一个完整的电力储能系统通常由两大部分构成,分别是负责能量存储与转换的 “能量流系统” ,和负责监控、调度与保护的 “信息控制系统”。
这两大系统协同工作,共同实现了电能的存储与释放。
储能电池单元:系统的核心,用来存储电能。电池是一个分级结构,从最小的电芯开始,依次组成电池模块、电池簇,最终形成庞大的电池系统。
储能变流器(PCS):交流直流转换。电池输出的是直流电(DC),而电网和大多数电器使用的是交流电(AC),PCS负责在充电时将交流电转为直流电,在放电时再将直流电转为交流电。
变压器与升压系统:将PCS输出的电压升高到与电网匹配的等级,以便高效地输送电力。
汇流与配电系统:负责将各个电池簇的电能汇集起来,再分配给PCS,或反之将电网电能分配给电池。
辅助系统:
温控系统:通过风冷或液冷等方式,为电池“降温或升温”,确保其在最佳温度范围工作。
消防系统:至关重要的安全卫士,通过气体、烟雾等探测器实时监控,并在必要时启动灭火。
此外还包括照明、安防等支持性设施。
主要负责监控、调度、保护和优化。
电池管理系统(BMS):电池健康管家,主要职能是:
实时监测:监控每一颗电芯的电压、电流、温度等关键参数。
状态评估:计算电池的荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)(电池老化程度)和功率状态(SOP)(当前能充放的最大功率)。
安全保护:防止电池过度充电或过度放电,确保安全。
均衡管理:平衡各电芯间的电压,延长整体寿命。
能量管理系统(EMS):最高管理系统,其职责是:
收集BMS、PCS等所有设备的信息。
根据电网调度指令或电价信号,制定最优的充放电策略(如削峰填谷)。
向PCS下发功率指令,指挥其执行。
监控与数据采集系统(SCADA):通常与EMS融合,负责实时显示所有设备的运行状态、数据并发出告警。
通信网络:通过以太网、Modbus、CAN总线等协议,确保指令和数据在BMS、PCS、EMS等系统间可靠传输。
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