-严晓---储能电池的预防性诊断及安全管理系统.pdf-solarbe文库

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储能电池预防性诊断安全系统 PSS 严晓 2019年 4月储能安全如何保障储能安全如何预防 01 02 储能安全如何管理 03 目录 CONTENTS PART 01 储能安全如何保障锂电池安全不容小觑截至 2019年 2月，仅在韩国，储能电站发生火灾事故已经高达 21起韩国工商和能源部，紧急关闭了 342个公共事业侧的储能系统。据不完全统计，我国在 2018年 8月，仅半个月的时间内就发生了 6起电动汽车起火事件。市场痛点 储能电站事故频发，安全已成为储能产业发展的瓶颈之一 电网已经具备了完善的安全保障标准，储能技术标准滞后却成为行业面临的现实问题 安全防护手段单一； EMS和 BMS不够智能，只能参照出厂标准设定安全阈值 储能系统缺少历史数据追溯方法，事故原因难以查明 2018年新增电网侧储能装机规模超过 200MW 2018 年中国累计投运储能项目规模达到 1000MW/2900MWh 机遇与挑战 技术标准滞后标准滞后已成为行业面临的现实问题。与电动汽车行业 100多项的国家标准相比，储能行业的国家标准还不到 20项。业界迫切需要建立健全的储能技术标准和检测认证体系为电站质量“保驾护航”。 缺乏安全检测储能电站体量庞大，缺乏专业检测设备。同时，现行标准只有针对全新电池的检测标准，无法根据现有标准对已投运的储能电池进行有效检测评估。 安全是系统工程在储能本体设计上，从硬件的选型到软件策略的制定都至关重要。即使 PCS、 BMS每个子系统都做到 100分，最后集成的系统效果可能也就只有 80分。 PART 02 储能安全如何预防防护手段相对单一  储能系统只有 EMS负责管理电站的能量交互， BMS管控电池状态，它们都还存在以下缺点各项参数，初始化设定，更迭困难电池状态估算方法无法远程更新无法根据电池实时状态，动态调整安全阈值  带来以下问题只有 EMS和 BMS两种防护设备，防护手段单一电池老化后， BMS保护阈值不会变化新旧电池在同一工况下使用，加速电池衰减，无法确保旧电池安全储能电站安全隐患，降低电网安全系数储能参与电网调节全生命周期的诊断 Battery Lab - 测试、分析和评估电池性能寿命预测模拟工况耐久测试 形成检测方法、诊断算法服务于储能电站多阈值调整安全预警预防性诊断智能维保基于大数据进行系统的诊断、分析和控制 “云脑 ” “ 电池医生 ” - 快速检测、分析和评估排查安全隐患容量矫正预测里程 /寿命分析报告、维修建议电池修复算法验证 “ 云脑 ” 边缘计算纯中心分析模式已无法满足大规模锂电池诊断分析的需求，云边结合将成主流，将带来以下好处减小带宽压力提升实时性提高准确度降低人力成本云原生边缘计算智能通信管理机（ iRouter） iRouter 统一接口数据存储数据共享数据变换边缘计算动态阈值基于诊断的就地系统实时就地数据分析 iRouter与 “ 云脑 ” 联动阈值动态调整、降额使用智能、安全、可靠 EMS iRouter iEMS 数据指令数据指令数据指令储能电站安全隐患内短路热失控发生 2011年 2018年 9月间，我国发生的电动乘用车事故达 80多例，其中 35是由电池内部短路引发的； 16则是在充电过程中出现的，比如过度充电； 18为机械外力因素的影响，如碰撞；还有 3为进水；剩下 28则是由不明原因造成的。内短路内短路内短路不同发展阶段有不同的特征表现，可以通过不同的特征值提前感知，预防热失控的发生 “雷达” 系统电池系统动力性参数偏离正常值，建议采取防范措施电池系统可靠性参数接近阈值，建议采取防范措施可靠性安全性经济性充电行为动力性健康状态 10 9 8 7 6 0 4 236 2.5 3.8 4.6 内阻 /mΩ 电池数量 /个一致性分析新电池电池性能分析老化电池电池性能分析 2 10 228 2.5 3.8 4.6 内阻 /mΩ 电池数量 /个安全性设计储能系统安全性设计主要涉及接入设计保护接地、防雷接地、紧急切断安全回路；运行策略安全运行逻辑控制；热设计热仿真辅助设计，控制温升；设备排布合理利用有限空间，独立电池空间系统防护自动灭火控制器监控，配备消防泄压阀通过接入储能系统安全系统 PSS，实时远程监控诊断电站各项数据，为正在的 “ 裸奔 ” 储能电站搭建了一个安全屋。储能系统设计安全设计接入设计运行策略热设计设备排布系统防护监控接入电气接入策略安全电池安全继电保护电气安全消防安全 PART 03 储能安全如何管理安全系统生态体系设备厂商云集控中心用户服务供应商备品备件设备运维知识专业技术支持远程专家储能大数据检测专业移动终端用户管理团队用户电站运营管理巡检团队专业抢修保障团队移动抢修车储能安全系统 PSS 模式对比更低的成本支出 2 更强的安全保障 1 更好的服务品质 3 更高的管理效率 4 更全的增值服务 5 定期巡检，站内值守，纸质化记录，人为经验式预警值守及巡检人员数量众多，人力成本高企值班人员的技术水平参差不齐，服务能力难以保障值守人员数量众多，传统的管理方式难以实现高效运作以运行保障为主基本没有增值服务传统模式依托实时监测，构建多维度预警体系，提高安全运行保障逐步实现少人值守，降低人力成本，提升综合效益专业运维团队，实时分析指导故障解除，提高服务品质全维度无死角人员管理，更健全的管理机制大数据为支撑，为多种增值服务的实现提供可能云模式智能化服务现场值守集控中心移动班组通过集控中心移动 APP构建全新的运维服务体系，从传统的单点值守模式改变为“现场少人值守集控中心移动班组”的全新模式，提供多重实时的安全保障 7x24小时不间断主动弹性式云平台系统 7x24小时不间断主动实时监控，消除传统周期性人工值守巡检、纸质化记录的信息采集盲区，变被动机械式运维为主动弹性式运维集控中心专家座席系统记录完整的设备台账、运行日志、故障信息，根据实际情况动态调配抢修人员、备品备件物资等资源，帮助运维专家快速诊断故障，组织抢修低成本高效运作依托系统的需量预案、能效管理等持续扩充的增值服务模块，灵活对接供电公司需求侧用电政策，帮助用户实现对内的精细化电能管理，最大限度节省费用支出多重安全守护迅捷应急服务智能运行维护经济用电用能智能化监控与运营柴油发电光伏发电风力发电储能系统负载系列 1 负载系列 2 安全管理调度管理电网变压器接入管理 DC / AC AC / DC DC / AC 一站式智能化运营储能电站监控储能策略管理负荷响应及负荷预测实时数据分析与阈值调整可为以下平台服务安全管理调度管理接入管理运维管理 85 智能化运检储能电站安全系统巡检管理巡检人员按照集控中心预先设定的巡检路线、计划及内容进行巡检点检查，报修缺陷维修管理集控中心对报修信息派单，根据进度提醒进行督导及催办，用户可对故障处理进行评价实时看板集控中心及领导可实时集中查看故障 /缺陷源分布及派单完成情况等各类统计信息台账管理对管理的资产、供应链、抢修车辆等进行管理，建立规范的运维服务制度报表管理可自定义生成多种报表，对设备状态，设备维修记录等进行全程跟踪全方位综合运检电池诊断分析技术 线上“云脑”系统实时诊断分析 线下人员巡检制度 线上专业测试 “云脑”系统分析 线下专业的检测设备“电池医生” 线上“云脑” 系统提供修复建议 线下移动终端操作票 线上“云脑”系统故障定位 线下移动终端操作票运维排查检测修复