储能系统组成及原理 PDF

目录 01 储能系统组成 02 储能系统工作原理 03 储能系统工作流程 04 储能系统设备器件 储能系统组成 01 电池系统 02 变流器系统 电池系统是储能系统的核心部分，包括电池单体、电 变流器系统负责将电池储存的直流电转换为交流电， 池模块、电池管理系统等。它负责能量的存...

目录 01 储能系统组成 02 储能系统工作原理 03 储能系统工作流程 04 储能系统设备器件 储能系统组成 01 电池系统 02 变流器系统 电池系统是储能系统的核心部分，包括电池单体、电 变流器系统负责将电池储存的直流电转换为交流电， 池模块、电池管理系统等。它负责能量的存储和释放， 或反之。它包括逆变器、整流器等设备，是连接储能 对系统的性能和安全性有重要影响。 系统与电网的关键环节。 03 能量管理系统 04 通信与监控系统 控制系统是储能系统的大脑，负责对整个系统的运行 通信与监控系统负责收集储能系统的运行数据，并将 进行监控和控制，确保系统高效、安全、稳定地运行。 其传输至监控中心，实现对系统运行状态的实时监控 和分析。 储能系统组成-电池管理系统 BMS（电池管理系统），BMS电池系统俗称之为电池保姆或电池管家，是配合监控储能电 池状态的设备，电芯一起组成电池系统。 1、BMS对电池的基本参数进行测量，包括电压、电流、温度等，防止电池出现过充电和过放电，延 长电池的使用寿命。 2、BMS需要计算分析电池的SOC（电池剩余容量）和SOH（电池健康状态），并及时上报异常信息。 BMS技术要求： 1、可靠性强：储能系统对安全性、可靠性、长寿命的要求极高； 2、快速响应能力：BMS具备复杂协议的处理能力和响应速度； 3、强抗干扰能力、数据处理能力、响应速度：BMS面临高压、大功率、大数据、干扰严重、 控制复杂的特点； 4、电池均衡管理能力保持电池性能一致性：储能BMS一般具有被动均衡或者主动均衡能力。 储能系统组成-电池管理系统-架构 BMS系统大多都是三层架构，硬件主要分成从控单元、主控单元和总控单元。 1）底层：从控BMU，为单体电池管理层。由电池监控芯片及其附属电路构成，负责采集单体电 池的各类信息，计算分析电池的SOC（电池剩余容量）和SOH（电池健康状态），实现对单体电 池的主动均衡，并将单体异常信息上传给主控。 2）中间层：主控BCU，为电池组管理层。收集BMU上传的各种单体电池信息，采集电池组信息。 计算分析电池组的SOC和SOH。 3）上层：总控，为电池簇管理层。负责系统内部的整体协调以及与EMS、PCS的外部信息交互， 根据外部请求控制整个BMS系统的运行过程。 储能系统组成-变流器系统 储能变流器PCS，又称双向储能逆变器，是储能系统与电网中间实现电能双向流动的核心 部件，用作控制电池的充电和放电过程，进行交直流的变换。 储能系统组成-能量管理系统EMS EMS又称能量管理系统，虽然在整个储能系统中占比并不是很大，但是却是整个储能系 统中极为重要的核心构件。 一方面直接负责储能系统的控制策略，而控制策略则影响系统内电池的衰减速率和循环寿 命，从而决定储能的经济性；另一方面还监控系统运行中的故障异常，起到及时快速保护 设备、保障安全性的重要作用 储能系统组成-能量管理系统EMS EMS的主体功能： 系统概况：展示当前储能系统的运行概况，包括：储能充放电量、实时功率、SOC、收益，能量图， 多功率运行图等，作为监测的主页面 设备监控：按设备查看各类设备，包括不限于PCS、BMS、空调、电表、智能断路器、消防主机、 各类传感器等实时运行数据，并支持设备调控。 运行收益：展示储能的收益和电量信息，是业主最关心的功能。 故障告警：汇总各类设备的故障告警，按时间，状态，等级等进行查询。 统计分析：查询设备的历史运行数据和相关报表，同时支持数据导出。 能量管理：EMS的核心功能，配置储能的策略，包括手动和自动等模式，满足调试，检修，日常运 行，保养等场景需求。 系统管理：包括电站基本信息，设备管理，电价时段管理，操作日志，账号管理，语言切换等功能。 储能原理 电能存储原理 电能释放原理 电能存储的原理主要基于电化学或物理过程，将电能转换为其他形式 电能释放原理涉及储能系统中储存的能量被重新转换成电能供外 的能量储存起来。例如，在电池中，电能通过化学反应被转化为化学 部电路使用的过程。在电池中，放电过程中储存的化学能通过电 能储存，当需要释放能量时，化学能再转换回电能。这一过程涉及电 化学反应释放出电能，电子从负极流向正极，形成电流，为外部 子的移动和离子的迁移，确保了能量转换的高效性和可逆性。 设备提供动力。 电能转换原理 系统效率与损耗 电能转换原理是指在储能系统中，电能被转换成其他形式的能量，如 储能系统的效率是指系统在能量存储和释放过程中的有效能量转 化学能、动能或势能等。在电池中，电能转换为化学能的过程称为充 换比例。由于各种不可避免的损耗，如电阻损耗、电化学反应损 电，而化学能转换回电能的过程称为放电。这种转换通常通过电化学 耗等，实际效率通常低于理论值。这些损耗不仅影响系统的整体 反应实现，涉及到电子的转移和离子的迁移。 性能，还会影响其经济性和使用寿命。 储能系统安规性能 耐压测试： 接地电阻测试： 其原理是通过施加高压电源，模拟电池包在正常 保证产品上的所有在单一绝缘失效的情形下会变 使用过程中可能遭遇的过压情况，检测电池包的 成带电体，并且可以被使用者接触到的导电性部 耐压性能，以确保电池包在正常使用过程中不会 件被可靠连接到电源输入的接地点 发生电池包破裂、电池内部短路等安全事故。 标准要求：测试结果