Sistema de almacenamiento de energía integrado de 100kW/215kWh para el ahorro de electricidad de la red eléctrica principal y la energía fotovoltaica de paneles solares

1. Introducción al sistema

El sistema de almacenamiento de energía integrado refrigerado por aire de 100kW/215kWh es un sistema de almacenamiento de energía compuesto por baterías de fosfato de hierro y litio de 280Ah. Tiene una amplia gama de aplicaciones en la red eléctrica y realiza el recorte de picos y el llenado de valles, la gestión de la demanda de electricidad, el suministro de energía de emergencia, etc.

2. Ventajas

1) Al adoptar un diseño integrado y una gestión de un solo grupo, se resuelve el problema de la circulación entre las baterías y el efecto barril, lo que mejora en gran medida la seguridad del sistema y la capacidad de descarga durante todo el ciclo de vida del producto;

2) Altamente integrado, simplifica el diseño y reduce aún más el costo del sistema;

3) Puede lograr un sistema de protección contra incendios diversificado: La configuración estándar incluye un detector de gas compuesto y aerosol con control de temperatura;

4) Sistema de control y operación autodesarrollado: Un conjunto de sistemas de software desarrollados de forma independiente en función de los requisitos operativos.

3. Estructura del sistema

4. Lista de equipos del sistema

5. Parámetros técnicos

6. Introducción detallada

1) General

Es un sistema de almacenamiento de energía estandarizado, con una capacidad nominal de 215kWh por gabinete. Incluye caja de baterías, caja de alto voltaje, inversor de almacenamiento de energía, STS, sistema de control de temperatura, sistema de protección contra incendios, unidad de distribución de energía, BMS (Sistema de Gestión de Baterías) y sistema de gestión de energía EMS, y es compatible con la función APP.

El producto es adecuado para la instalación en exteriores, tiene una gran adaptabilidad ambiental, instalación flexible, admite múltiples gabinetes y es conveniente para la expansión; se utiliza principalmente para el recorte de picos y el llenado de valles en el lado industrial y comercial, alivia la presión de la red y ahorra gastos de electricidad.

El producto funciona en modo conectado a la red. El PCS adopta un sistema trifásico. Es necesario conectar la fase N del lado de la red a la fila N del gabinete para proporcionar una fuente de alimentación auxiliar de CA de 220 V para el gabinete. El diagrama esquemático eléctrico es el siguiente:

2) Diagrama esquemático eléctrico

3) Caja de paquete de baterías

Los productos de la serie RYZ100215AF adoptan celdas LFP de 3,2 V/280 Ah, y cada caja de paquete de baterías contiene 16 celdas, agrupadas en el modo de 1P16S.

4) Celdas de batería

El sistema está equipado con baterías de litio LFP nuevas (3,2 V/280 Ah), que presentan alta energía específica, larga vida útil, bajo costo, seguridad y no contaminación. Se han aplicado ampliamente en sistemas de almacenamiento de energía.

5) Grupo de baterías

Un grupo de baterías es una unidad compuesta por múltiples paquetes de baterías conectados de una determinada manera eléctrica, que incluye bastidores de baterías, baterías de almacenamiento de energía, circuitos de alimentación y muestreo, interfaces eléctricas y otros componentes. Un solo gabinete consta de 15 paquetes de baterías 1P16S y un inversor de almacenamiento de energía de 100kW para formar un gabinete integrado de almacenamiento de energía refrigerado por aire de fosfato de hierro y litio con funciones de carga y descarga. La capacidad nominal del gabinete es de 215kWh.

6) Sistema de conversión de energía (PCS)

El Sistema de Conversión de Energía (PCS) controla el proceso de carga y descarga del sistema de baterías de almacenamiento de energía, realiza la conversión CA/CC y suministra energía directamente a las cargas de CA cuando no hay energía de la red. El PCS consta de un convertidor bidireccional CC/CA, una unidad de control, etc. El controlador PCS recibe instrucciones de control de fondo a través de la comunicación y controla el convertidor para cargar o descargar la batería de acuerdo con el signo y el tamaño de la instrucción de energía, ajustando así la potencia activa y la potencia reactiva de la red eléctrica. El controlador PCS se comunica con el BMS a través de la interfaz RS-485 para obtener información del estado del paquete de baterías, lo que puede realizar la carga y descarga de protección de la batería y garantizar el funcionamiento seguro de la batería.

7) Sistema de gestión de baterías (BMS)

El BMS adopta una arquitectura de 2 capas. Cada sistema de gestión de baterías consta de una Unidad de Gestión de Baterías (BMU) y una Unidad de Control de Baterías (BCU). El sistema BMS tiene funciones como detección y notificación de alta precisión de señales analógicas, alarma de fallas, carga y almacenamiento, protección de la batería, configuración de parámetros, equilibrio pasivo, calibración SOC del paquete de baterías, autoridad de la cuenta de operación y gestión de contraseñas, e interacción de información con otros dispositivos.

8) Unidad de gestión de baterías (BMU)

La unidad de control esclava BMU realiza el monitoreo en tiempo real del estado de la batería mediante la recopilación precisa del voltaje y la temperatura de cada batería individual. El módulo tiene una función de comunicación de datos confiable y puede comunicarse con la unidad de control maestro del sistema de gestión de baterías u otros equipos necesarios durante el funcionamiento del sistema.

9) Unidad de control de baterías (BCU)

La unidad de control principal BCU es el núcleo del control del sistema de gestión de baterías. Detecta el voltaje y la temperatura de las celdas de la batería comunicándose con las unidades de control esclavas, y detecta los parámetros característicos externos, como el voltaje total del paquete de baterías, la corriente de carga y descarga y la resistencia de aislamiento a tierra. Estima y monitorea el estado interno de la batería de litio (capacidad, SOC, SOH, etc.) de acuerdo con los algoritmos apropiados. Sobre esta base, realiza la gestión de carga y descarga, la gestión térmica, la detección de aislamiento, la gestión de equilibrio de celdas individuales y la alarma de fallas del paquete de baterías de litio; puede intercambiar datos con PCS, EMS, interfaz hombre-máquina y otros dispositivos a través del bus de comunicación, y comunicarse con BMU a través de una cadena en serie.