双碳战略的实施、新型电力系统的建设、新能源的快速发展,促进了新型储能电站规模化建设和运营的新阶段。为促进电化学储能电站的安全发展,加强储能从业人员对储能电站并网测试和运维技术的交流和学习,湖南省湘电试验研究院和国网湖南省电力有限公司电力科学研究院组织编写了《电化学储能电站并网测试与智能运维关键技术》一书。本书共十二章,分别介绍了电化学储能电站发展及应用、组成、并网测试技术、状态巡检和状态评价技术、故障预警技术等,涉及面广,内容翔实,具有较好的参考价值。
能源安全是关系国家经济社会发展的全局性、战略性问题。习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上部署未来能源领域重点工作:要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,拿出抓铁有痕的劲头,如期实现2030 年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统。在高比例可再生能源场景下,对于能源的灵活性需求随之将会大幅增长。在此背景下,储能作为优质的灵活性资源,如何为系统提供可靠、高效、安全以及优质的灵活性服务,将是一个重要课题。电化学储能在电网侧正处于发展初期,还在工程示范阶段,相关技术需要重点加大力度普及推广。鉴于电化学储能建设劲头正盛,源网侧储能电站如雨后春笋涌现,相关从业与研究人员所能参考的现场资料寥寥可数,给工程建设、运维管理、技术开发造成了极大困扰。值此严峻形势下,国网湖南省电力有限公司电力科学研究院、湖南省湘电试验研究院有限公司牢记使命,奋勇当先,结合湖南源网侧储能电站建设、运维经验,组织编写电化学储能电站并网测试与智能运维关键技术一书,以期为推动储能行业进一步发展贡献力量。本书受到国网湖南省电力有限公司电力科学研究院、湖南省湘电试验研究院有限公司科研资助,得到湖南省电池储能站工程各参建单位、高等院校,特别是浙江南都能源互联网有限公司、长园深瑞继保自动化有限公司、国电南瑞南京控制系统有限公司、郑州大学、湖南大学的大力支持,同时对本书所引用的公开发表的国内外有关研究成果的作者、各制造厂家生产装置中公开发表的技术成果的作者,在此一并衷心感谢。由于时间和精力有限,书中难免有不妥或纰漏之处,恳请读者批评指正。编者2024 年10 月电
国网湖南省电力公司电力科学研究院的经营范围是:电力技术服务;电力技术监督;电力技术开发;电力设备、仪器的检定、校准、检测;电力技术咨询;电力规划;计算机软件信息开发服务;电力设备入网管理;电力环境评估。(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动)。在湖南省,相近经营范围的公司总注册资本为620万元,主要资本集中在 100-1000万 规模的企业中,共2家。,承装电力设施及相关的技术咨询、技术改造和服务,吴晋波,2011年6月华中科技大学电力系统及其自动化专业博士毕业,进入国网湖南省电力公司电力科学研究院工作,2013年12月31日被授予为高级工程师资格。获得省部级奖励9项,省公司级奖励7项;作为主要起草人,制定已颁布实施的国家标准2项、行业标准3项,国网企业标准2项;作为第D一发明人,授权发明专利18项;作为第D一作者,发表EI期刊论文1篇、核心期刊论文4篇、EI检索会议论文9篇;作为主要撰写人,发表专著5本。
前言
1 电化学储能电站概述
1.1基本概念及特点
1.2在电力系统中的需求与应用
1.3在电力系统中的应用前景及挑战
2电化学储能电站典型架构
2.1电气一次系统
2.2电气二次系统
2.3控制保护系统
2.4通信系统
3 电化学储能电站并网测试
3.1 并网试验
3.2 源网荷系统调试
3.3 AGC功能试验
3.4 AVC功能试验
4 电化学储能电站运行状态指标体系及信息分类
4.1运行状态指标体系
4.2运行状态信息分类
5 电化学储能电站设备状态自动化巡检方法
5.1设备状态自动化巡检需求
5.2设备状态自动化巡检与校验
5.3模拟量/开入量校核、定值远方校核与修改
5.4告警聚类分析
6 基于模糊层次法的电化学储能电站运行状态指标评分模型与评价方法
6.1状态指标评分模型
6.2状态指标评价方法
7 电化学储能电站非电池关键设备故障诊断与预判方法
7.1故障诊断与预判理论
7.2特征提取算法
7.3故障预判算法
8电化学储能电站PCS舱重要告警信号辨识与校验技术
8.1PCS舱重要告警信号分析
8.2分工况处理算法
8.3多维数据流异常辨识
8.4PCS舱重要告警信号校验
9磷酸铁锂电池外部故障信号及模型试验
9.1外部故障信号(气体)产生机理
9.2滥用时气体浓度变化实验
9.3基于气体信号的电池故障预警模型
10磷酸铁锂电池内部故障信号及模型试验
10.1内部故障信号(动态阻抗)测量方法
10.2动态阻抗标定内部温度预警方法
10.3预警效果分析
10.4动态阻抗斜率转变预警热失控原理
10.5预警效果分析
11磷酸铁锂电池故障量化关系与预警试验
11.1基于信号的故障诊断方法
11.2基于信号的故障诊断技术原理
11.3基于XGB-AKF的电池状态诊断
12电化学储能电站智能运维分析系统研制与应用
12.1智能运维分析系统样机研制
12.2外部接口说明
12.3系统模块可视化
参考文献