[发明专利]一种大容量电池储能电站电池系统告警响应方法

说明书

本发明提供了一种大容量电池储能电站电池系统告警响应方法，在优化EMS、PCS和BMS通讯机制的基础上，有机的通过双路甚至三路冗余告警响应通道，实现EMS和PCS对告警信号的分级快速处理，通过多样化的通讯路径，使得储能电站能量管理系统和储能变流系统同步做出相应的动作效果，在促使告警信号得到可靠响应的基础上，确保储能电站能量管理系统、储能变流系统和电池管理系统的状态同步及安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及大容量电池储能电站技术领域，具体涉及一种高可靠性的大容量电池储能电站电池系统告警响应方法。

背景技术

储能系统对功率及能量的时空迁移能力是解决间歇性新能源功率输出波动性、间歇性等固有问题的有效措施，并随着风力发电、光伏发电等新能源技术的广泛普及应用而获得快速发展。相对于飞轮、抽水蓄能、压缩空气、超级电容等储能方式，电池储能电站具有储能密度大、选址灵活、安装便捷、可四象限平滑稳定运行等优点，在国内已进入广泛建设阶段，电源侧、负荷侧电池储能电站均有不小的建设规模。电网侧电池储能电站具有参与电网削峰填谷、频率调节、无功支撑和紧急控制等功能，大规模建设后可有效提升系统运行的灵活性、稳定性、经济性和清洁度。

目前电网侧电池储能电站的储能载体主要为磷酸铁锂电池，电池单体容量和电压均较小。电网侧电池储能电站往往容量较大，在兆瓦级以上，构成上包含了数量众多的电池单体。这些电池单体通过串并联的形式，依次经过电池组、电池包、电池簇和电池堆的逐级集成方式形成储能系统。近年来电池储能电站发展态势较好，但同时也面临着严峻的安全形势，锂离子电池在原理上存在固有的起火问题，中国、美国、韩国等国家均出现过储能电站起火、影响电网运行的恶劣事件。为提高储能电站电池系统及储能站的安全稳定运行水平，亟需构建完善、可靠、有效的电池系统告警响应机制。

电池储能电站采用PWM整流技术，具有较高的响应速度。在优化EMS、PCS和BMS通讯机制的基础上，通过双路甚至三路冗余告警响应通道，实现EMS和PCS对告警信号的快速处理，可实现电池系统故障的实时在线可靠监测与隔离，提高电池系统及储能电站的运行安全性。

发明内容

基于上述问题，本发明公开了一种大容量电池储能电站电池系统告警响应方法，电池储能电站采用PWM整流技术，具有较高的响应速度。在优化EMS、PCS和BMS通讯机制的基础上，有机的通过双路甚至三路冗余告警响应通道，实现EMS和PCS对告警信号的分级快速处理，通过多样化的通讯路径，使得储能电站能量管理系统和储能变流系统同步做出相应的动作效果，在促使告警信号得到可靠响应的基础上，确保储能电站能量管理系统、储能变流系统和电池管理系统的状态同步及安全稳定运行。

根据本发明的一个方面，提供一种大容量电池储能电站电池系统告警响应方法，包括如下步骤：

步骤1：构建EMS、PCS及BMS之间的完善的通讯联系，EMS、与PCS和BMS之间都进行IEC61850通讯，PCS与BMS之间并行冗余的进行Modbus和硬接线通讯，以确保BMS告警信息可靠上传；

步骤2：建立BMS三级告警及响应机制，并实时监测电池系统的运行状态，出现告警时BMS立即向EMS和PCS发送信号；

所述步骤2中具体包括：

步骤2-1：将电池舱内电池电池系统状态信号按严重程度分为三个层级，明确各电池系统状态三个层级告警动作值，确保各层级告警信号可靠动作和返回；

步骤2-2：在EMS系统建立BMS告警信号响应机制：仅收到任一电池系统状态一级告警信号时降低对应储能变流器运行功率；同时收到某电池系统状态一级和二级告警信号时下指令使对应储能变流器停机；同时收到某电池系统状态一级、二级和三级告警信号时发指令使对应储能变流器跳闸，跳闸指PCS停机、同时跳开PCS交直流侧断路器；