储能电站电池一致性综合评估方法研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.05.004

电器与能效管理技术 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (5): 23-28.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.05.004

储能电站电池一致性综合评估方法研究

靳文涛, 李煜阳, 贾学翠, 李相俊

新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司),北京 100192

收稿日期:2021-12-29 出版日期:2022-05-30 发布日期:2022-07-01
作者简介:靳文涛(1987—),男,高级工程师,主要从事可再生能源发电并网、储能系统集成与应用研究。|李煜阳(1996—),女,工程师,主要从事电力系统规划与大规模储能技术研究。|贾学翠(1984—),女,高级工程师,主要从事大规模储能技术研究。
基金资助:
中国电力科学研究院青年基金项目(DG84-21-001)

Research on Comprehensive Evaluation Method of Battery Consistency in Energy Storage Power Station

JIN Wentao, LI Yuyang, JIA Xuecui, LI Xiangjun

State Key Laboratory of Control and Operation of Renewable Energy and Storage Systems (China Electric Power Research Institute), Beijing 100192,China

Received:2021-12-29 Online:2022-05-30 Published:2022-07-01

摘要/Abstract

摘要：

国内新型储能建设高速推进,储能电站的健康状态受运行工况及环境等影响,各单体电池将出现不同程度的不一致情况,严重者将影响电站运行安全。通过分析不同运行工况下储能单体电池电压、温度偏差情况,结合单体电池平均电压、极差电压、电压标准差、电压变异系数、极差温度、最大温度指标参量,采用层次分析法提出储能单体电池一致性综合评估方法。其可量化反映单体电池的一致性程度,避免分级的不统一和粗放性,为储能电站电池运维分析提供理论支撑,提高储能电站的安全运行。

关键词: 储能电站, 电池, 电压标准差, 最大温度, 一致性分析

Abstract:

The construction of new energy storage in China is advancing at a high speed.The health state of the energy storage power station is affected by the operating conditions and environment.Each battery unit will be inconsistent in varying degrees,which will affect the operation safety of the power station.By analyzing the voltage and temperature deviation of the energy storage single battery under different operating conditions,combined with the average voltage,range voltage,voltage standard deviation,voltage variation coefficient,range temperature and maximum temperature index parameters of the single battery,a comprehensive evaluation method for the consistency of the energy storage single battery is put forward by the using analytic hierarchy process,which can quantitatively reflect the consistency degree of the energy storage single battery,and avoid the inconsistency and extnsive classification.It can provide theoretical support for battery operation and maintenance analysis of the energy storage power station and improve the safe operation of the energy storage power station.

Key words: energy storage power station, battery, voltage standard deviation, maximum temperature, consistency analysis

中图分类号:

TM912

靳文涛, 李煜阳, 贾学翠, 李相俊. 储能电站电池一致性综合评估方法研究[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(5): 23-28.

JIN Wentao, LI Yuyang, JIA Xuecui, LI Xiangjun. Research on Comprehensive Evaluation Method of Battery Consistency in Energy Storage Power Station[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2022, 0(5): 23-28.

图/表 13

图1

图2

图3

表1

图4

图5

图6

图7

图8

图9

图10

图11

图12

参考文献 17

[1]	刘志成, 彭道刚, 赵慧荣, 等. 双碳目标下储能参与电力系统辅助服务发展前景[J/OL]. 储能科学与技术:1-12[2021-12-06]. https://doi.org/10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0431.
[2]	李建林, 张则栋, 李雅欣, 等. 碳中和目标下移动式储能系统关键技术研究[J/OL]. 储能科学与技术:1-13[2021-12-06]. https://doi.org/10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0494.
[3]	王冰, 王楠, 李娜, 等. 面向大规模新能源并网的电化学储能产业政策研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021(4):1-5,23.
[4]	谢志佳, 王佳蕊, 李德鑫, 等. 储能系统参与电力系统调频经济性评估研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020(5):14-20.
[5]	白亚平, 牛哲荟, 赵佩宏, 等. 集装箱式储能系统电池成组技术研究[J]. 河南科技, 2020, 39(29):36-39.
[6]	王陈园, 傅春明, 张文赋, 等. 基于多电池组SOC一致性的光储联合电站平抑策略研究[J]. 电力电容器与无功补偿, 2021, 42(6):237-244.
[7]	周喜超, 洪育金, 夏岩, 等. 基于多智能体的电池储能系统SOC均衡控制策略[J]. 浙江电力, 2020, 39(5):35-40.
[8]	刘璐, 牛萌, 郑伟杰, 等. 考虑不一致性的储能系统用锂电池成组建模[J/OL]. 电力系统自动化:1-10[2021-12-06]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20210824.1703.010.html.
[9]	李相俊, 马锐. 考虑电池组健康状态的储能系统能量管理方法[J]. 电网技术, 2020, 44(11):4210-4217.
[10]	黄保帅, 张巍. 基于单体一致性对动力锂电池性能的影响研究[J]. 电源技术, 2018, 42(9):1310-1311,1320.
[11]	王帅, 尹忠东, 郑重, 等. 电池模组一致性影响因素在放电电压曲线簇上的表征[J]. 电工技术学报, 2020, 35(8):1836-1847.
[12]	程功. 电池组一致性的统计特性与变化规律研究[D]. 北京: 北京交通大学, 2017.
[13]	靳文涛, 李相俊, 惠东, 等. 规模化储能电站电池一致性的统计特性研究[J]. 发电技术, 2021, 42(3):298-305.
[14]	张剑波, 黄俊, 李哲. 电池分选方法及系统:中国,201410071784.7[P]. 2014-05-28.
[15]	侯永平, 张若婧, 张涛, 等. 循环工况研究PEMFC单体电池电压的一致性[J]. 电池, 2019, 49(6):463-466.
[16]	李建林, 李雅欣, 黄碧斌, 等. 退役动力电池一致性评估及均衡策略研究[J]. 电力系统保护与控制, 2021, 49(12):1-7.
[17]	李相俊, 高飞, 刘松, 等. 大数据技术在大规模储能系统中的应用[M]. 北京: 中国电力出版社, 2018.

指标	一致性状态评估指标阈值
指标	健康	亚健康	严重	恶劣
极差电压/mV	≤100	100~200	200~400	≥400
电压标准差/%	≤0.2	0.2~0.4	0.4~0.6	≥0.6
变异系数/%	≤5	5~10	10~15	≥15
极差温度/℃	≤6	6~8	8~10	≥10
最大温度/℃	≤25	25~35	35~45	≥45

储能电站电池一致性综合评估方法研究

Research on Comprehensive Evaluation Method of Battery Consistency in Energy Storage Power Station

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 13

参考文献 17

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	曹斌, 饶成诚, 罗威, 刘宇翔. 基于磷酸铁锂电池的站用直流备电系统工程设计研究[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(5): 17-22.
[2]	曹梓泉, 李雅欣, 马凌怡, 刘海涛, 李建林. 基于锂电池的电氢混合储能系统研究[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(5): 29-34.
[3]	张茂林, 肖辉, 曾林俊, 赵文钦, 王俊. 计及储能损耗和功率预测误差的风光储微电网功率平抑策略[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(5): 47-54.
[4]	仇胜世, 陈赛汗, 刘欣伟, 吕凯, 陈思文, 孙金磊. 一种基于遗传算法的串联电池组电量均衡控制方法[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(5): 78-82.
[5]	季圣植, 姜浩然, 刘圣宇. 一种适用于电池充电的LLC谐振变换器数字滞环控制策略[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(5): 83-87.
[6]	马艳, 吴航, 周亚, 曹海, 黄海宏. 能量回馈型变电站蓄电池组活化系统[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(5): 88-92.
[7]	傅美平, 毛建容, 宋锐, 王光辉, 傅国斌. 大型新能源富集地区储能电站电压无功控制策略[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(2): 88-94.
[8]	李建林, 王哲, 许德智, 马福元, 孟高军. 基于数据驱动法的锂离子电池寿命预测关键技术综述[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(9): 10-18.
[9]	黄曌. 区域能源互联网视角下多源协同调度策略研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(9): 27-31.
[10]	郭斌琪, 张江丰, 苏烨, 吴继平, 孙坚栋. 考虑电池容量衰减的风火储优化调度策略[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(9): 32-39.
[11]	蒋晓风, 常路宇, 陈钰, 张萌. 用于新能源消纳的电化学储能电站综合评估[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(9): 40-44.
[12]	顾素平, 卢明玥, 吴海涛, 李林. 集群储能电站节点选址-容量配置技术研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(6): 30-35.
[13]	陆庆, 夏耀杰, 杨杰, 关瑞丰. 一种基于梯次电池充电末期的自适应柔性充电策略[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(5): 55-58.
[14]	李峰. 梯次利用电池储能系统架构及控制策略[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(4): 81-84.
[15]	吕力行, 许峰, 孙浩权, 邓化彬, 吉同军, 陈谦, 张政伟. 储能电站逆变端短路电流分析与建模[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(12): 20-27.