[发明专利]一种适用于液冷储能一体柜的消防控制方法

说明书

本发明公开了一种适用于液冷储能一体柜的消防控制方法，借鉴电网安全运行的成熟经验，设计出一套基于三道防线的消防控制方法逻辑，三道防线环环相扣，有的放矢，可以有效预防储能电池火灾发生和火灾发生后及时启动消防联动灭火措施，防止火灾事故扩大造成人身财产事故损失。本发明提供的一种适用于液冷储能一体柜的消防控制方法，满足了液冷储能消防控制的灵敏性、可靠性、选择性和速动性的要求，相邻防线的控制方法逻辑有交叉设计，没有防护死区，设计严谨且易于操作实施，效果指向完全符合“安全第一、预防为主、防消结合”的消防基本原则。

技术领域

本发明涉及一种适用于液冷储能一体柜的消防控制方法，属于电化学储能设备控制技术领域。

背景技术

近年来，电化学储能产业发展风起云涌，应用前景十分广阔。其中，锂离子电池由于其具有循环寿命长、工作电压高、能量密度高、自放电小等优点，已成为电化学储能的主力。然而，锂离子电池在过热、过充放电和短路等滥用情况下，会发生热失控。热失控时，电池内部发生剧烈的放热反应，产生大量的热量和有毒可燃气体，并有可能引发火灾甚至爆炸。同时，有毒气体也会对人们的生命安全造成威胁，进而造成大量的经济损失和人员伤亡。因此，电化学储能项目的安全问题已成为社会关注的重要问题，直接制约着储能技术应用甚至储能产业发展。

以前，电化学储能项目多采用集中式风冷方案，通常最小集成单元为储能舱。对于大容量储能系统，需要的电池簇单体数量多，电池簇并联数量大。采用集中式布置，簇间电池距离近，无任何物理屏障，导致热失控后火势极易蔓延，事故范围大，损失更严重。针对以上主要缺点，目前发展出一种分布式模块化液冷储能方案，其最小集成单元是液冷储能一体柜，柜内的电池与PCS集成一体设计，需要并联的电池簇通过PCS跨柜互相隔离，物理上不在同一封闭空间，簇内故障无连锁反应，热失控、电气火灾等问题可被有效隔离。和集中式储能方案相比，分布式模块化储能方案在安全性能上最明显的特点是城门失火不会殃及池鱼，火灾报警范围和消防控制对象由大变小，可以做到精准防控，系统安全性有本质提升。

因此，分布式模块化液冷储能方案可以有效破解目前电化学储能项目存在的安全难题，必将是今后主要发展方向。但是，在电化学储能电池发生热失控的技术问题无法得到根本性解决的情况下，通过对热失控事故发展特征参数进行采集识别，设计出一种针对液冷储能一体柜应用场景的火灾早期预警、多级安全联动和消防防护的全过程消防控制方法来预防火灾安全事故的扩大仍然十分重要。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种适用于液冷储能一体柜的消防控制方法，本方法借鉴电网安全运行的成熟经验，设计出一套基于三道防线的消防控制方法，三道防线环环相扣，有的放矢，可以有效预防储能电池火灾发生和火灾发生后及时启动消防联动灭火措施，防止火灾事故扩大造成人身财产事故损失。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种适用于液冷储能一体柜的消防控制方法，包括以下三道防线：

第一道防线：主要设防于电池火灾前期阶段，当电池内部产生热失控反应时，多种可燃气体通过电池安全阀释放出来。冗余部署相关气体传感器，并设定相应的预警阈值，当气体浓度达到预警阈值时，发出警报实现电池火灾前期探测和预警，并根据警报采取有效的预防性消防联动控制措施，及时遏制电池火灾的发生。

第二道防线：主要设防于第一道防线失灵后的火灾早期阶段，在本阶段，柜内除了可燃气体浓度有明显增加外也会因为燃烧产生大量烟雾、可见光、温度升高的火灾事故特征。选取烟雾传感器和温度传感器，当有两个及以上不同传感器参数都达到所设阈值时，确定火灾已发生，需立即自动启动紧急性消防联动控制措施，确保在发生火灾事故的早期阶段能及时报警并迅速扑灭火灾，防止产生化学爆炸严重事故。