基于数字孪生的锂离子储能电站环境控制方法

随着集装箱式锂离子储能电站的功率密度和能量密度越来越高,传统的单一式风冷热管理技术已不能满足日益增长的高热流密度要求。通过建立锂离子储能电站的数字孪生模型,对温度分布情况、散热情况进行检测与模拟,实现了电站电池舱内部的高效智能热管理,为电站提升电池使用性能以及安全稳定运行提供支撑。

锂离子储能电池成组方式优化

电池组内单体电池的分散性问题降低了电池组的可用容量和循环寿命。针对电池成组方式对电池组可用容量与循环寿命的影响问题,基于电池的Thevenin等效模型,分析了并联电池间不平衡电流交叉现象产生的原因及作用;研究了不同成组方式对电池组可用容量的影响,提出了表征电池组容量分散性的容量极差和容量分散度指标;通过仿真分析,得到了提升电池组可用容量的组合方式。搭建了电池组性能测试平台,比较了6种拓扑结构锂离子电池模组的寿命衰减特征,遴选出了减缓电池组循环寿命衰减的成组结构。

锂离子储能系统用于风电场出力平滑化的实验研究

储能系统作为一种调控手段,可平滑风力发电的波动,提高风力发电的上网电力品质,而锂离子电池以其独特的优越性成为最具发展潜力的储能电池。本文针对某配置锂离子储能系统的风电场,采集实验数据,验证平滑实验功能,并对实验结果进行了统计分析。

适用于故障特性分析的锂离子电池储能电磁暂态建模方法

为促进新能源的消纳利用,锂离子电池储能系统(LiBESS)在电网中得到了广泛应用,进一步导致电网故障特征更加复杂。为此,提出一种LiBESS电磁暂态建模方法。在分析故障特征的基础上,建立了功率变流器系统(PCS)模型和兼顾电池外特性、荷电状态的锂离子电池模型。PCS控制策略引入了故障穿越控制环和负序控制环,实现了故障穿越并消除了直流母线电压波动。此外,通过机理分析和仿真验证明确了LiBESS在不同充放电模式下的故障特性差异。最后,基于PSCAD/EMTDC的电磁暂态仿真和基于实时数字仿真器的硬件在环测试验证了所提建模方法的有效性。

以安全高质量应用为导向的储能锂离子电池综合性能评价标准

作为支撑智能电网和能源转型发展的关键技术,储能受到广泛关注,其中以锂离子电池为代表的电池储能成为大规模储能的首选储存载体之一。然而随着电池储能应用规模逐渐增加,暴露出储能系统在质量和安全方面存在诸多问题和风险,电池储能系统作为电气设备整机产品目前还不成熟,储能电站的整体安全与质量状态存在不确定性,导致目前大量已建储能电站利用率偏低。由于设备整机产品还处于不成熟、不断迭代发展过程中,为提升现阶段锂离子电池储能电站的应用水平,以安全高质量应用为导向,围绕储能用锂离子电池这个核心部件开展综合性能评价显得尤为重要。本文主要梳理了国内储能锂离子电池相关标准的最新进展,对锂离子电池储能核心标准的重要内容和该标准对行业发展的作用进行了详细分析。结合电池储能特性评价和检测技术研究积累,提出了涵盖型式试验、等级评价、到货抽检、并网检测及运行考核检测的电池储能全流程检测评价整体解决方案,通过对各个环节的详细分析表明该方案可以实现对投运的涉及电网运行的电网侧、电源侧、用户侧储能设备全链条全环节闭环管理,对于提升电池储能设备投运前的标准化规范化水平、提高储能电站运行可靠性、降低储能电站安全风险具有重要意义。

锂离子电池储能电站消防安全防范

锂离子电池储能在电化学储能领域占据了绝对主导地位,因此,针对锂电池储能电站的火灾问题,提出在锂离子电池热失控初期、热失控阶段和热失控后期的预防措施和对储能电站的消防改进建议。

锂离子电化学储能站消防电气设计的优化技术研究

本文首先探讨了锂离子电化学储能站火灾风险的来源,并介绍了相应的火灾风险评估方法。随后在消防电气设计原则部分,分别从安全性、可靠性和稳定性三个方面提出了相应的设计原则。然后重点介绍了火灾预防技术、火灾报警技术、火灾应急响应技术以及系统监控与远程控制技术等方面的技术优化内容。通过合理配置火灾防护设备和优化消防应急措施,提高储能站的火灾防范能力和火灾处理效率。

锂离子电池储能安全管理中的机器学习方法综述

随着当前电化学储能技术的广泛应用,电池储能电站的安全运维问题日渐突出。传统电池管理系统仅能获得各电池单体的电压、电流及温度,并且受限于硬件处理能力、数据传输带宽及延迟等条件,掌握海量电池单体储能系统的健康与安全运行状态成为关键技术难题。机器学习方法在锂离子电池运行状态预测领域的应用为储能电池系统安全管理创造了条件。针对锂离子电池安全管理需求,首先对锂离子电池滥用及热失控风险机理的相关研究进行了介绍。随后,讨论了锂离子电池管理系统架构及其应用特点,并详细论述了机器学习方法在锂离子电池健康与安全状态分析方面的应用。最后,对储能电站锂离子电池的安全管理进行了展望。

锂离子电池储能系统的设计与充电管理策略研究

为了实现锂离子电池储能系统的有效能量管控,首先对由大量锂离子电池组成的储能系统的组织结构设计进行了研究,提出了分组、分层次、自治的设计方法;然后针对设计的电池储能系统提出了一种基于电池荷电状态(SOC)的充电管理策略,以提高其充电效率,延长其使用寿命,保证其长期稳定运行。实验结果表明,该管理策略可以有效提高锂离子电池储能系统的充电效率。

锂离子电池储能产业发展现状与对策建议

在碳中和背景下,我国正在构建以新能源为主体的电力系统。根据全球储能行业发展现状,锂离子电池储能因响应速度快、应用场景灵活、电性能等优势脱颖而出,是最具有大规模应用前景的一种新型储能技术。本文分析了当前储能产业的现状,预测锂电储能领域的发展趋势,针对锂电储能发展面临的问题提出对策与建议。

锂离子电池储能系统的退役电池筛选与优化分组再利用方法

探讨了锂离子电池储能系统的退役电池筛选与优化分组再利用方法,包括建立判断退役电池可用性的核心参量、确立退役电池可用性核心参量判据、建立退役电池可用性核心参量判据赋值权重,并根据电池成组方式及电池组规格选择合适的梯次利用目标应用场合。依据上述评价方法,建立了可用性评价标准。与现有技术相比,该方法测量参数较少、简便高效、评价结果可靠,实现了对锂离子电池储能系统退役电池的高效筛选与优化分组再利用。

燃煤电厂配置电化学储能调频技术分析

针对燃煤电厂配置电化学储能系统,分析政策背景、辅助服务市场、技术路线、设计与选型等,以指导燃煤电厂开展外挂储能系统项目,提升煤电机组涉网调频性能,获得更多的电力辅助服务收益。结果表明锂离子电化学储能系统耦合燃煤火力发电提供调频服务,储能系统宜配置为一拖二模式、3%机组功率、0.5小时,宜采用接入中压母线的形式、1C的电池方案、并联升压或高压级联的储能变流器(PCS)拓扑结构。

锂离子电池/电化学电容器用AC承载Li_4Ti_5O_(12)材料

采用溶胶-凝胶法结合高温烧结合成了一种混合储能材料Li4Ti5O12/AC。通过溶胶-凝胶的实验条件优化,并在惰性气氛保护下800℃、16h烧结得到产物,经扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)分析得知,产物为纯相尖晶石结构,Li4Ti5O12晶体为纳米级微晶。随着Li4Ti5O12含量的降低,复合材料的大倍率充放电性能有明显提高,3C充放电时,放电比容量可达到160mAh/g,其充放电机制包含两个过程,其一为活性炭的双电层充放电过程,另一个为LTO的锂离子嵌入/放出过程。

地面式锂电池储能系统抑制牵引网压波动研究

目前,大多数城市轨道交通列车使用车载电阻来吸收再生制动能量,这带来了诸如列车重量大、隧道温度升高和能源浪费等问题,提出利用地面式锂离子电池储能系统代替车载电阻,对其特点、工作原理、结构及功能进行分析,并对锂离子电池系统的充放电控制策略进行研究。通过MATLAB/SIMULINK搭建仿真平台,结果表明,锂电池储能系统可以有效地抑制城市轨道交通牵引网电压波动和防止再生失效等问题。

储能电站电池标准与测试探讨

大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段,储能电池是储能系统的核心技术。梳理了现有储能电池相关标准,归纳了储能电站电池电气性能测试项目,并对实际测试中存在的问题进行剖析,以电池充放电试验温度和单体一致性为例,说明了储能电池电气性能测试方法仍有待进一步的标准化。为锂离子储能电池电气性能测试标准提供参考。

高效供电系统可靠性与安全性分析

高效供电系统主要用于满足严苛环境下的工作特性和稳定性要求,但由于锂离子电池内部是非稳态的电化学体系,因热滥用、电滥用和机械滥用等异常情况发生可能会产生安全隐患,从而造成严重经济损失和恶劣社会影响。文章提出一种分析验证该系统可靠性与安全性的方法,通过建模分析、热设计仿真验证其可靠性;且经热设计仿真分析满足在高温下长循环情况下的温度稳定性,但水冷板仍有优化空间;采用硬件分析法,分析该系统锂离子电池储能模块在使用过程中可能或实际发生的故障模式,为提高系统使用可靠性、运行安全性等提供依据。

格尔木时代新能源50MWp光伏/15MW电池储能联合电站集成技术研究与应用

格尔木时代新能源50MWp并网光伏电站是国内首座规模最大的商业化光储联合电站,包含50MWp光伏电站及15MW/18MWh锂离子电池储能电站。文章重点阐述了光伏发电系统、锂电池储能系统的组成及系统集成,介绍了光储电站的运行模式及控制策略,并结合实际运行结果进行验证。理论和实践表明,光储联合发电模式具有可行性,符合新能源并网的要求,是解决大规模集中式光伏发电送出和消纳难题的重要途径之一,对新能源大规模并网具有一定的示范作用。

解决中国能源短缺问题的重要途径

中国巨大的能源需求不能期望由化石能源来解决,而只能寄希望于可再生能源。期望中国将能由西南地区的水电、东南沿海地区风电和东北西北地区的风电分别实现各个不同地区发展所需电力,在储能方式中最值得重视的是锂离子蓄电池储能。福建省更有建立大型风电场的特殊条件,建议海峡两岸共同发展海上大型风电产业。

探析锂离子电池电力储能系统的消防安全管理——以东莞为例

本文概述了当前电力储能的不同形式及其占比,分析了民用前景最广泛,且在电化学储能形式中占比最大的锂离子电池电力储能系统的安全性。概述了东莞市锂离子电池电力储能系统建设情况,并基于安全系统工程学[1],对锂离子电池电力储能系统开展预先危险性分析,为日常监督检查制作了消防安全检查表,供消防监督员和企业单位消防安全管理人进行日常检查评估,最后结合当前该类系统存在的风险点提出了完善标准、常态检查和强化救援的建议。

一种多时间尺度下的锂离子电池剩余寿命混合预测方法

针对锂离子电池储能系统寿命预测不准确问题,提出了一种多时间尺度下的电池剩余寿命混合预测方法。首先,通过带自适应噪声的完全集成经验模态分解(CEEMDAN),将原始数据分解为多个低频和高频分量。接着,利用GS-LM模型对其低频分量进行拟合预测,再将分解后的高频分量作为LSM-STW模型(滑动时间窗口和长短期记忆神经网络)的输入,得到高频分量预测结果。最后,将所有预测结果相加,得到最终的锂离子电池剩余寿命预测。实验结果表明,所提出的预测方法可以准确地预测锂离子电池容量退化趋势,不同预测起点对预测结果影响较小,并能够捕捉电池容量的再生现象。