2020儲能電池的預(yù)防性診斷及安全管理系統(tǒng)

儲能電池預(yù)防性診斷安全系統(tǒng)PSS

儲能安全如何保障儲能安全如何預(yù)防0102儲能安全如何管理03目

錄CONTENTS

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01儲能安全如何保障？

鋰電池安全不容小覷截至2019年2月，僅在韓國，儲能電站發(fā)生火災(zāi)事故已經(jīng)高達(dá)21起！韓國工商和能源部，緊急關(guān)閉了342個公共事業(yè)側(cè)的儲能系統(tǒng)。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國在2018年8月，僅半個月的時間內(nèi)就發(fā)生了6起電動汽車起火事件。

市場痛點儲能電站事故頻發(fā)，安全已成為儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一電網(wǎng)已經(jīng)具備了完善的安全保障標(biāo)準(zhǔn)，儲能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后卻成為行業(yè)面臨的現(xiàn)實問題安全防護(hù)手段單一；EMS和BMS不夠智能，只能參照出廠標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定安全閾值儲能系統(tǒng)缺少歷史數(shù)據(jù)追溯方法，事故原因難以查明2018年新增電網(wǎng)側(cè)儲能裝機(jī)規(guī)模超過200MW2018

年中國累計投運儲能項目規(guī)模達(dá)到

1000MW/2900MWh

機(jī)遇與挑戰(zhàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后標(biāo)準(zhǔn)滯后已成為行業(yè)面臨的現(xiàn)實問題。與電動汽車行業(yè)100多項的國家標(biāo)準(zhǔn)相比，儲能行業(yè)的國家標(biāo)準(zhǔn)還不到20項。業(yè)界迫切需要建立健全的儲能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢測認(rèn)證體系為電站質(zhì)量“保駕護(hù)航”。缺乏安全檢測儲能電站體量龐大，缺乏專業(yè)檢測設(shè)備。同時，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)只有針對全新電池的檢測標(biāo)準(zhǔn)，無法根據(jù)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)對已投運的儲能電池進(jìn)行有效檢測評估。安全是系統(tǒng)工程在儲能本體設(shè)計上，從硬件的選型到軟件策略的制定都至關(guān)重要。即使PCS、BMS每個子系統(tǒng)都做到100分，最后集成的系統(tǒng)效果可能也就只有80分。

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02儲能安全如何預(yù)防？

防護(hù)手段相對單一儲能系統(tǒng)只有EMS負(fù)責(zé)管理電站的能量交互，BMS管控電池狀態(tài)，它們都還存在以下缺點：各項參數(shù)，初始化設(shè)定，更迭困難電池狀態(tài)估算方法無法遠(yuǎn)程更新無法根據(jù)電池實時狀態(tài)，動態(tài)調(diào)整安全閾值帶來以下問題：只有EMS和BMS兩種防護(hù)設(shè)備，防護(hù)手段單一電池老化后，BMS保護(hù)閾值不會變化新舊電池在同一工況下使用，加速電池衰減，無法確保舊電池安全儲能電站安全隱患，降低電網(wǎng)安全系數(shù)儲能參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)

全生命周期的診斷Battery

Lab：-

測試、分析和評估電池性能壽命預(yù)測模擬工況耐久測試

形成檢測方法、診斷算法服務(wù)于儲能電站：多閾值調(diào)整安全預(yù)警預(yù)防性診斷智能維?；诖髷?shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的診斷、分析和控制“云腦”“電池醫(yī)生”：-

快速檢測、分析和評估排查安全隱患容量矯正預(yù)測里程/壽命分析報告、維修建議電池修復(fù)算法驗證

“云腦”+邊緣計算云原生邊緣計算：純中心分析模式已無法滿足大規(guī)模鋰電池診斷分析的需求，云邊結(jié)合將成主流，將帶來以下好處：減小帶寬壓力提升實時性提高準(zhǔn)確度降低人力成本智能通信管理機(jī)（iRouter）iRouter統(tǒng)一接口數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)變換邊緣計算動態(tài)閾值

基于診斷的就地系統(tǒng)實時就地數(shù)據(jù)分析iRouter與“云腦”聯(lián)動閾值動態(tài)調(diào)整、降額使用智能、安全、可靠EMSiRouteriEMS數(shù)據(jù)指令數(shù)據(jù)指令數(shù)據(jù)指令儲能電站

安全隱患內(nèi)短路熱失控發(fā)生2011年—2018年9月間，我國發(fā)生的電動乘用車事故達(dá)80多例，其中35%是由電池內(nèi)部短路引發(fā)的；16%則是在充電過程中出現(xiàn)的，比如過度充電；18%為機(jī)械外力因素的影響，如碰撞；還有3%為進(jìn)水；剩下28%則是由不明原因造成的。

內(nèi)短路內(nèi)短路內(nèi)短路不同發(fā)展階段有不同的特征表現(xiàn)，可以通過不同的特征值提前感知，預(yù)防熱失控的發(fā)生

電池系統(tǒng)動力性參數(shù)偏離正常值，建議采取防范措施電池系統(tǒng)可靠性參數(shù)接近閾值，建議采取防范措施可靠性安全性經(jīng)濟(jì)性充電行為動力性“雷達(dá)”

系統(tǒng)健康狀態(tài)109876

042362.53.84.6內(nèi)阻/mΩ一致性分析新電池電池性能分析電池數(shù)量/個2102282.53.84.6內(nèi)阻/mΩ老化電池電池性能分析電池數(shù)量/個

安全性設(shè)計儲能系統(tǒng)安全性設(shè)計主要涉及：接入設(shè)計：保護(hù)接地、防雷接地、緊急切斷安全回路；運行策略：安全運行邏輯控制；熱設(shè)計：熱仿真輔助設(shè)計，控制溫升；設(shè)備排布：合理利用有限空間，獨立電池空間系統(tǒng)防護(hù)：自動滅火控制器監(jiān)控，配備消防泄壓閥通過接入儲能系統(tǒng)安全系統(tǒng)PSS，實時遠(yuǎn)程監(jiān)控診斷電站各項數(shù)據(jù)，為正在的“裸奔”

儲能電站搭建了一個安全屋。儲能系統(tǒng)

設(shè)計安全設(shè)計接入設(shè)計運行策略熱設(shè)計設(shè)備排布系統(tǒng)防護(hù)監(jiān)控接入電氣接入策略安全電池安全繼電保護(hù)電氣安全消防安全

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03儲能安全如何管理？

安全系統(tǒng)生態(tài)體系廠商云集控中心用戶供應(yīng)商備品備件設(shè)備運維知識專業(yè)技術(shù)支持遠(yuǎn)程專家儲能大數(shù)據(jù)檢測專業(yè)移動終端用戶管理團(tuán)隊用戶電站運營管理巡檢團(tuán)隊專業(yè)搶修保障團(tuán)隊移動搶修車儲能安全系統(tǒng)PSS

模式對比更低的成本支出更強(qiáng)的安全保障更好的服務(wù)品質(zhì)更高的管理效率更全的增值服務(wù)12345定期巡檢，站內(nèi)值守，紙質(zhì)化記錄，人為經(jīng)驗式預(yù)警值守及巡檢人員數(shù)量眾多，人力成本高企值班人員的技術(shù)水平參差不齊，服務(wù)能力難以保障值守人員數(shù)量眾多，傳統(tǒng)的管理方式難以實現(xiàn)高效運作以運行保障為主基本沒有增值服務(wù)傳統(tǒng)模式依托實時監(jiān)測，構(gòu)建多維度預(yù)警體系，提高安全運行保障逐步實現(xiàn)少人值守，降低人力成本，提升綜合效益專業(yè)運維團(tuán)隊，實時分析指導(dǎo)故障解除，提高服務(wù)品質(zhì)全維度無死角人員管理，更健全的管理機(jī)制大數(shù)據(jù)為支撐，為多種增值服務(wù)的實現(xiàn)提供可能云模式

智能化服務(wù)現(xiàn)場值守+集控中心+移動班組通過集控中心+移動APP構(gòu)建全新的運維服務(wù)體系，從傳統(tǒng)的單點值守模式改變?yōu)椤艾F(xiàn)場少人值守+集控中心+移動班組”的全新模式，提供多重實時的安全保障7x24小時不間斷主動彈性式云平臺系統(tǒng)7x24小時不間斷主動實時監(jiān)控，消除傳統(tǒng)周期性人工值守巡檢、紙質(zhì)化記錄的信息采集盲區(qū)，變被動機(jī)械式運維為主動彈性式運維集控中心+專家座席系統(tǒng)記錄完整的設(shè)備臺賬、運行日志、故障信息，根據(jù)實際情況動態(tài)調(diào)配搶修人員、備品備件物資等資源，幫助運維專家快速診斷故障，組織搶修低成本高效運作依托系統(tǒng)的需量預(yù)案、能效管理等持續(xù)擴(kuò)充的增值服務(wù)模塊，靈活對接供電公司需求側(cè)用電政策，幫助用戶實現(xiàn)對內(nèi)的精細(xì)化電能管理，最大限度節(jié)省費用支出多重安全守護(hù)迅捷應(yīng)急服務(wù)

智能運行維護(hù)經(jīng)濟(jì)用電用能

智能化監(jiān)控與運營柴油發(fā)電光伏發(fā)電風(fēng)力發(fā)電儲能系統(tǒng)負(fù)載系列1負(fù)載系列2安全管理調(diào)度管理電網(wǎng)變壓器接入管理DC/

ACAC/

DCDC/

AC一站式智能化運營儲能電站監(jiān)控儲能策略管理負(fù)荷響應(yīng)及負(fù)荷預(yù)測實時數(shù)據(jù)分析與閾值調(diào)整可為以下平臺服務(wù)：安全管理調(diào)度管理接入管理運維管理85%

智能化運檢儲能電站安全系統(tǒng)巡檢管理巡檢人員按照集控中心預(yù)先設(shè)定的巡檢路線、計劃及內(nèi)容進(jìn)行巡檢點檢查，報修缺陷維修管理集控中心對報修信息派單，根據(jù)進(jìn)度提醒進(jìn)行督導(dǎo)及催辦，用戶可對故障處理進(jìn)行評價實時看板集控中心及領(lǐng)導(dǎo)可實時集中查看故障/缺陷源分布及派單完成情況等各類統(tǒng)計信息臺賬管理對管理的資產(chǎn)、供應(yīng)鏈、搶修車輛等進(jìn)行管理，建立規(guī)范的運維服務(wù)制度報表管理可自定義生成多種報表，對設(shè)備狀態(tài)，設(shè)備維修記錄等進(jìn)行全程跟蹤

全方位綜