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上電科田堃:儲能系統安全保護解決方案

作者:中國儲能網新聞中心 來源:中國儲能網 發布時間:2019-10-15 瀏覽:
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中國儲能網訊:2019年10月11-12日,第六屆儲能技術在分布式能源與微電網中應用高層研討會”在深圳召開。來自科研機構、設計院、新能源發電企業、電力公司、系統集成商、電池制造企業、電氣元器件企業、新能源制造企業、項目承包商、投融資機構等500余人參加了本次會議。

在會上,上海電器設備檢測所有限公司能源裝備事業部業務總監田堃分享了主題報告《儲能系統安全保護解決方案》,以下為演講實錄:

田堃:各位同仁,我是來自上海電器設備檢測所的田堃,很高興來這里演講,我的演講題目是“儲能系統的安全解決方案”。

我分為四個部分:一是儲能系統的構成;二是系統的安全故障問題;三是系統的安全解決方案;四是關于我們的介紹。

儲能系統分為四個部分:儲能電池、BMS、變流器、一二次設備。前面的丁總監和吳院長提了液流、鉛碳、三元等。BMS主要有一些安全的功能。變流器目前根據我們的經驗,目前單機國內可以做到1.5MW左右,如果是3MW可能需要并機。一二次設備中一次設備指的是電網接入的設備,二次設備是指數據采集和監測。

儲能應用領域很廣,手機、平板電腦、火力發電、新能源發電的應用。火力發電中配上儲能系統,對經濟效益有一定的改善,風光發電現在推出很多的政策,有些省份新建風力發電和火力發電,需要強制配上儲能系統,老的火力發電配上儲能系統也可以對經濟效益有一些改善。

通訊基站過去作為應急電源,如果配上儲能系統,可以采用一些峰谷套利模式,回收成本會增加。戶用側也是儲能的發展方向,隨著儲能的成本下降,分布式儲能系統肯定是很大的前景,歐美國家應用非常廣泛。

儲能電站的應用廣,來源于它的優點,電源側可以提高發電機組效率和可再生能源的并網。電網側可以作為電網的削峰填谷,有些省份夏季負荷非常高,但是在冬季負荷比較低,配上儲能系統可以改善電網負荷削峰填谷,如江蘇這種省份,還可以參與電力輔助服務,作為調峰調頻,用戶側可以作為應急電源,無功補償,改善電能質量,微電網有電能補充的優點。

儲能電站的應用范圍廣,伴隨安全問題突出,安全的風險也會越來越高,像韓國9月的儲能電站及最近新能源汽車不斷出現事故,如何規避風險?我們要找到安全的問題。

安全問題在我看來分為兩種:系統安全和人身安全。系統安全主要指的是設備安全、元器件安全,嚴重時,可能發生人身安全。

系統安全我覺得主要指設備安全,如電池和變流器,電池有一些電壓類、溫度和充放的故障,在我看來主要是一致性。單個電池的故障概率很低,作為電池組的話可能會產生一些過充、過壓、過溫的現象。在變流器中,主要有一些絕緣類、電能質量和環境,對變流器沒影響,對配電設備可能產生一系列的反應。儲能系統除了元器件故障,還有一些絕緣類故障,通訊類故障和環境類故障。我們找到這些故障問題要分析一下故障原因。

首先在元器件中,是否符合標準?設備選型,可能單個設備沒問題,設備和設備間是否匹配?在外部因素,儲能的環境是港口還是地震多災區?是否考慮到鹽霧和地震?還有一些儲能系統在現場是否考慮到一操作不當。設備布局中是否考慮設備和設備的安放位置、電纜的走線是否考慮到散熱。通信是否正常,電能質量和接地等等。

儲能系統的安全問題得不到警示,嚴重時可能發生熱傷害、中毒、爆炸、火災等安全問題。如何規避這些?下面看一下我們的安全解決方案。

由于儲能電站應用越來越廣,國家也出臺一系列的標準,國內已經推出GB/T 36548、GB/T36558等一系列的標準,對儲能電站接入電網有一些要求。歐美有UL9540和IEC62933等標準。針對單一設備我們可以做到第三方報告和證書,批次設備可以根據GB/T2828進行到貨抽檢,一些儲能電站剛開始沒有發現問題,但是運行到一定時間可能會產生一些安全上的隱患,預防性的年檢也是必不可少的。

這是我們儲能系統電站的現場年檢方案,包括一致性檢查、安全性檢查、設備檢查、系統性檢查。安全性的檢查考慮安全系統、溫控、接地是否與設計符合。BMS根據GB/T34131標準進行驗收,如故障診斷、通信等。系統性的檢查主要是有功、無功、電網性的測試項目還有一些高低穿的測試項目。

上海電科所是一家老牌的國企,從電池\BMS、PCS進行儲能系統的檢測,電池測試電壓800V,單通道電性能可以做到600A,雙通道并聯最大1200A。我們的亮點:今年9月份建成了國內第三方最大的檢測平臺,測試容量3MW,能兼容35kW、10kW、6kW、400V電壓等級,直流端的電壓4MW,直流電壓2000V,可以覆蓋1500V的光伏逆變器、儲能變流器等。它不僅僅作為實驗室,這套設備可以拉到現場進行儲能電站的檢測,具備高低穿的能力,高低穿的能力是無源的。還有192平方米帶載高低溫濕熱環境箱,是針對20公尺的集裝箱考慮。我們所總部在上海普陀,重慶、雄安、福州都有實驗室。

我們所60%的測試項目來自國際的一流企業,20%的測試項目來自于國內一流實驗室,大家有興趣可以在線下交流,一起合作共贏,這是我的演講,匯報完畢,感謝大家。

關鍵字:上電科 儲能系統 安全

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