储能系统的组成

电池储能技术跟能源发展行业是密不可分的，电池储能技术能够很好的解决昼夜电力峰谷差的问题，实现平稳输出，调峰调频和备用容量的作用，进而去满足新能源发电平稳，安全接入电网等的需求，也可以减少弃风，弃光等现象。今天华纽电能主要和大家讲讲储能系统组成内容。

整套电池储能系统主要包括电池系统（BS）、电池管理系统 （BMS）、双向储能变流器（PCS）、能量管理系统（EMS）等。同时，在实际应用中，为便于设计、管理及控制通常将电池、PCS、BMS重新组合成模块化BESS，而监控系统主要用于监测、管理与控制一个或多个模块化BESS。

1、电池系统

电池系统是BESS实现电能存储和释放主要载体，其容量的大小及运行状态直接关系着BESS的能量转换能力及其安全可靠性。通过电池单体的串/并联可实现电池系统容量的扩大，即大容量电池系统（Large Capacity Battery System, LCBS）。因受电池单体端电压低、比能量及比功率有限、充放电倍率不高等因素的制约，LCBS一般由成千上万个电池单体经串并联后而组成。由电池单体经串/并联成LCBS的方式较多，在实际开发与应用中一种常用成组方式：先由多个电池单体经串/并联后形成电池模块（Battery Module，BM），再将多个电池模块串联成电池串，最后由多个电池串经并联而成LCBS。

2、双向储能变流器

PCS是一种由电力电子变换器件构成的装置，它连接着电池系统和交流电网，是BESS与外界进行能量交换的关键组成部分。PCS作为BESS的核心部分，其主要功能包括：一是两种不同工作模式下（并网模式、孤网模式）对电池系统的充放电功能，并实现两种工作模式的切换；二是通过控制策略实现BESS的四象限运行，为系统提供双向可控的有功、无功功率，实现系统有功、无功功率平衡；三是通过相关控制策略实现系统高级应用功能，如黑启动、削峰填谷、功率平滑、低电压穿越等；四是根据PCS拓扑结构（如单级AC/DC、双级AC/DC+DC/DC、单级并联、双级并联、级联多电平结构等），通过相关控制策略实现对电池系统电压和荷电状态的均衡管理等。总之，PCS作为BESS中最重要的组成部分，其控制策略及实验平台的实现是本文重点研究内容之一。

3、电池管理系统

BMS是一种由电子电路设备构成的实时监测系统，能有效地监测电池系统的各种状态(电压、电流、温度、荷电状态、健康状态等)、对电池系统充电与放电过程进行安全管理（如防止过充、过放管理）、对电池系统可能出现的故障进行报警和应急保护处理以及对电池系统的运行进行优化控制，并保证电池系统安全、可靠、稳定的运行。BMS系统是BESS中不可缺少的重要组成部分，是BESS有效、可靠运行的保证。电池系统及其各级组成部分的荷电状态（State of Charge, SOC）是实现整个电池系统是否能安全、可靠运行以及对其进行准确管理与控制的关键指标，因此，准确估计出电池系统及其各级组成部分的SOC是BMS最重要的功能之一，也是本文重点研究内容之一。

4、能量管理系统

能源管理系统的存在，是为了将储能系统内各子系统的信息汇总，全方位的掌控整套系统的运行情况，并作出相关决策，保证系统安全运行。EMS会将数据上传云端，为运营商的后台管理人员提供运营工具。同时，EMS还负责与用户进行直接的交互。用户的运维人员可通过EMS实时的查看储能系统的运行情况，做到实施监管。

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