采日集群式储能方案——安全与降本

集群式储能系统方案的核心在于将集群大规模化、智能、共享技术直接应用于储能解决方案上，采用模块集群大规模化、BMS智能化、共享化、群闭环自控式设计等创新技术，实现储能系统全生命周期内更高放电优化系统整体成本并提高安全性。

集群大模块化，即模块数量级的增加，集群储能系统包含电池仓、就地控制仓、智能箱变三个主模块。电池仓包含电池模组、电池簇、空调内机、消防内机(不含消防气体)、直流汇流柜等，多个集装箱共用一个就地控制仓，就地控制仓包含就地控制器、中央空调主机、消防主机和、智能箱变包含PCS和升压变。由3个舱体直接组成10MWH、20MWH或50MWH大型机组。电池仓不含空调主机和消防气体电池仓容量密度可提升至少20%、电池仓占地面积可减少30%-40%、动力线缆可节约20%-30%;机组大型化，系统的转化效率提1%-2%.

智能化的BMS，可以解决大规模集群储能的电芯不平衡，电芯不平衡存在两种形式，电池包串联失衡和电池簇并联失衡，电池包串联失衡解决方案采用模组级电流旁路器，旁路电流为额定电流的10-20%，根据电池Pack包SOC的差异调节电池包的充放电旁路电流，可以解决10-20%的串联容量失配影响;电池簇并联失衡解决方案通过单簇电池模组模拟器串联到电池回路，根据电池簇SOC的差异，在充放电过程中对电池簇的输出电压进行调节，可以解决电池簇10%-20%失配。

并联SOC失配调节(图)

串联SOC失配调节(图)

共享式 即多个电池主机共用一个就地控制仓

(1)共享空调，多个电池仓采用1套中央空调主机，电池仓采用空调内机分布式温控，制冷效率提升20%-30%，电池仓温度均匀性可控制在5℃以内;

(2)多个电池仓共享UPS备电系统，效率较传统分离式UPS至少提升5%;

(3)多电池仓共享1套视频、显示、弱电智能化柜体;

(4)多个电池仓共用一台消防总机和消防气体，消防气体可减少50%以上，单台机器可用消防气体量提高3-5倍

群闭环自控式大规模储能由多个储能执行单元组成，储能单元的可输出功率受电池的SOC、最高电圧、最低电压、最高温度、最低温度影响，可用输出功率会在运行过程中发生突变(尤其充放电末端)，大规模储能系统要接受调度的调峰调频响应，在储能单元充放电末端或故障响应式，储能功率响应速度就会存在影响。

(1)群闭环自控第一步：功率开环控制，给各个储能单元广播功率初始值。

(2)群闭环自控第二步：PID闭环控制，保证调节的精度，群控响应时间小于300mS(国标3S)，控制调节时间小于300mS(国标2S)，控制精度小于1.5%(国标2%)

功率群群闭环自控式原理(图)