淺談儲能集裝箱構(gòu)造及能量管理系統(tǒng)方案應(yīng)用研究
安科瑞 劉邁
引言
儲能集裝箱作為一種*效,、靈活的能源儲存設(shè)備,,在新能源領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用,。本文將詳細(xì)介紹儲能集裝箱的內(nèi)部構(gòu)造以及能量管理*心系統(tǒng)方案的應(yīng)用,旨在為我國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供有益參考,。
一,、儲能集裝箱內(nèi)部構(gòu)造
1. 集裝箱本體
儲能集裝箱采用標(biāo)準(zhǔn)集裝箱尺寸,便于運輸和安裝,。集裝箱本體采用高強(qiáng)度鋼材,,具有良好的抗壓、抗風(fēng),、防雨,、防曬性能,確保設(shè)備在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運行,。
2. 儲能電池系統(tǒng)
儲能電池系統(tǒng)是儲能集裝箱的核心部分,,主要由電池模塊、電池管理系統(tǒng)(BMS)和電池架構(gòu)成,。電池模塊選用高性能鋰離子電池,,具有能量密度高、循環(huán)壽命長,、安全性能好等優(yōu)點,。BMS負(fù)責(zé)對電池進(jìn)行實時監(jiān)控和管理,確保電池在*佳狀態(tài)下工作,。
3. 能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括逆變器,、充電器和直流/直流(DC/DC)轉(zhuǎn)換器。逆變器將電池儲存的直流電轉(zhuǎn)換為電,,供外部設(shè)備使用,;充電器負(fù)責(zé)將外部交流電轉(zhuǎn)換為直流電,為電池充電,;DC/DC轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)不同電壓等*之間的轉(zhuǎn)換,,滿足不同設(shè)備的用電需求。
4. 控制與保護(hù)系統(tǒng)
控制系統(tǒng)主要包括**處理器(CPU),、通信接口和顯示屏,。CPU負(fù)責(zé)對整個儲能集裝箱的運行進(jìn)行實時監(jiān)控,確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,;通信接口實現(xiàn)與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互,,便于遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理;顯示屏用于顯示系統(tǒng)運行參數(shù)和狀態(tài),。
5. 通風(fēng)與散熱系統(tǒng)
為了確保儲能集裝箱內(nèi)部溫度適宜,,設(shè)置有通風(fēng)和散熱系統(tǒng)。通風(fēng)系統(tǒng)通過引入外部空氣,,降低內(nèi)部溫度,;散熱系統(tǒng)通過散熱器將電池產(chǎn)生的熱量散發(fā)到外部環(huán)境中,保證電池在*佳溫度范圍內(nèi)工作,。
二,、能量管理*心系統(tǒng)方案應(yīng)用
1. 大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)
智慧儲能柜能量管理平臺通過大數(shù)據(jù)技術(shù)收集和分析儲能設(shè)備的運行數(shù)據(jù),結(jié)合人工智能算法,,實現(xiàn)對儲能設(shè)備的智能調(diào)度和優(yōu)化,。
2. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)智慧儲能柜與外部系統(tǒng)(如電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)等)的實時通信,,提高儲能設(shè)備的運行效率和可靠性,。
3. 云計算技術(shù)
云計算技術(shù)可以為智慧儲能柜能量管理平臺提供強(qiáng)大的計算和存儲能力,實現(xiàn)對大量儲能設(shè)備的*效管理,。
三,、應(yīng)用場景
1光伏發(fā)電系統(tǒng)
集裝箱可用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的儲能環(huán)節(jié),實現(xiàn)光伏發(fā)電與負(fù)載需求之間的平衡,,提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益,。
2風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
儲能集裝箱可用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的儲能環(huán)節(jié),降低風(fēng)速波動對電網(wǎng)的影響,,提高風(fēng)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。
3電網(wǎng)輔助服務(wù)
儲能集裝箱可作為電網(wǎng)的輔助服務(wù)設(shè)備,參與調(diào)頻、調(diào)峰等任務(wù),,提高電網(wǎng)運行效率,。
Acrel-2000ES儲能柜能量管理系統(tǒng)
1系統(tǒng)概述
安科瑞儲能能量管理系統(tǒng)Acrel-2000ES,專門針對工商業(yè)儲能柜,、儲能集裝箱研發(fā)的一款儲能EMS,,具有完善的儲能監(jiān)控與管理功能,涵蓋了儲能系統(tǒng)設(shè)備(PCS、BMS,、電表,、消防、空調(diào)等)的詳細(xì)信息,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集,、數(shù)據(jù)處理,、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢與分析,、可視化監(jiān)控,、報警管理、統(tǒng)計報表等功能,。在高*應(yīng)用上支持能量調(diào)度,具備計劃曲線,、削峰填谷、需量控制,、防逆流等控制功能,。
2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-2000ES,可通過直采或者通過通訊管理或串口服務(wù)器將儲能柜或者儲能集裝箱內(nèi)部的設(shè)備接入系統(tǒng),。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下:
3系統(tǒng)功能
3.1實時監(jiān)測
系統(tǒng)人機(jī)界面友好,,能夠顯示儲能柜的運行狀態(tài),實時監(jiān)測PCS,、BMS以及環(huán)境參數(shù)信息,,如電參量、溫度,、濕度等,。實時顯示有關(guān)故障、告警,、收益等信息,。
3.2設(shè)備監(jiān)控
系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測PCS、BMS,、電表,、空調(diào)、消防,、除濕機(jī)等設(shè)備的運行狀態(tài)及運行模式,。
PCS監(jiān)控:滿足儲能變流器的參數(shù)與限值設(shè)置,;運行模式設(shè)置;實現(xiàn)儲能變流器交直流側(cè)電壓,、電流,、功率及充放電量參數(shù)的采集與展示;實現(xiàn)PCS通訊狀態(tài),、啟停狀態(tài),、開關(guān)狀態(tài),、異常告警等狀態(tài)監(jiān)測,。
BMS監(jiān)控:滿足電池管理系統(tǒng)的參數(shù)與限值設(shè)置;實現(xiàn)儲能電池的電芯,、電池簇的溫度,、電壓、電流的監(jiān)測,;實現(xiàn)電池充放電狀態(tài),、電壓、電流及溫度異常狀態(tài)的告警,。
空調(diào)監(jiān)控:滿足環(huán)境溫度的監(jiān)測,,可根據(jù)設(shè)置的閾值進(jìn)行空調(diào)溫度的聯(lián)動調(diào)節(jié),并實時監(jiān)測空調(diào)的運行狀態(tài)及溫濕度數(shù)據(jù),,以曲線形式進(jìn)行展示,。
UPS監(jiān)控:滿足UPS的運行狀態(tài)及相關(guān)電參量監(jiān)測。
3.3曲線報表
系統(tǒng)能夠?qū)CS充放電功率曲線,、SOC變換曲線,、及電壓、電流,、溫度等歷史曲線的查詢與展示,。
3.4策略配置
滿足儲能系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)的配置、電價參數(shù)與時段的設(shè)置,、控制策略的選擇,。目前支持的控制策略包含計劃曲線、削峰填谷,、需量控制等,。
3.5實時報警
儲能能量管理系統(tǒng)具有實時告警功能,系統(tǒng)能夠?qū)δ艹浞烹娫较?、溫度越限,、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。
3.6事件查詢統(tǒng)計
儲能能量管理系統(tǒng)能夠?qū)b信變位,,溫濕度,、電壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理,,方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進(jìn)行歷史追溯,查詢統(tǒng)計,、事故分析,。
3.7遙控操作
可以通過每個設(shè)備下面的紅色按鈕對PCS、風(fēng)機(jī),、除濕機(jī),、空調(diào)控制器、照明等設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制,,但是當(dāng)設(shè)備未通信上時,,控制按鈕會顯示無效狀態(tài)。
3.8用戶權(quán)限管理
儲能能量管理系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,,設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能,。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如遙控的操作,數(shù)據(jù)庫修改等),??梢远x不同*別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,,為系統(tǒng)運行,、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障,。
3.9安科瑞配套產(chǎn)品
五,、結(jié)束語
總之,儲能集裝箱內(nèi)部構(gòu)造及能量管理*心系統(tǒng)方案的應(yīng)用,,為我國新能源產(chǎn)業(yè)提供了*效,、靈活的能源儲存解決方案。隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展,,儲能集裝箱將在我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和綠色發(fā)展中發(fā)揮更加重要的作用,。
參考文獻(xiàn)
[1]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.
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