[发明专利]一种多元储能融合控制终端及其控制系统

说明书

本发明公开了一种多元储能融合控制终端及其控制系统，多元融合储能控制终端通过与温度均衡控制或设备通讯，与电池管理系统单元检测电池数据，与温度控制系统和设备通讯，与电池舱的安防系统通讯，实现现场多个系统的融合，将系统参数统一管理，实现数据的统一存储、清洗、检索等；该系统可以有效避免由于系统不同导致的参数不一致，由于系统不统一造成的控制模式冲突等问题，有效提高了储能系统效率和检修效率，降低故障率和由于通讯故障误报等问题，将消防系统纳入到统一的电站管理，有效提高系统的火灾预警能力和消防设备的可用性，提高了储能系统的安全性。

技术领域

本发明属于储能电池控制技术领域，尤其针对电化学储能系统的电池、环境和消防控制技术，具体涉及一种多元储能融合控制终端及其控制系统。

背景技术

全球对清洁能源续期急剧增加，特别是以风电、光伏为主的能源装机量飞速增加，由此也增加了对储能系统的需求。储能在主体功能方面，新能源配置储能主体功能是降低新能源出力波动、有效跟踪计划出力、提升新能源电站可调度性、降低弃风弃光率、有助于提升新能源消纳能力；我国新能源配置储能市场增长主要发生在2018-2020年，三年累计装机915.7MW，占比89.2％。主要分布在青海、安徽、新疆、广东、西藏，系统以1-2h配置为主，以500kWPCS并联的传统系统架构为主。鉴于PCS设备和电池PACK集成技术的发展，未来将逐步实施1500V高压PCS设备和液冷储能系统方案。以发电集团投资或发电集团与省电网公司采取融资租赁模式为主。在储能参与调峰方面，电源侧调峰主体功能参与区域新能源消纳、为电网提供尖峰负荷需求、参与电网削峰填谷，近两年累计装机185.0MW，分布在辽宁、安徽、福建、河北、广东。储能系统以2-4小时配置为主，以500kWPCS并联的传统系统架构为主。一般采用第三方投资，接受电网调度，但是现阶段调峰补偿收益较小，两部制电价政策不完善。在储能电站参与调频方面，调频储能主体功能是联合常规电源调频，有效提升常规机组的调频性能指标，减少AGC及调频考核费用，系统以0.5h配置居多，多采用500kWPCS并联和高压级联方案，以1h锂电池配置为主，有可能采取超级电容或混合系统方案系统。电网储能系统主体功能是应用于输电网和配电网中，在输电网中主要发挥调峰调频、事故备用、黑启动等辅助服务的功能，在配电网中主要发挥提升供电可靠性、延缓配网改造等功能；市场增长方面，系统以1-2h配置居多，多采用500kWPCS并联和移动储能方舱方案。分布式及微网主体功能是解决并网及离网供电及其可靠性问题；我国分布式及微网储能市场增长主要发生在2018年以前，受分布式电源平价上网影响，配置储能收益并不乐观，多数以解决区域供电可靠性为主；分布式及微网储能市场TOP5省份依次是青海、西藏、山西、江苏、浙江；产品特征方面，系统以2-4h配置为主。用户侧削峰填谷主体功能是为用户节约电量电费和容量电费，未来也是用户用能方式升级的重要依托。用户侧削峰填谷储能市场TOP5省份依次是江苏、广东、深圳、北京、浙江；产品特征方面，系统以3-8h配置为主，多采用500kWPCS并联和组串分布式方案，以第三方或系统集成商投资为主，合同能源管理方式与业主利益分成；市场风险方面，系统效率和寿命不如预期，业主经营影响储能电站放电收益。

电化学储能技术特性方面，受产业规模、系统成本、能量及功率特性、服役特性、可回收性等综合影响，锂离子电池（磷酸铁锂和三元锂电池）优势突出，铅炭电池、全钒液流电池及梯次利用锂电池特定场景下具备竞争力。铅酸电池服役寿命过短、钠硫电池安全问题突出且技术进步缓慢、超级电容器能量成本过高。总体而言，锂离子电池在电化学储能技术当中的竞争优势逐步扩大，日本和韩国主推三元锂离子电池技术路线，中国和美国等国家主推磷酸铁锂电池技术路线。