集装箱式锂离子电池储能系统消防安全早期预警方法

为了降低集装箱式锂离子电池储能系统火灾发生概率,提出消防安全早期预警方法。分析锂离子电池储能系统的生热过程,确定温度、电压等因素与储能系统消防安全的影响关系。采集电压、电流、温度、声信号等电池储能系统工作数据,检测表面健康程序,根据工作数据与表面健康状态的变化规律,综合考虑影响因素,预测储能系统的运行走势,设置电池储能系统消防安全早期预警等级,完成电池储能系统消防安全的早期预警。通过性能测试实验得出结论:与传统预警方法相比,优化设计方法的误警率和漏警率降低了0.90%以上,不同预警等级下,该方法仅出现1个预警错误,而且不同表面破损位置下的预警准确率达到了99.7%,具备有效性和可靠性。

锂离子电池储能电站的热失控状态检测与安全防控技术研究进展

锂离子电池具有能量密度大、使用寿命长、工作温度范围宽、自放电小等优点,是中国电化学储能电站的主流电池技术。然而,在加热、过充等恶劣工况下,锂离子电池易发生热失控引发火灾甚至爆炸,因此其安全问题已逐渐成为锂离子电池储能电站建设及大规模应用的首要问题。该文系统分析了锂离子储能电池热失控的诱因、电池内部反应过程及外部特征参量的变化规律,重点总结了当前主要的电池热失控状态检测技术、智能诊断算法及储能电站安全防控技术,最后对储能电站热失控状态检测及安全防控技术进行了总结和展望。

锂离子电池储能集装箱爆炸危害数值模拟

随着电化学储能的规模化发展,以锂离子电池为能量载体的电化学储能电站火灾燃爆事故时有发生,成为制约其安全健康发展的主要瓶颈。储能集装箱本身的安全措施及摆放间距对于燃爆的发展及扩散有着重要的影响。本工作通过改变点火位置和泄压板强度来探究不同的冲击波压力和火焰传播速度变化对储能集装箱安全的影响,发现当着火点位于近进风百叶窗一侧时,冲击波压力升高,火焰传播速度增大,分别可达41.28 kPa和557.0 m/s。泄压板对储能集装箱安全设计至关重要,且仅在进风百叶窗处设置泄压板且将开启压力设置为30 kPa时,计算区域内已发展为爆轰,对周边安全造成较为严重的影响。此外,研究结果表明,单个储能舱发生燃爆后,在短边间距达到10 m时将会对周边造成的影响最小。该研究可为储能电站锂离子电池火灾事故预警、集装箱结构和防爆设计提供参考。

锂离子电池储能电站热失控预警与防护研究进展

锂离子电池储能电站安全问题是制约能源变革与“双碳”长远目标实现的重要因素。一旦储能电站发生安全事故,造成的财产损失和人员伤亡将非常严重。文中分析了锂离子电池储能电站引发安全事故的原因;综述了储能电站发展至今安全前置的各类预警技术,介绍了抑制储能电站热失控扩散的灭火剂种类及优缺点;对近年来工程应用及实验研究安全预警和防护的技术特点进行了总结和讨论;最后,针对各类应用场景的锂离子电池储能电站,从行业健康、有序、长远发展的角度,指出在安全事故预警、防护方面存在的问题,并对未来发展技术趋势进行了展望。

基于锂离子电池光伏储能电站消防系统设计与探讨

锂离子电池是目前储能电站应用最广泛的类型之一。储能电站一旦发生火灾蔓延迅速,易导致热失控,火灾危险系数较高。本文通过分析国内外针对储能电站发布的不同规范及标准,结合各类学术成果及设计案例。总结小型光伏配套锂离子电池储能电站的消防系统设计,从消防水量计算、安全性校验、系统布置要点、电池预制舱外消防给水、舱内自动灭火系统、二次冷却喷淋系统、火灾报警及消防器材布置等方面进行完整的方案介绍。对储能设施的间距布置、室外水量的核算、气体灭火及消防给水系统的设计提出了支撑性解释。

一种分离型移动式锂离子电池应急储能系统研究

针对部分台区配电网供电可靠性差的问题,提出了一种车舱可分离的移动式锂离子电池应急储能系统。完成了该应急储能系统的设计,包括应急储能系统的电池成组方式、结构部分和电气部分的设计,并给出了系统的控制方法研究。在搭建锂离子电池应急储能系统的测试平台的基础上,完成了充放电模式下有功功率调节能力测试。测试结果表明,该锂离子电池应急储能系统的有功功率调节能力符合国标要求,其功率控制准确度和响应时间基本满足电网调峰调频要求。

锂离子电池储能电站安全问题与解决策略分析

现阶段,锂电池已经得到了推广应用。而安全问题则是困扰锂离子电池储能电站持续发展的重要因素,影响到锂离子大规模应用。有鉴于此,妥善地解决其安全问题,将是锂电池行业发展的关键因素。本文从电池外部短路、电池管理系统保护配置缺乏全面性、谐波问题、消防问题等展开分析,提出解决方案,以期提高锂离子电池储能电站使用安全性,保障电力系统能够安全稳定运行。

锂离子电池储能电站设计要点和建设成本分析

论文分别对锂离子电池储能电站在仓储式布置和集装箱式布置两种布置方式下的主要设计要求进行了对比分析,总结出这两种布置方式下各自不同的设计要点,并以实际案例对这两种布置方式下的储能电站进行了建设成本对比分析。

锂离子电池储能电站安全问题与解决策略分析

安全问题是锂离子电池储能产业面临的瓶颈之一,也是制约其大规模应用的主要障碍。针对电池外部短路、电池管理系统保护配置不全、谐波问题、消防问题等关键的安全问题,提出了合理有效的应对方案,以预防锂离子电池储能电站安全事故的发生,从而为电力系统的安全运行提供保障。

集装箱式锂离子电池储能系统消防技术研究进展

分析锂离子电池火灾特征及热失控机理,总结锂离子电池热失控诱因及热失控行为监测方法。综述了目前典型的锂离子电池火灾防护技术及储能安全相关标准,对集装箱式锂离子电池储能系统消防技术的发展应用给出相应的建议,为开展集装箱式锂离子电池储能系统消防安全技术研究提供参考。

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。

MW级集装箱式电池储能系统研究

MW级集装箱式电池储能系统(CBESS)是未来电网发展的重要支持,能够有效提高电力系统的稳定性、可靠性和电能质量。综述了MW级集装箱式电池储能系统的研究现状,详细介绍了MW级集装箱式电池储能系统的相关概念和工作原理,全面阐述了MW级集装箱式电池储能系统的结构、设计、应用等方面的特点和优势,深入探讨其发展前景和研究方向。

非步入式电池集装箱在储能电站工程中的应用

电池储能系统在电力系统领域均已开展相关工程应用,本文根据实际工程设计分别对目前电池储能电站的储能变流器升压舱模块设计、电池舱模块设计、储能单元模块化布置设计等方面进行分析,提出当前储能电站电池舱采用非步入式电池集装箱的优化配置方案,不仅能最大化的提高单元装机容量,提高储能系统的安全性,节省占地,还可以节省储能系统造价约2.7%,对后续大规模储能电站的工程设计具有参考价值。

锂离子电池储能电站能耗优化

储能电站能耗预估与优化是提高电站能量效率及经济性的关键技术。因此,分析了电化学储能电站运行过程中电池模块、储能变流器(power conversion system,PCS)、变压器及辅助用电系统工作特性和能耗规律,并建立了储能单元和辅助用电系统的能耗模型。在负荷率基础上,储能单元和辅电系统的能耗模型加入电流、温度等特征量,以适应储能电站的多工况应用场景,提高模型用于能耗预估的准确性,并通过某地区电网侧百兆瓦级储能电站进行了应用验证。结果表明,所建立能耗模型与真实数据间的相对误差均值为0.6%,可有效估算储能电站能效水平。对比现有电站策略,在低于50%负荷率工况下,基于能耗模型的功率分配策略可提高储能电站能量效率0.6%~10.7%,通过减少电站能耗有效提升了电站运行经济性。

预制舱式磷酸铁锂电池储能电站能耗计算研究

[目的]基于站内能量损耗来源和设备属性详细分类,提出了预制舱式磷酸铁锂电池储能电站能耗计算方法。[方法]从储能电站的角度论述了预制舱式磷酸铁锂电池储能电站能耗计算中需考虑的主要因素,进而将储能电站的能耗分为2个部分,即储能系统自身的损耗和辅助设备运行的损耗,并分别给出了每部分能耗的计算方法及效率值的选取方法。[结果]通过实际算例,分析了配置规模为2 MW/2 MWh的储能电池预制舱在典型运行方式下的全天运行能耗,并与现场试验结果进行了对比,从储能电池产热和空调传导热能的角度分析了现场试验结果和理论分析的差别,对储能电站的能耗统计提出了建议。[结论]研究提出的能耗计算方法较全面地论述了影响预制舱式磷酸铁锂电池储能电站能耗指标的主要因素,依据设备属性详细分类给出了主要设备的能耗计算方法,具有较好的工程参考价值。

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。

锂离子电池储能电站消防救援的预防措施

锂离子电池储能电站是一种将锂离子电池与直流配电系统集成,通过控制单元与保护单元实现能量双向转化的新型能量存储系统,由于锂电池具有高能量密度、高安全性和寿命长等特点,在电网中的应用具有极大的优势。但由于锂离子电池储能电站的特殊性,平时工作中仍需要对锂离子电池储能电站的消防救援工作进行有效防控。基于此,文章简单探讨了锂离子电池储能电站的火灾特征,提出了相应的预防控制措施。

锂离子电池储能电站的火灾自动报警

指出储能电站的火灾防控应该遵循以本质安全为主、消防辅助保障为基本原则,并遵循隐患预警为主、灭火救援为辅的火灾防控理念;根据对锂离子电池的试验结果和火灾预警需要,划分锂离子电池热失控的不同阶段,给出在相应阶段对锂离子电池热失控隐患进行探测的建议;提出消防系统对储能电站防护应分为基本防护和安全运行保障防护,论证基本防护和安全运行保障防护的基本含义和设置原则;分析储能电站专用火灾自动报警系统的组成和系统内各组件的使用需求与特征参数要求,阐述系统设置的要求。

基于锂离子电池电化学机理特性的电气等值模型研究

为更准确地表征低倍率充放电工况下电池内外部的动态状况,该文根据锂离子电池电化学原理推导出一种机理电气等值模型,明确机理电气等值模型相关电气元件参数的计算方法,揭示其与锂离子电池电化学参数之间的关联。所提机理电气等值模型兼具锂离子电化学模型的精度以及常规经验等效电路模型在储能控制参数整定、大规模储能电站等效建模方面便捷性的优势,更适用于新型电力系统场景下的储能电站建模、仿真、参数整定及安全监测。

集装箱式储能系统温度特性研究

以大容量集装箱式锂离子电池储能系统为研究对象,研究了0.5P(额定功率)充电、1P充电、1P连续充放电等不同充放电条件下储能系统温度特性。结果表明,不同充放电条件下,越靠近风道出口的电池插箱温度越高,越靠近空调的电池插箱温度越低(0.5P充电、1P充电、1P连续充放电时电池插箱最高温度分别为36.6,39.9、50℃,最大温升分别为8.4、13.6、23.5K,最大温差分别为7.3、7.4、7.7K,储能系统连续充放电时电池温升显著,但温差变化不大。