本項目方案嘗試利用充電樁+光伏+電池儲能綜合能源技術(shù),解決電動汽車續(xù)航里程難的問題;利用光伏新能源促進電動汽車綠色出行,配套儲能緩解重負荷造成的電網(wǎng)壓力;利用梯次利用完成電池產(chǎn)業(yè)鏈,保證行業(yè)健康發(fā)展;綜合能源系統(tǒng)建設,促進行業(yè)電動化、智能化發(fā)展。
一、光儲充微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲
如上圖所示,光儲充微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲主要設備說明:
1, 并離網(wǎng)型儲能變流器:250KW變流器的交流側(cè)并聯(lián)接入380V的交流母線上,直流側(cè)并聯(lián)接入4臺50kW的雙向DC/DC變換器,可以實現(xiàn)能量的雙向流動,即電池的充放電。
2, 雙向DC/DC變換器:4臺50KWDC/DC變換器高壓側(cè)接入變流器的直流端,低壓側(cè)與動力電池組連接,每臺DC/DC變換器與1組電池組連接。
3, 動力電池系統(tǒng):16節(jié)3.6V/100Ah電芯1P16S構(gòu)成1個電池模塊(57.6V/100Ah,標稱容量為5.76KWh),12個電池模塊串聯(lián)構(gòu)成1簇電池(691.2V/100Ah,標稱容量為69.12KWh),電池簇接入雙向DC/DC變換器的低壓端。電池系統(tǒng)共含4簇電池,標稱容量為276.48KWh。
4, MPPT模塊:MPPT模塊的高壓側(cè)并聯(lián)接入750V的直流母線上,低壓側(cè)側(cè)連接光伏陣列;光伏陣列分為6個組串,每組由18塊275Wp的組件串聯(lián),共有108塊光伏組件,光伏陣列的總功率為29.7kWp。
5, 充電樁:系統(tǒng)含3臺60kW充電樁,充電樁的交流側(cè)并入交流母線,可由光伏、儲能和電網(wǎng)供電。
6, EMS&MGCC:根據(jù)上級調(diào)度指令完成對儲能系統(tǒng)的充放電控制、電池SOC信息監(jiān)測等功能。
二、系統(tǒng)特點
1, 系統(tǒng)采用三層控制架構(gòu),最上層為能量管理系統(tǒng),中間層為中央控制系統(tǒng),最下層為設備層。系統(tǒng)集成量轉(zhuǎn)換裝置、相關負荷監(jiān)控和保護裝置,是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)。
2, 儲能系統(tǒng)的能量調(diào)度策略根據(jù)電網(wǎng)的峰谷平段電價和儲能電池的SOC(或組端電壓)狀態(tài)靈活地調(diào)整/設置,系統(tǒng)接受能量管理系統(tǒng)EMS的調(diào)度,從而進行智能化的充放電控制。
3, 系統(tǒng)具備完善的通訊、監(jiān)測、管理、控制、預警和保護功能,長時間持續(xù)安全運行,可通過上位機對系統(tǒng)運行狀態(tài)進行檢測,具備豐富的數(shù)據(jù)分析功能。
4, 電池管理系統(tǒng)(BMS)與能量管理系統(tǒng)(EMS)通信,上傳電池組的信息,并在EMS及PCS的配合下,實現(xiàn)對電池組的監(jiān)控和保護功能。
該項目采用塔式機儲能變流器PCS,集成并離網(wǎng)切換裝置和配電柜,具備并網(wǎng)與離網(wǎng)零秒無縫切換功能、支持并網(wǎng)恒流和恒功率兩種充電模式,實時接受上位機的調(diào)度。
三、系統(tǒng)控制管理
該項目利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將光儲充等新興能源融合云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能,推動了能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。系統(tǒng)控制采用三級架構(gòu):EMS為最上層調(diào)度層,系統(tǒng)控制器為中間協(xié)調(diào)層,DCDC和充電樁為設備層。
EMS與系統(tǒng)控制器為重點,兩者協(xié)同管理調(diào)度光儲充系統(tǒng):
1,EMS功能
1)能量調(diào)度控制策略可以根據(jù)當?shù)仉娋W(wǎng)的“峰-谷-平”段電價靈活地進行調(diào)整與設置儲能充放電模式與功率指令。
2)EMS實時對系統(tǒng)內(nèi)主設備,包含但不限于PCS、BMS、光伏逆變器、充電樁的運行狀態(tài)進行遙測、遙信安全監(jiān)控,對設備上報的報警事件、歷史數(shù)據(jù)存儲等統(tǒng)一管理;
3)EMS可將系統(tǒng)預測的數(shù)據(jù)及計算分析結(jié)果數(shù)據(jù)等通過以太網(wǎng)或4G通訊,上傳到上級調(diào)度中心或遠動通信服務器,并實時接收調(diào)度下發(fā)指令,響應AGC調(diào)頻、調(diào)峰等調(diào)度,滿足電力系統(tǒng)的需求。
4)EMS與動環(huán)監(jiān)控、消防系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動控制:確保消防事件發(fā)生之前,就實現(xiàn)所有設備關機,并發(fā)出警報、聲光告警,并將告警事件上傳后臺。
2,系統(tǒng)控制器功能:
1)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制器接收EMS的調(diào)度策略:充放電模式與功率調(diào)度指令,根據(jù)儲能電池的SOC 容量、電池充放電狀態(tài)、光伏發(fā)電情況、充電樁使用情況靈活地進行調(diào)整母線管理,通過管理DCDC的充放電實現(xiàn)對儲能電池的充放電控制,達到儲能系統(tǒng)的最大利用;
2)結(jié)合DCDC充放電模式和充電樁充電狀態(tài),需要對光伏逆變器進行限功率調(diào)整PV模塊發(fā)電,需要調(diào)整PV模塊工作運行模式,系統(tǒng)管理母線。
3,設備層-DCDC功能:
1)功率執(zhí)行機構(gòu),實現(xiàn)光能與電化學儲能的相互轉(zhuǎn)換;
2)DCDC獲取BMS的狀態(tài),結(jié)合系統(tǒng)控制器的調(diào)度指令,直流分簇管控,確保電池一致性;
3)能夠按照預定目標實現(xiàn)自我管理、控制及其保護。
— THE END —
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