太陽能光伏逆變并網(wǎng)及儲能電站技術(shù)方案

1、儲能電站（系統(tǒng)）技術(shù)方案 2010年11月目錄1.概述22.設(shè)計標準33.儲能電站（配合光伏并網(wǎng)發(fā)電應用）詳細方案43.1系統(tǒng)架構(gòu)43.2光伏發(fā)電子系統(tǒng)53.3儲能子系統(tǒng)53.4并網(wǎng)控制子系統(tǒng)113.5儲能電站聯(lián)合控制調(diào)度子系統(tǒng)134.儲能電站（系統(tǒng)）整體發(fā)展前景151.概述大容量電池儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用已有20多年的歷史，早期主要用于孤立電網(wǎng)的調(diào)頻、熱備用、調(diào)壓和備份等。電池儲能系統(tǒng)在新能源并網(wǎng)中的應用，國外也已開展了一定的研究。上世紀90年代末德國在Herne 1MW的光伏電站和Bocholt 2MW的風電場分別配置了容量為1.2MWh的電池儲能系統(tǒng)，提供削峰、不中斷供電和改善電能質(zhì)

2、量功能。從2003年開始， 日本在Hokkaido 30.6MW風電場安裝了6MW /6MWh 的全釩液流電池（VRB）儲能系統(tǒng)，用于平抑輸出功率波動。2009年英國EDF電網(wǎng)將600kW/200kWh鋰離子電池儲能系統(tǒng)配置在東部一個11KV配電網(wǎng)STATCOM中，用于潮流和電壓控制，有功和無功控制?？傮w來說，儲能電站（系統(tǒng)）在電網(wǎng)中的應用目的主要考慮“負荷調(diào)節(jié)、配合新能源接入、彌補線損、功率補償、提高電能質(zhì)量、孤網(wǎng)運行、削峰填谷”等幾大功能應用。比如：削峰填谷，改善電網(wǎng)運行曲線，通俗一點解釋，儲能電站就像一個儲電銀行，可以把用電低谷期富余的電儲存起來，在用電高峰的時候再拿出來用，這樣就減少了

3、電能的浪費；此外儲能電站還能減少線損，增加線路和設(shè)備使用壽命；優(yōu)化系統(tǒng)電源布局，改善電能質(zhì)量。而儲能電站的綠色優(yōu)勢則主要體現(xiàn)在：科學安全，建設(shè)周期短；綠色環(huán)保，促進環(huán)境友好；集約用地，減少資源消耗等方面。2.設(shè)計標準GB 21966-2008 鋰原電池和蓄電池在運輸中的安全要求GJB 4477-2002 鋰離子蓄電池組通用規(guī)范QC/T 743-2006 電動汽車用鋰離子蓄電池GB/T 12325-2008 電能質(zhì)量供電電壓偏差GB/T 12326-2008 電能質(zhì)量電壓波動和閃變GB/T 14549-1993 電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T 15543-2008 電能質(zhì)量三相電壓不平衡GB/T

4、2297-1989 太陽光伏能源系統(tǒng)術(shù)語GB/T 18479-2001 地面用光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)概述和導則GB/T 19939-2005 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求GB/T 20046-2006 光伏（PV）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性GB 2894 安全標志（neq ISO 3864：1984）GB 16179 安全標志使用導則GB/T 17883 0.2S 和0.5S 級靜止式交流有功電度表DL/T 448 能計量裝置技術(shù)管理規(guī)定DL/T 614 多功能電能表DL/T 645 多功能電能表通信協(xié)議DL/T 5202 電能量計量系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程SJ/T 11127 光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)過電壓保護導則IEC

5、61000-4-30 電磁兼容第 4-30 部分試驗和測量技術(shù)電能質(zhì)量IEC 60364-7-712 建筑物電氣裝置第 7-712 部分：特殊裝置或場所的要求 太陽光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)3.儲能電站（配合光伏并網(wǎng)發(fā)電應用）詳細方案3.1系統(tǒng)架構(gòu)在本方案中，儲能電站（系統(tǒng)）主要配合光伏并網(wǎng)發(fā)電應用，因此，整個系統(tǒng)是包括光伏組件陣列、光伏控制器、電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、逆變器以及相應的儲能電站聯(lián)合控制調(diào)度系統(tǒng)等在內(nèi)的發(fā)電系統(tǒng)。系統(tǒng)架構(gòu)圖如下：儲能電站（配合光伏并網(wǎng)發(fā)電應用）架構(gòu)圖1、光伏組件陣列利用太陽能電池板的光伏效應將光能轉(zhuǎn)換為電能，然后對鋰電池組充電，通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電對負

6、載進行供電； 2、智能控制器根據(jù)日照強度及負載的變化，不斷對蓄電池組的工作狀態(tài)進行切換和調(diào)節(jié)：一方面把調(diào)整后的電能直接送往直流或交流負載。另一方面把多余的電能送往蓄電池組存儲。發(fā)電量不能滿足負載需要時，控制器把蓄電池的電能送往負載，保證了整個系統(tǒng)工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性； 4、并網(wǎng)逆變系統(tǒng)由幾臺逆變器組成，把蓄電池中的直流電變成標準的380V市電接入用戶側(cè)低壓電網(wǎng)或經(jīng)升壓變壓器送入高壓電網(wǎng)。 5、鋰電池組在系統(tǒng)中同時起到能量調(diào)節(jié)和平衡負載兩大作用。它將光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來，以備供電不足時使用。3.2光伏發(fā)電子系統(tǒng) 略。3.3儲能子系統(tǒng)目前可以應用于儲能電站的可選蓄電池主要有：

7、鉛酸蓄電池，鋰電池，鈉硫電池，全釩液流電池等等。3.3.1儲能電池組(1)電池選型原則作為配合光伏發(fā)電接入，實現(xiàn)削峰填谷、負荷補償，提高電能質(zhì)量應用的儲能電站，儲能電池是非常重要的一個部件，必須滿足以下要求：Ø 容易實現(xiàn)多方式組合，滿足較高的工作電壓和較大工作電流；Ø 電池容量和性能的可檢測和可診斷，使控制系統(tǒng)可在預知電池容量和性能的情況下實現(xiàn)對電站負荷的調(diào)度控制；Ø 高安全性、可靠性：在正常使用情況下，電池正常使用壽命不低于15年；在極限情況下，即使發(fā)生故障也在受控范圍，不應該發(fā)生爆炸、燃燒等危及電站安全運行的故障；Ø 具有良好的快速響應和大倍率充放電

8、能力，一般要求5-10倍的充放電能力；Ø 較高的充放電轉(zhuǎn)換效率；Ø 易于安裝和維護；Ø 具有較好的環(huán)境適應性，較寬的工作溫度范圍；Ø 符合環(huán)境保護的要求，在電池生產(chǎn)、使用、回收過程中不產(chǎn)生對環(huán)境的破壞和污染；(2) 主要電池類型比較Ø 閥控式鉛酸蓄電池 閥控式鉛酸蓄電池已有100多年的使用歷史，非常成熟。以其材料普遍、價格低廉、性能穩(wěn)定、安全可靠而得到非常廣泛的應用，在已有的儲能電站中，鉛酸電池依舊被采用。但鉛酸電池也有致命的缺點，主要就是循環(huán)壽命很低，在100%放電深度（DOD）下，一般為300 600次。其次比能量也較小，需要占用更多的空間

9、，充放電倍率也較低，再者，在電池制造、使用和回收過程中，鉛金屬對環(huán)境的污染不可忽視。Ø 全釩液流電池全釩液流電池是一種新型的儲能電池，其功率取決于電池單體的面積、電堆的層數(shù)和電堆的串并聯(lián)數(shù), 而儲能容量取決于電解液容積，兩者可獨立設(shè)計，比較靈活，適于大容量儲能，幾乎無自放電，循環(huán)壽命長。全釩液流電池目前成本非常昂貴，尤其是高功率應用。只有推進產(chǎn)業(yè)化，才能大幅度降低成本，另外還要提高全釩液流電池的轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。Ø 鈉硫電池鈉硫電池作為新型化學電源家族中的一個新成員出現(xiàn)后，已在世界上許多國家受到極大的重視和發(fā)展。鈉硫電池比能量高，效率高，幾乎無自放電，可高功率放電，也可深度

10、放電，是適合功率型應用和能量型應用的電池。但是鈉硫儲能電池不能過充與過放，需要嚴格控制電池的充放電狀態(tài)。鈉硫電池中的陶瓷隔膜比較脆，在電池受外力沖擊或者機械應力時容易損壞，從而影響電池的壽命，容易發(fā)生安全事故。還存在環(huán)境影響與廢電池處置問題。目前世界范圍內(nèi)僅有日本NGK產(chǎn)品已經(jīng)成功，國內(nèi)已有上海硅酸鹽研究所研制成功的報道。由于日方原因，中國引進NGK鈉硫電池系統(tǒng)一直沒有成功。目前應用難度較大。Ø 磷酸鐵鋰電池對于鋰電池，目前可應用于電力用途的只有磷酸鐵鋰電池，所以，在此我們所涉及的鋰電池僅針對于磷酸鐵鋰電池。鋰離子電池單體輸出電壓高，工作溫度范圍寬，比能量高，效率高，自放電率低，在電

11、動汽車和靜態(tài)儲能應用中的研究也得到了開展。初始投資高是影響鋰離子電池在靜態(tài)儲能廣泛應用的重要因素之一；深度放電將直接降低電池的使用壽命，限制了鋰電池在充電源隨機性較大的場合的應用；采用過充保護電路或均衡電路，可提高安全性和壽命。目前磷酸鐵鋰電池由于成本低、安全可靠和高倍率放電性能受到關(guān)注。表1、幾種電池性能比較鈉硫電池全釩液流電池磷酸鐵鋰電池閥控鉛酸電池現(xiàn)有應用規(guī)模等級100kW34MW5kW6MWkWMWkWMW比較適合的應用場合大規(guī)模削峰填谷、平抑可再生能源發(fā)電波動大規(guī)模削峰填谷、平抑可再生能源發(fā)電波動可選擇功率型或能量型，適用范圍廣泛大規(guī)模削峰填谷、平抑可再生能源發(fā)電波動安全性不可過充電

12、；鈉、硫的滲漏，存在潛在安全隱患安全需要單體監(jiān)控，安全性能已有較大突破安全性可接受，但廢舊鉛酸蓄電池嚴重污染土壤和水源能量密度100-700 Wh/kg-120-150Wh/kg30-50 Wh/kg倍率特性5-10C1.5C5-15C0.1-1C轉(zhuǎn)換效率>95%>70%>95%>80%壽命>2500次>15000次>2000次>300次成本23000元/kWh15000元/kWh3000元/kWh700元/kWh資源和環(huán)保資源豐富；存在一定的環(huán)境風險資源豐富資源豐富；環(huán)境友好資源豐富；存在一定的環(huán)境風險MW級系統(tǒng)占地150-200平米/MW80

13、0-1500平米/MW100-150平米/MW(h)150-200平米MW關(guān)注點安全、一致性、成本可靠性、成熟性、成本一致性一致性、壽命(3)建議方案從初始投資成本來看，鋰離子電池有較強的競爭力，鈉硫電池和全釩液流電池未形成產(chǎn)業(yè)化，供應渠道受限，較昂貴。從運營和維護成本來看，鈉硫需要持續(xù)供熱，全釩液流電池需要泵進行流體控制，增加了運營成本，而鋰電池幾乎不需要維護。根據(jù)國內(nèi)外儲能電站應用現(xiàn)狀和電池特點，建議儲能電站電池選型主要為磷酸鐵鋰電池。3.3.2 電池管理系統(tǒng)(BMS)（1）電池管理系統(tǒng)的要求在儲能電站中，儲能電池往往由幾十串甚至幾百串以上的電池組構(gòu)成。由于電池在生產(chǎn)過程和使用過程中，會造

14、成電池內(nèi)阻、電壓、容量等參數(shù)的不一致。這種差異表現(xiàn)為電池組充滿或放完時串聯(lián)電芯之間的電壓不相同，或能量的不相同。這種情況會導致部分過充，而在放電過程中電壓過低的電芯有可能被過放，從而使電池組的離散性明顯增加，使用時更容易發(fā)生過充和過放現(xiàn)象，整體容量急劇下降，整個電池組表現(xiàn)出來的容量為電池組中性能最差的電池芯的容量，最終導致電池組提前失效。因此，對于磷酸鐵鋰電池電池組而言，均衡保護電路是必須的。當然，鋰電池的電池管理系統(tǒng)不僅僅是電池的均衡保護，還有更多的要求以保證鋰電池儲能系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運行。（2）電池管理系統(tǒng)BMS的具體功能n 基本保護功能ü 單體電池電壓均衡功能此功能是為了修正串聯(lián)

15、電池組中由于電池單體自身工藝差異引起的電壓、或能量的離散性，避免個別單體電池因過充或過放而導致電池性能變差甚至損壞情況的發(fā)生，使得所有個體電池電壓差異都在一定的合理范圍內(nèi)。要求各節(jié)電池之間誤差小于±30mv。ü 電池組保護功能單體電池過壓、欠壓、過溫報警，電池組過充、過放、過流報警保護，切斷等。n 數(shù)據(jù)采集功能采集的數(shù)據(jù)主要有：單體電池電壓、單體電池溫度（實際為每個電池模組的溫度）、組端電壓、充放電電流，計算得到蓄電池內(nèi)阻。通訊接口：采用數(shù)字化通訊協(xié)議IEC61850。在儲能電站系統(tǒng)中，需要和調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)進行通訊，上送數(shù)據(jù)和執(zhí)行指令。 n 診斷功能BMS應具有電池性能的分析

16、診斷功能，能根據(jù)實時測量蓄電池模塊電壓、充放電電流、溫度和單體電池端電壓、計算得到的電池內(nèi)阻等參數(shù)，通過分析診斷模型，得出單體電池當前容量或剩余容量（SOC）的診斷，單體電池健康狀態(tài)（SOH）的診斷、電池組狀態(tài)評估，以及在放電時當前狀態(tài)下可持續(xù)放電時間的估算。根據(jù)電動汽車相關(guān)標準的要求鋰離子蓄電池總成通用要求（目前儲能電站無相關(guān)標準），對剩余容量（SOC）的診斷精度為5%，對健康狀態(tài)（SOH）的診斷精度為8%。n 熱管理鋰電池模塊在充電過程中，將產(chǎn)生大量的熱能，使整個電池模塊的溫度上升，因而，BMS應具有熱管理的功能。n 故障診斷和容錯若遇異常，BMS應給出故障診斷告警信號，通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給

17、上層控制系統(tǒng)。對儲能電池組每串電池進行實時監(jiān)控，通過電壓、電流等參數(shù)的監(jiān)測分析，計算內(nèi)阻及電壓的變化率，以及參考相對溫升等綜合辦法，即時檢查電池組中是否有某些已壞不能再用的或可能很快會壞的電池，判斷故障電池及定位，給出告警信號，并對這些電池采取適當處理措施。當故障積累到一定程度，而可能出現(xiàn)或開始出現(xiàn)惡性事故時，給出重要告警信號輸出、并切斷充放電回路母線或者支路電池堆，從而避免惡性事故發(fā)生。采用儲能電池的容錯技術(shù)，如電池旁路或能量轉(zhuǎn)移等技術(shù)，當某一單體電池發(fā)生故障時，以避免對整組電池運行產(chǎn)生影響。管理系統(tǒng)對系統(tǒng)自身軟硬件具有自檢功能，即使器件損壞，也不會影響電池安全。確保不會因管理系統(tǒng)故障導致儲

18、能系統(tǒng)發(fā)生故障，甚至導致電池損壞或發(fā)生惡性事故。Ø 建議方案n 均衡保護技術(shù)目前常用的均衡方法有能量消耗法（電阻均衡）和能量轉(zhuǎn)移法（儲能均衡）。能量消耗法一般是通過控制器控制電阻網(wǎng)絡(luò)的通斷對電池單元進行分流均衡，這種方法可以同時對多節(jié)電池進行均衡，控制簡單。但是均衡過程中如果電阻選的過大，則均衡電流太小，效果甚微；如果電阻選的過小，則電阻功率很大，系統(tǒng)能量損耗大，均衡效率低，系統(tǒng)對熱管理要求較高，需要進行溫度檢測控制，均衡效果也并非很理想。但由于該方法實現(xiàn)簡單，成本低，所以在相當場合得到廣泛采用。如圖：能量轉(zhuǎn)移法是利用電池對電感或電容等儲能元件的充放電，對不均衡電池進行單獨操作間，達

19、到電池間的能量轉(zhuǎn)移。這種均衡充電方法一般控制網(wǎng)絡(luò)復雜，安全性管理要求高，其最大的優(yōu)點是充、放電(工作)使用中，都可平衡各單元電池的功能，且不消耗鋰離子電池組的電能。由于其實現(xiàn)復雜，成本也很高，所以目前使用較少，只有在高要求場合被采用。在本次方案中，建議采用能量轉(zhuǎn)移法，以實現(xiàn)電池性能和可靠性的最優(yōu)化。n 其它保護技術(shù)對于電池的過壓、欠壓、過流等故障情況，采取了切斷回路的方式進行保護。對瞬間的短路的過流狀態(tài)，過流保護的延時時間一般至少要幾百微秒至毫秒，而短路保護的延時時間是微秒級的，幾乎是短路的瞬間就切斷了回路，可以避免短路對電池帶來的巨大損傷。在母線回路中一般采用快速熔斷器，在各個電池模塊中，采

20、用高速功率電子器件實現(xiàn)快速切斷。n 蓄電池在線容量評估SOC在測量動態(tài)內(nèi)阻和真值電壓等基礎(chǔ)上，利用充電特性與放電特性的對應關(guān)系，采用多種模式分段處理辦法，建立數(shù)學分析診斷模型，來測量剩余電量SOC。分析鋰電池的放電特性,基于積分法采用動態(tài)更新電池電量的方法,考慮電池自放電現(xiàn)象,對電池的在線電流、電壓、放電時間進行測量；預測和計算電池在不同放電情況下的剩余電量，并根據(jù)電池的使用時間和環(huán)境溫度對電量預測進行校正，給出剩余電量SOC的預測值。為了解決電池電量變化對測量的影響，可采用動態(tài)更新電池電量的方法，即使用上一次所放出的電量作為本次放電的基準電量，這樣隨著電池的使用，電池電量減小體現(xiàn)為基準電量的

21、減?。煌瑫r基準電量還需要根據(jù)外界環(huán)境溫度變化進行相應修正。n 蓄電池健康狀態(tài)評估SOH對鋰電池整個壽命運行曲線充放電特性的對應關(guān)系分析，進行曲線擬合和比對，得出蓄電池健康狀態(tài)評估值SOH，同時根據(jù)運行環(huán)境對評估值進行修正。n 蓄電池組的熱管理在電池選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計中應充分考慮熱管理的設(shè)計。圓柱形電芯在排布中的透氣孔設(shè)計及鋁殼封裝能幫助電芯更好的散熱，可有效防鼓，保證穩(wěn)定。BMS含有溫度檢測，對電池的溫度進行監(jiān)控，如果溫度高于保護值將開啟風機強制冷卻，若溫度達到危險值，該電池堆能自動退出運行。3.4并網(wǎng)控制子系統(tǒng)本子系統(tǒng)包括儲能電站內(nèi)將直流電變換成交流電的設(shè)備。用于將電能變換成適合于電網(wǎng)使用的一種

22、或多種形式的電能的電氣設(shè)備。最大功率跟蹤控制器、逆變器和控制器均可屬于本子系統(tǒng)的一部分。 (1)大功率PCS拓撲Ø 設(shè)計原則n 符合大容量電池組電壓等級和功率等級；n 結(jié)構(gòu)簡單、可靠穩(wěn)定，功率損耗低；n 能夠靈活進行整流逆變雙向切換運行；n 采用常規(guī)功率開關(guān)器件，設(shè)計模塊化、標準化；n 并網(wǎng)諧波含量低，濾波簡單；Ø 發(fā)展現(xiàn)狀低壓等級（2kV以下）電池組的PCS系統(tǒng)早期一般是采用基于多重化技術(shù)的多脈波變換器，功率管采用晶閘管或GTO。隨著新型電池技術(shù)的出現(xiàn)、功率器件和拓撲技術(shù)的發(fā)展，較高電壓等級（5kV6kV）的電池組的PCS系統(tǒng)一般采用多電平技術(shù)，功率管采用IGCT或IGB

23、T串聯(lián)。另外一種方案是采用DC/DC+DC/AC兩級變換結(jié)構(gòu)，通過DC/DC先將電池組輸出升壓，再通過DC/AC逆變。適合大功率電池應用的DC/DC變換器拓撲主要采用非隔離型雙向Buck/Boost電路，多模塊交錯并聯(lián)實現(xiàn)擴容；DC/AC部分主要包括多重化、多電平、交錯并聯(lián)等大功率變流技術(shù)，以降低并網(wǎng)諧波，簡化并網(wǎng)接口。Ø 建議方案大容量電池儲能系統(tǒng)可采用電壓源型PCS，并聯(lián)接入電網(wǎng)，PCS設(shè)計成四象限運行，能獨立的進行有功、無功控制。目前電池組電壓等級一般低于2kV，大容量電池儲能系統(tǒng)具有低壓大電流特點。考慮兩級變換結(jié)構(gòu)損耗大，建議采用單級DC/AC變換結(jié)構(gòu)，通過升壓變接入電網(wǎng)。利

24、用多變流器單元并聯(lián)技術(shù)進行擴容，采用移相載波調(diào)制和環(huán)流抑制實現(xiàn)單元間的功率均分。結(jié)構(gòu)簡單、易控制、模塊化、容錯性好和效率高。 (2) PCS控制策略Ø 控制要求n 高效安全電池充放電；n 滿足電網(wǎng)相關(guān)并網(wǎng)導則；n 進行有功、無功獨立調(diào)節(jié)；n 能夠適應電網(wǎng)故障運行。Ø 研究現(xiàn)狀國內(nèi)外對分布式發(fā)電中并網(wǎng)變流器控制策略已經(jīng)展開了廣泛研究，常采用雙閉環(huán)控制，外環(huán)根據(jù)控制目標的不同，提出了PQ控制、下垂控制、虛擬同步機控制等，內(nèi)環(huán)一般采用電流環(huán)，提出了自然坐標系、靜止坐標系和同步坐標系下的控制策略。電池儲能系統(tǒng)PCS控制除了滿足常規(guī)的并網(wǎng)變流器要求，更重要的要滿足電池充放電要求，尤其

25、是電網(wǎng)故障情況下的控制。Ø 建議方案n 采用多目標的變流器控制策略，一方面精確控制充放電過程中的電壓、電流，確保電池組高效、安全充放電；另一方面根據(jù)調(diào)度指令，進行有功、無功控制。n 低電壓穿越能力強，逆變器對電網(wǎng)電壓應始終工作在恒流工作模式，輸出端壓跟隨市電，可以在很低電壓下運行，甚至在輸出端短路時仍可輸出，此時逆變器保持額定的輸出電流不變。n 實現(xiàn)電網(wǎng)故障狀態(tài)下電池儲能系統(tǒng)緊急控制，以及電網(wǎng)恢復后電池儲能系統(tǒng)的重新同步控制。3.5儲能電站聯(lián)合控制調(diào)度子系統(tǒng)常規(guī)的儲能電站控制系統(tǒng)使用的產(chǎn)品來自于不同的供應商。幾乎每個產(chǎn)品供應商都具有一套自己的標準,整個儲能電站里運行的規(guī)約就可能達到好

26、幾種。于是當一個儲能電站需要將不同廠商的產(chǎn)品集成到一個系統(tǒng)時，就不得不花很大的代價做通信協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，這樣做一方面增加了系統(tǒng)的復雜性降低了可靠性，另一方面增加了系統(tǒng)成本和維護的復雜性。因此本方案建議采用基于IEC61850的系統(tǒng)方案。IEC61850是關(guān)于變電站自動化系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的國際標準。制定IEC61850主要目的就是使不同制造廠商的產(chǎn)品具有互操作性,使它們可以方便地集成到一個系統(tǒng)中去，能夠在各種自動化系統(tǒng)內(nèi)部準確、快速地交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)無縫集成和互操作。由于聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)采用IEC61850協(xié)議，所以在儲能電站也采用基于IEC61850的控制系統(tǒng)有利于處理并傳送從儲能電站控制

27、系統(tǒng)到聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)各種實時信息。儲能電站控制系統(tǒng)采用模塊化、功能集成的設(shè)計思想，分為系統(tǒng)層和設(shè)備層兩層結(jié)構(gòu)，全站監(jiān)控雙網(wǎng)采用100M光纖以太網(wǎng)作為通信網(wǎng)絡(luò)，采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。Ø 系統(tǒng)層配置：系統(tǒng)層主要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集、與聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)通信等功能。n 實時數(shù)據(jù)采集通過子系統(tǒng)的智能組件從功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、配電系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括電池容量、線路狀態(tài)、電流、有功功率、無功功率、功率系數(shù)和平均值。n 與聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)通信：在儲能電站和變電站之間鋪設(shè)光纖，將儲能電站的實時數(shù)據(jù)、故障信息等上傳到聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)；同時接受聯(lián)合發(fā)電智能監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)的控制命令。Ø 設(shè)備層配置設(shè)備層由電池管理系統(tǒng)（BMS）及其智能組件、能量管理系統(tǒng)（PCS）及其智能組件、配電系統(tǒng)保護測控裝置等。n 電池管理系統(tǒng)（BMS）及其智能組件：電池管理系統(tǒng)（BMS）對整個儲能系統(tǒng)的安全運行、儲能系統(tǒng)控制策略的選擇、充電模式的選擇以及運營成本都有很大的影響。電池管理系統(tǒng)無論是在電池的充電過程還是放電過程，都要可靠的完成電池狀態(tài)的實時監(jiān)控和故障診斷。并通過智能組件將相關(guān)信息轉(zhuǎn)化為