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上电科田堃:储能系统安全保护解决方案

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国储能网 发布时间:2019-10-15 浏览:
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中国储能网讯:2019年10月11-12日,第六届储能技术在分布式能源与微电网中应用高层研讨会”在深圳召开。来自科研机构、设计院、新能源发电企业、电力公司、系统集成商、电池制造企业、电气元器件企业、新能源制造企业、项目承包商、投融资机构等500余人参加了本次会议。

在会上,上海电器设备检测所有限公司能源装备事业部业务总监田堃分享了主题报告《储能系统安全保护解决方案》,以下为演讲实录:

田堃:各位同仁,我是来自上海电器设备检测所的田堃,很高兴来这里演讲,我的演讲题目是“储能系统的安全解决方案”。

我分为四个部分:一是储能系统的构成;二是系统的安全故障问题;三是系统的安全解决方案;四是关于我们的介绍。

储能系统分为四个部分:储能电池、BMS、变流器、一二次设备。前面的丁总监和吴院长提了液流、铅碳、三元等。BMS主要有一些安全的功能。变流器目前根据我们的经验,目前单机国内可以做到1.5MW左右,如果是3MW可能需要并机。一二次设备中一次设备指的是电网接入的设备,二次设备是指数据采集和监测。

储能应用领域很广,手机、平板电脑、火力发电、新能源发电的应用。火力发电中配上储能系统,对经济效益有一定的改善,风光发电现在推出很多的政策,有些省份新建风力发电和火力发电,需要强制配上储能系统,老的火力发电配上储能系统也可以对经济效益有一些改善。

通讯基站过去作为应急电源,如果配上储能系统,可以采用一些峰谷套利模式,回收成本会增加。户用侧也是储能的发展方向,随着储能的成本下降,分布式储能系统肯定是很大的前景,欧美国家应用非常广泛。

储能电站的应用广,来源于它的优点,电源侧可以提高发电机组效率和可再生能源的并网。电网侧可以作为电网的削峰填谷,有些省份夏季负荷非常高,但是在冬季负荷比较低,配上储能系统可以改善电网负荷削峰填谷,如江苏这种省份,还可以参与电力辅助服务,作为调峰调频,用户侧可以作为应急电源,无功补偿,改善电能质量,微电网有电能补充的优点。

储能电站的应用范围广,伴随安全问题突出,安全的风险也会越来越高,像韩国9月的储能电站及最近新能源汽车不断出现事故,如何规避风险?我们要找到安全的问题。

安全问题在我看来分为两种:系统安全和人身安全。系统安全主要指的是设备安全、元器件安全,严重时,可能发生人身安全。

系统安全我觉得主要指设备安全,如电池和变流器,电池有一些电压类、温度和充放的故障,在我看来主要是一致性。单个电池的故障概率很低,作为电池组的话可能会产生一些过充、过压、过温的现象。在变流器中,主要有一些绝缘类、电能质量和环境,对变流器没影响,对配电设备可能产生一系列的反应。储能系统除了元器件故障,还有一些绝缘类故障,通讯类故障和环境类故障。我们找到这些故障问题要分析一下故障原因。

首先在元器件中,是否符合标准?设备选型,可能单个设备没问题,设备和设备间是否匹配?在外部因素,储能的环境是港口还是地震多灾区?是否考虑到盐雾和地震?还有一些储能系统在现场是否考虑到一操作不当。设备布局中是否考虑设备和设备的安放位置、电缆的走线是否考虑到散热。通信是否正常,电能质量和接地等等。

储能系统的安全问题得不到警示,严重时可能发生热伤害、中毒、爆炸、火灾等安全问题。如何规避这些?下面看一下我们的安全解决方案。

由于储能电站应用越来越广,国家也出台一系列的标准,国内已经推出GB/T 36548、GB/T36558等一系列的标准,对储能电站接入电网有一些要求。欧美有UL9540和IEC62933等标准。针对单一设备我们可以做到第三方报告和证书,批次设备可以根据GB/T2828进行到货抽检,一些储能电站刚开始没有发现问题,但是运行到一定时间可能会产生一些安全上的隐患,预防性的年检也是必不可少的。

这是我们储能系统电站的现场年检方案,包括一致性检查、安全性检查、设备检查、系统性检查。安全性的检查考虑安全系统、温控、接地是否与设计符合。BMS根据GB/T34131标准进行验收,如故障诊断、通信等。系统性的检查主要是有功、无功、电网性的测试项目还有一些高低穿的测试项目。

上海电科所是一家老牌的国企,从电池\BMS、PCS进行储能系统的检测,电池测试电压800V,单通道电性能可以做到600A,双通道并联最大1200A。我们的亮点:今年9月份建成了国内第三方最大的检测平台,测试容量3MW,能兼容35kW、10kW、6kW、400V电压等级,直流端的电压4MW,直流电压2000V,可以覆盖1500V的光伏逆变器、储能变流器等。它不仅仅作为实验室,这套设备可以拉到现场进行储能电站的检测,具备高低穿的能力,高低穿的能力是无源的。还有192平方米带载高低温湿热环境箱,是针对20公尺的集装箱考虑。我们所总部在上海普陀,重庆、雄安、福州都有实验室。

我们所60%的测试项目来自国际的一流企业,20%的测试项目来自于国内一流实验室,大家有兴趣可以在线下交流,一起合作共赢,这是我的演讲,汇报完毕,感谢大家。

关键字:上电科 储能系统 安全

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