磷酸铁锂电池储能系统的应用-第2页-北极星储能网

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较简单的削峰填谷方法是基于恒功率充放电方式，指在充放电阶段电池储能电站以恒定的功率进行充放电。恒功率充放电方式实现的一般步骤是：根据电池组的容量S和设定的充放电功率P，计算出总充电时间和总放电时间T=S/P。然后在负荷曲线中找到负荷最小点及负荷最大点，确定好充电及放电时间T。

如果需要根据实际情况灵活制定储能电站的运行策略，且做到合理精确，就需要采用基于功率差充放电方式的削峰填谷方法。功率差充放电方式就是根据已有的负荷预测曲线，考虑到电池组容量和充放电功率的限制，首先把进行削峰填谷的充放电功率上下限值定下来，然后与预测负荷功率曲线进行比较，在此基础上各时间段内的充放电功率就能被确定。

上述只是以削峰填谷需要合理的算法作为说明。除此之外，储能系统所要考虑的控制策略还有很多：

(1)间隙性可再生能源与储能系统的互补控制策略;(2)孤岛型储能系统控制策略;(3)区域载荷预测神经网络算法……

一系列能源与能源、能源与负载间的控制算法策略，是确保储能系统稳定可靠工作，且减少弃风弃光的前提。中天储能在这一方面设计了针对性的算法来应对不同应用条件下的储能系统。

单体电池的选择与串并联的选择，决定了储能系统可靠性及寿命。在电池储能电站系统中，储能电池由多个电池经串联成电池组后接入直流母线，然后直流母线经DC/AC逆变器接入变压器，连接到交流母线进入电网。一般DC/AC逆变器输入直流电压都在DC500V以上，用磷酸铁锂电池作为储能电池时，串数为200串左右。MW级储能系统所需的储能电量可能达到1000Ah以上。目前磷酸铁锂单体电池以几十Ah为主，所以要获得较高的容量的储能电池组时，在需多个电池组进行串联的同时，还需采取并联的方式来提高容量。

电池模块组在串并联过程中，由于串联的电池同时经过充电或放电，所以串联过程中电池的一致性非常重要。而在并联使用时，在充放电过程中功率变化、起停及其它保护机制起作用时，就会出现相互并联模组间的互充等影响。所以中天储能系统电池考虑的点有：

(1)单体电池是否能满足工作过程的性能要求;(2)电池模组、整个电池组间一致性要求如何实现;(3)单体电池及电池模组是否能满足充放电过程中功率变化、起停及其它保护机制起作用时，抑制住并联单体、模块相互之间的影响;(4)当电池随使用时间的推移，内部机理发生变化，是否能满足上述过程性能要求;(5)采用先串后并还是先并后串，先并多少、再串多少、最后并多少……

拿先串后并和先并后串来说，就有很大的不同。根据图3可以看出，先串后并安全性、可靠性更好;而容量更小、自放电更大，对BMS要求更高。如果采用先并后串则反之。

中天有专业的单体电池测试与模组PACK团队，一直为储能系统中电池串并联做深入的研究，以上述各考虑为课题切入点，系统性定义电池组串并联及组装工艺。

电池管理系统(BMS)对单体电池间均衡应如何解决。上述提到电池的一致性非常关键，但由于单体电池间总会存在差异，而且随着使用时间的推移，差异会变大。作为电池组的一重要部分电池管理系(BMS)应如何对单体电池间进行均衡，就成为了确保储能系统寿命更长的一项指标。

中天储能长期以来的研究表明，电池的一致性由诸多参数一致性来决定;在不同工作电流下所呈现的一致性是不一样的;材料、工艺差别所引起的一致性差别很大;不同时间、不同使用经历的电池有着本质的区别。

结合上述各个研究结论，有针对性地对BMS均衡功能做针对性一一设计，避免了由于这一系统的差异带来的不均衡，而不是简单的被动均衡，或主动均衡。因为目前所谓的被动或主动均衡都仅是基于监测电压来实现，从源头上就存在着偏差。当然中天所设计BMS的均衡部分硬件、算法等都需要结合储能系统的实际工作要求、使用及环境要求来进行适当调整。

原标题：磷酸铁锂电池储能系统的应用

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