平均化并充分发挥单体电池性能,电池组的性能接近单体的性能。
- 芯片级主动均衡测试效果:电池类型为磷酸铁锂电池,实验目的验证芯片电池容量提升能力,实验结果对不同荷电状态电池一致性调整,28.3Ah至61.8Ah。
外挂分体式靶向主动均衡BMS从控
- 产品特点:外挂式安装方式,免于线束转接,方便安装和维护。分体式用法,使得按需加装主动均衡成为可能。灵活加减主动均衡模块,并按硬件选择靶向实施主被动均衡策略。
- 实现方式:硬件电路不借用外部电源,真正做到即插即用。软件精确判断需加装主动均衡的pack并做出提示。通过设置对加装主动均衡的pack实施主动均衡策略。
新一代一体化3.0代BMS总控
- 智能运维系统解决方案:基于云边协同物联网架构的BMS系统,通过精细化管理和运维,预防电池本体和系统出现安全风险,延长电池的使用寿命,增强电池使用的稳定性和均衡性,提高系统维护效率,降低系统管理维护的成本,达到整站高效安全运转的目的。
发展历程
- 2012-2014:动力电池全生命周期追溯技术,国家极梯次利用中心,建立电池全生命周期管理体系。
- 2015-2017:生态级智能BMS系统,数字化能源管理系统,多场量应用(大储/工商业/户储)。
- 2021:智能化云平台运维系统,多场量应用(电动二轮车/工商业用车/新能源汽车、换电重卡等)。
- 2022:高精度SOX算法,引领智能BMS技术革新。
- 2024:梯次利用。
储能可提供的供货范围
储能BMS典型案例
- 山东高唐8MWh高压储能项目:项目背景为山东聊城高唐龙泓40MWp光伏配套储能项目容量4MW/8MWh,直流侧由396串磷酸铁锂电池串联,最高电压达1425V,是国内首个1500V高压储能系统。
- 英国120MWh光储一一体化项目:项目位于英国肯特郡,采用高性能磷酸铁锂电池,采用非步入式预制舱的形式,严格按照IEC和UL的标准进行设计、生产和集成。
- 安徽金200MWh储能项目:该项目为华东单体最大网侧独立储能项目,是金寨县创建全国首个“国家高比例可再生能源示范县”以来建成的首个独立储能电站。
- 塔里木油田500MWh光伏配储项目:项目位于塔里木盆地,采用280Ah磷酸铁锂电池,16串风冷方案,0.25P系统,采用主动均衡方案,选择的外挂分体式靶向主动均衡BMS,实现精准控制,按需均衡,有效提升电站运行经济效益。
- 新疆800MWh光储一体化项目:该项目与新锂叶尔美河流域其它水电、风电光伏,抽水带能电站项目充分结合,有效利用了县区域内丰富的太阳能资源,该项目配套储能规模200MW/800MWh,是目前国内已投运最大的电化学储能电站。