淺談儲能集裝箱構造及能量管理系統方案應用研究

引言

儲能集裝箱作為一種*效、靈活的能源儲存設備，在新能源領域發揮著越來越重要的作用。本文將詳細介紹儲能集裝箱的內部構造以及能量管理*心系統方案的應用，旨在為我國新能源產業的發展提供有益參考。

一、儲能集裝箱內部構造

1. 集裝箱本體

儲能集裝箱采用標準集裝箱尺寸，便于運輸和安裝。集裝箱本體采用高強度鋼材，具有良好的抗壓、抗風、防雨、防曬性能，確保設備在惡劣環境下穩定運行。

2. 儲能電池系統

儲能電池系統是儲能集裝箱的核心部分，主要由電池模塊、電池管理系統（BMS）和電池架構成。電池模塊選用高性能鋰離子電池，具有能量密度高、循環壽命長、安全性能好等優點。BMS負責對電池進行實時監控和管理，確保電池在*佳狀態下工作。

3. 能量轉換系統

能量轉換系統包括逆變器、充電器和直流/直流（DC/DC）轉換器。逆變器將電池儲存的直流電轉換為電，供外部設備使用；充電器負責將外部交流電轉換為直流電，為電池充電；DC/DC轉換器實現不同電壓等*之間的轉換，滿足不同設備的用電需求。

4. 控制與保護系統

控制系統主要包括**處理器（CPU）、通信接口和顯示屏。CPU負責對整個儲能集裝箱的運行進行實時監控，確保系統穩定可靠；通信接口實現與外部系統的數據交互，便于遠程監控和管理；顯示屏用于顯示系統運行參數和狀態。

5. 通風與散熱系統

為了確保儲能集裝箱內部溫度適宜，設置有通風和散熱系統。通風系統通過引入外部空氣，降低內部溫度；散熱系統通過散熱器將電池產生的熱量散發到外部環境中，保證電池在*佳溫度范圍內工作。

二、能量管理*心系統方案應用

1. 大數據與人工智能技術

智慧儲能柜能量管理平臺通過大數據技術收集和分析儲能設備的運行數據，結合人工智能算法，實現對儲能設備的智能調度和優化。

2. 物聯網技術

物聯網技術可以實現智慧儲能柜與外部系統（如電網、分布式能源系統等）的實時通信，提高儲能設備的運行效率和可靠性。

3. 云計算技術

云計算技術可以為智慧儲能柜能量管理平臺提供強大的計算和存儲能力，實現對大量儲能設備的*效管理。

三、應用場景

1光伏發電系統

集裝箱可用于光伏發電系統的儲能環節，實現光伏發電與負載需求之間的平衡，提高光伏發電系統的經濟效益。

2風力發電系統

儲能集裝箱可用于風力發電系統的儲能環節，降低風速波動對電網的影響，提高風電系統的穩定性。

3電網輔助服務

儲能集裝箱可作為電網的輔助服務設備，參與調頻、調峰等任務，提高電網運行效率。

Acrel-2000ES儲能柜能量管理系統

1系統概述

安科瑞儲能能量管理系統Acrel-2000ES，專門針對工商業儲能柜、儲能集裝箱研發的一款儲能EMS，具有完善的儲能監控與管理功能,涵蓋了儲能系統設備(PCS、BMS、電表、消防、空調等)的詳細信息,實現了數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢與分析、可視化監控、報警管理、統計報表等功能。在高*應用上支持能量調度,具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

2系統結構

Acrel-2000ES，可通過直采或者通過通訊管理或串口服務器將儲能柜或者儲能集裝箱內部的設備接入系統。系統結構如下：

3系統功能

3.1實時監測

系統人機界面友好，能夠顯示儲能柜的運行狀態，實時監測PCS、BMS以及環境參數信息，如電參量、溫度、濕度等。實時顯示有關故障、告警、收益等信息。

3.2設備監控

系統能夠實時監測PCS、BMS、電表、空調、消防、除濕機等設備的運行狀態及運行模式。

PCS監控：滿足儲能變流器的參數與限值設置；運行模式設置；實現儲能變流器交直流側電壓、電流、功率及充放電量參數的采集與展示；實現PCS通訊狀態、啟停狀態、開關狀態、異常告警等狀態監測。

BMS監控：滿足電池管理系統的參數與限值設置；實現儲能電池的電芯、電池簇的溫度、電壓、電流的監測；實現電池充放電狀態、電壓、電流及溫度異常狀態的告警。

空調監控：滿足環境溫度的監測，可根據設置的閾值進行空調溫度的聯動調節，并實時監測空調的運行狀態及溫濕度數據，以曲線形式進行展示。

UPS監控：滿足UPS的運行狀態及相關電參量監測。

3.3曲線報表

系統能夠對PCS充放電功率曲線、SOC變換曲線、及電壓、電流、溫度等歷史曲線的查詢與展示。

3.4策略配置

滿足儲能系統設備參數的配置、電價參數與時段的設置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制等。

3.5實時報警

儲能能量管理系統具有實時告警功能，系統能夠對儲能充放電越限、溫度越限、設備故障或通信故障等事件發出告警。

3.6事件查詢統計

儲能能量管理系統能夠對遙信變位，溫濕度、電壓越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。

3.7遙控操作

可以通過每個設備下面的紅色按鈕對PCS、風機、除濕機、空調控制器、照明等設備進行相應的控制，但是當設備未通信上時，控制按鈕會顯示無效狀態。

3.8用戶權限管理

儲能能量管理系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）。可以定義不同*別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

3.9安科瑞配套產品

五、結束語

總之，儲能集裝箱內部構造及能量管理*心系統方案的應用，為我國新能源產業提供了*效、靈活的能源儲存解決方案。隨著新能源技術的不斷發展，儲能集裝箱將在我國能源結構調整和綠色發展中發揮更加重要的作用。

參考文獻

[1]企業微電網設計與應用手冊2022.05版.