数字化移动储能系统构建分析

数字化移动储能系统构建分析

苏宇

 上海中广核工程科技有限公司100086

摘要：现代电网技术的不断提升使得储能技术被越发广泛地应用于电力系统的构建中。本文先对数字化移动储能系统的组成部分进行概述，再分别从电池数字化管理系统、辅助系统等方面分别对数字化移动储能系统构建要点展开分析，最后点明数字化移动储能系统的应用范围。

关键词：数字化；移动储能系统；系统构建

引言：我国当前电网设备的水平良莠不齐，且部分地区网架由于发展速度较慢基础不够牢固，导致局部供电能力较低。针对这种情况，可以积极构建数字化移动储能系统，借助这一系统的构建与使用，就能够对部分地区电网时段性重过载方面的问题进行解决。

一、数字化移动储能系统组成概述

数字化移动储能系统主要由储能双向变流系统、储能电池、电池能量交换系统、通风散热系统、电池开关柜、电池开关、电源输入输出系统、动力单元、电缆、电缆卷盘及配套照明系统、配电系统组成[1]。如上设备结构组成了储能系统，而将这一系统将电源车的创意相结合，使得这一概念兼具了固定式储能系统能够不间断供电的连续性优势与灵活机动的车辆的形式，能够满足随时供应及时参与调配等需求，也使得供电活动的开展更为方便。

二、数字化移动储能系统构建分析

数字化背景下的电池管理系统可被分成三个组成部分，分别为电池能量网卡、电池能量集线器与电池能量交换机等三个部分，此外，还应该设置辅助设备电池能量适配器对电池簇的通路与断路状态进行调控。

首先就是电池能量交换机，电池能量交换机的作用举足轻重，其可以控制整个系统的工作，是整个系统的中枢，位于整个移动储能系统的最顶端。其主要负责与外部的控制器进行联系，实时接收器发出的命令，并且在接收到命令后根据命令对整个电池交换设备进行掌控与指挥。

依照系统的配置需求，整个电池能量交换机的组成内容中应该包括两个电池能量交换设备，其中每一簇电池在正常工作中，都应该为其配备专用的电池能量交换设备。这一设备的主要工作内容就是负责与其下辖的三十九个电池能量集线器进行数据交换，以便于完成信息的沟通，实现通信。

在电池能量交换机的旁边分别设置两个开关，一个是主回路开关，这一开关的主要功能是对电池本身主回路上流经电流的通路与断路情况进行调控。当本系统处于串充状态时，主回路开关应该处于闭合状态。另一个是旁路开关。当系统处于串充状态时或者正常供电放电这一状态类型时，旁路开关应该保持断开的状态。一旦系统中的某一节电池需要单独充电，与其他电池之间的工作状态不一致，或者某一节电池出现故障致使难以正常工作，需要退出这一供电系统时，旁路开关要基于实际情况对已经发生的意外事件类型进行智能化判断，并根据特定的控制策略，对其进行及时的响应。除此之外，电池能量网卡在正常工作的情况下，应该与其相接的电池正负极上的电压信号及时地反映给电池能量集线器，电池能量集线器才能根据受到的电压信号展开计算。

其次就是电池能量集线器主要负责对单一电池模组展开原地的控制。这一设备能够及时响应电池能量交换机下达的命令，再根据电池状态动态控制电池模组阵列拓扑结构，使充放电过程中电池单体保持均衡，可以快速响应故障电池保护策略[2]。每个电池能量集线器对应一个电池模块，每一簇电池对应三十九个电池能量集线器，整个系统共计两个电池模块，七十八个电池能量集线器。

最后还包括电池能量网卡，作为电池功率连路的桥接单元，其能够及时控制其管辖范围内单节电池的功率，其不仅是系统功率输出的最小单元，也是系统信息化管理的神经单元。

此外，关于这一系统的消防装置设计，数字化移动储能系统构建的消防系统构建采用的是悬挂自爆式灭火器，这一灭火装置作为一种无管线、结构清晰，能够实现自动化灭火的消防设备，能够在系统提前设定好的温度之内自动引爆灭火，当温度达到预设温度时，就会直接启动并检测着火点，向其喷射灭火剂。

三、数字化移动储能应用

（一）城市建设过渡期的电网补强

随着经济社会的不断发展，人民的生活水平也在不断提升，尤其是一些处于城市化建设中的三四线城市，为顺应城市化发展的建设性需求，许多城市中城中村与城郊住宅的实际居住人口数正在攀升，随之而来的就是用电量的不断增长。这样的现象为这些地区与城市原有的中低压配网的正常运行带来了一定的挑战，重过载线路的数量正在逐渐提升、电能的运输质量却不升反降，也就存在着更多的安全隐患，供电可靠性也随之降低，这样的情况与这一地区的电网规划建设发展不相符。要对其进行停电改造则需要较长的时间成本，短期内并不能解决用电量激增的问题，而数字化移动储能系统恰好能对这一问题进行柔性解决，弥补电量不足负荷过大的问题，且付出成本相对经济实惠。

（二）不断电检修

为应对城市化建设过程中规模较为庞大的建设需求，解决电能负荷增长等问题，应以最快速度对配电变压器进行升级改造，同时还要对原有的杆线位置进行移动、更换原有导线，形如此类的工作数不胜数，总量巨大。仅仅采用带电的作业手段并不足以满足正常的建设需求，此时就可以借助数字化移动储能电源，对因设备升级检修导致临时性或阶段性停电的用电区域展开持续性供电，使用这一设备进行电能转移供以后，再停电开展作业。这样不仅可以降低停电维修工作对客户用电的影响，另一方面还可以挽回供电企业的经济损失。

（三）施工备用电源

由于城市化建设如火如荼，无论出于何种原因，停止供电都会对建设工程的质量与效率产生影响，甚至还会为施工企业造成不可挽回的经济损失。在城市化建设中，建设区普遍存在输电线路供电半径过长、Ｔ接用户过多、线路负载重等问题，这就会导致施工点的供电总量与实际用电需求不匹配。使用数字化的移动储能系统作为施工备用电源，可以提升供电总量。

结束语：对数字化移动储能管理系统的构建研究，并将这一系统进行广泛应用，与传统的电池管理工作相比，能够明显地解决后者工作效率低、均衡性较差等问题，并且在安全性与稳定性等方面都更胜一筹。且数字化平台的可操作性更强，借助统一平台的构建，还能充分提升系统的相应效率，一举多得。

参考文献：

[1]池威威,刘海峰,贾志辉,等.数字化移动储能系统在雄安新区的应用[J].河北电力技术,2021,40(03):36-40.

[2]刘峰伟,陈佳佳,赵艳雷,等.端对端交易模式下基于移动储能共享的配电系统韧性提升[J].电力系统自动化,2022,46(16):151-159.