浅析集中式储能电站的标准化调试步骤

浅析集中式储能电站的标准化调试步骤摘要：储能电站作为国家新型电力系统，较多项目施工过程中缺少规范性文件，多专业交叉作业，必须过程管控管理，本文根据实际在建储能电站，针对施工调试过程中安全管理，调试步骤进行细分，形成一个标准化的作业步骤，确保施工调试工作安全顺利开展。关键词：步骤、EMS能量管理系统、BMS电池管理系统、充放电、消防系统、并网测试一．前言磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂（磷酸亚铁锂，LiFePO4，简写为LFP）作为正极材料的锂离子电池，具有良好的电化学性能和低电阻，长循环寿命和良好的热稳定性，安全性较好。综合电池成本、循环寿命、环保无毒等多类因素进行评比，磷酸铁锂电池胜过三元和铅酸电池，未来将成为储能电池的主力。随着储能项目建设的快速增长，安全问题日趋凸显，其中项目建设阶段风险防范尤其重要，储能电站体量大，实施过程错综复杂，现场作业缺少体系化管理，系统设备失控易诱发事故风险；针对将储能电站调试阶段全过程，将调试过程细化，形成一套适用于磷酸铁锂电池储能电站的标准化施工调试步骤，有效降低建设安装过程中的安全风险，树立了储能电站建设的高标准，进一步推动行业安全发展，协助打造高端电网、构建新一代电力系统。二、编制依据1、G/BT34133-2017储能变流器检测技术规程；2.G/BT34120-2017电化学储能系统储能变流器技术范；3.国能安全[2014]161号附件防止电力生产事故的二十五项重点要求；4.国能安全[2015]36号电力监控系统安全防护总体方案；5.Q/GDW09-001-2012-40801《电能质量测试作业指导书》；6.江苏电网储能电站有功控制技术规范；7.移动式电化学储能系统技术要求；8.国家标准电化学储能系统接入电网测试规范；9.国家标准电化学储能系统接入电网技术规定；10.江苏省公司标准储能电站交接试验规程。三、储能电站标准化调试步骤步骤1.电池出厂监造调试试验在电池制造商工工厂期间，按照相关国家相关规定及要求，核实电池具备检测资质单位（如：CMA/CNAS）出具的型式试验报告，一方面还原电池实际运行工况，以便于提前发现问题，解决问题,另一方面，模拟电池遭遇极端环境和外部破坏时电池的安全性测试，最终结论需满足要求。试验调试检查内容:（1）电池单体出厂试验；（2）电池模块出厂试验；（3）电池簇出厂试验。步骤2.储能子系统模拟充放电试验储能子系统单个电池预制舱内包括PCS变流器、BMS系统、汇流柜及EMS能量管理系统等均完成后，模拟与正式运行工况相同的测试场景，检测设备上台之后到正式投运中间所要进行的各项必须测试内容以及现场调试过程中可能出现的各类问题。通过测试能够极大的减少现场调试的准备工作并且提前发现调试过程中发现问题及时解决，保障现场调试的顺利实施。所有功能测试与验证，SOC算法、BMS充放电策略、信息表、BMS保护逻辑及消防联动策略、EMS功能、并网性能测试符合要求，做好相关记录及时归档。试验调试检查内容：（1）热管理性能测试；（2）SOC算法测试；（3）BMS充放电策略；（4）额定能量测试；（5）BMS信息表核对；（6）PCS变流器信息表核对；（7）BMS保护逻辑及消防联动策略验证；（8）EMS能量管理系统功能测试；（9）并网性能测试。步骤3.施工现场消防系统施工及调试保证消防安全系统处于可工作状态，确保在电气调试时电池预制舱内七氟丙烷灭火系统及细水雾灭火系统的手动控制、自动控制及应急控制在发生紧急情况时能可靠动作，为后续现场电气调试工作提供消防安全保障，保证消防系统均符合相关标准要求。试验调试检查内容：（1）站区消防系统，火灾自动报警系统、消防联动系统；（2）电池舱消防系统含高压细水雾、七氟丙烷灭火系统。步骤4.交直流双系统静态调试在储能系统中，由多个电池模组所组成的电池预制舱需通过直流电缆连接至PCS，PCS在完成逆变后通过干式变压器升压并入高压电网系统。相关电气设备的安装和调试质量关乎电池模组能否可以稳定持续地完成在电网侧的充放转换。本阶段交直流系统对应设备的各项静态调试，通过电气试验和继电保护试验来验证相关设备的电气性能和功能，试验合格的设备可有效衔接后续电池调试及系统性联调等工作。试验调试检查内容：（1）一次设备交接试验；（2）二次电气闭锁及保护调试；（2）自动化及安全系统调试（PMU同步相量等）；（3）EMS能量管理系统调试；（4）通讯及调度数据网路系统调试。步骤5.EMS能量管理系统、BMS系统及各系统性联调此步骤是在储能电站设备完成静态调试之后进行，通过储能电站各系统联调测试来验证储能系统工作能否正常启动运行，储能电站各设备在电池系统充放电和系统联调过程中无故障发生，EMS系统下达功率控制指令PCS可以正常执行，电池充放电数据正常，各项运行指标满足设计要求。试验调试检查内容：（1）PCS变流器系统联调调试；（2）BMS电池监测联调调试；（3）协控系统联调调试（4）智能辅助系统联调调试；（5）消防系统联调调试。步骤6.储能电站验收及质量监督建设工程正式投运前，必须进行竣工验收及质监。储能电工程的整体性验收是全面检查工程的设计、设备制造、施工、调试和生产准备的重要环节，同时，可再生能源质监站现场质监工作完成及意见书中问题闭环整改后将分发允许并网通知书，建设管理单位出具验收报告，向启委会申请启动验收。验收检查内容：（1）土建专业：屋面及墙面渗漏水情况；开关、插座及电箱安装外观质量和尺寸偏差，给排水、暖通、建筑照明、动力设备运转情况。（2）消防专业：建筑内部装修防火、消火栓系统、自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统、防烟排烟系统及通风、空调系统防火，消防电气、建筑灭火器等（3）电气专业：电气一次、电气二次系统、站用电及直流系统、通信及自动化等（4）质量监督验收配合：建设行为资料检查，主体质量检查等。步骤7.储能系统送电及及并网测试按照电网接入要求及规定，储能系统正式并入电网后，6个月内，相关单位应将储能电池及PCS变流器等主储能系统应由有资质单位出具并网测试报告。此步骤是储能电站建设完成的重要步骤，储能系统作为储能电站的核心，主要通过充放电调节，实现高级功能，不同于常规变电站，储能电站送电后，储能系统才具备调试的条件。并网测试内容：（1）储能子系统充放电调试；单台PCS功率测试、同一分裂臂下两台PCS测试等；同一变压器下4台PCS测试；（2）整站系统带电联调；（3）AGC/AVC控制并网测试，电能质量监测、信号传动核对、设定功率试验等。测试观察期一般为24小时，观察期结束时，若子站能保持对主站指令的跟踪调节，该站即可认为已完成闭环投运工作。以上7个施工调试标准化步骤均按照实际储能电站工程实际归纳总结，紧抓现场安全，充分考虑消防前置等条件，形成一套标准化施工步骤，为储能电站顺利建设提供有力安全保障，最终移交达标投产。四、结束语目前国内储能电站项目建设的快速增长，也是国家构建新型电力系统既定战略，施工实施过程错综复杂，现场作业缺少体系化管理，部分管理措施空缺，系统设备失控易诱发事故风险，本文中施工调试步骤依托大容量在建储能电站工程管理经验基础上，强化过程质量管理，不断归纳总结，加强建设过程中的步骤划分，协同推进储能电站顺利安全投产运行。参考文献1.电网侧储能电站的技术原理及应用[J].刘牛.自动化应用.

2019(02)2.含光伏发电与储能的配电网基于源—网—荷互动模式下电压安全最优控制策略[J].肖安南,张蔚翔,张超,邓祖强,郑跃军,朱能富.电力科学与技术学报.2020(02)3.HYPERLINK"/kcms/detail/detail