北方工业大学科研人员发表提升储能电站安全性的能量管理方法

　　随着低碳政策的广泛施行，储能电站建设数量不断攀升，储能电站的安全管理问题逐渐成为行业热点。由于受电池连接和集成技术限制，电池成组后的技术指标包括比功率、比能量、能量转化效率、安全性等都远低于单体电池。

　　随着电池组容量衰减，易出现过充、过放、过电流和超温等破坏电池内特性的现象，使其寿命比单体电池缩短数倍甚至数十倍。同时，也导致储能电站多个电池舱出力小于单一电池舱出力的现象频发，为了提升电池储能电站的整体安全和效率，需要构建计及储能电站安全性的功率分配策略，以保证电站安全稳定运行。

　　国家层面对储能电站安全问题也非常重视，由能源局发布《关于加强电化学储能电站安全管理的通知》。《通知》中提出高度重视电化学储能电站安全管理、加强电化学储能电站规划设计安全管理、做好电化学储能电站设备选型、严格电化学储能电站施工验收、严格电化学储能电站并网验收、加强电化学储能电站运行维护安全管理，其中在加强电化学储能电站规划设计安全管理中提出加强风险评估。

　　针对电化学储能电站安全性的能量管理问题，储能技术工程研究中心(北方工业大学)、南京工程学院智能电网产业技术研究院的李建林、李雅欣、刘海涛、马速良，在2022年第23期《电工技术学报》上发表题为“计及储能电站安全性的功率分配策略研究”的学术成果。

　　他们提出考虑电池舱健康状态(SOH)及荷电状态(SOC)双层控制下的站级系统功率分配策略，保障了储能电池舱充放电时始终处于安全裕度内，可以实时完成功率追踪及合理分配，提高储能电站运行年限，为后续电化学储能电池系统的工程实际应用提供了重要参考价值。

　　研究人员利用自适应滤波器滤波原理，实现一级SOH控制下的功率均分模式1、单独出力模式2以及自适应分配模式3三种情况。在此基础上，设计二级SOC控制下的防止充电过剩模式A、防止放电完全模式B以及正常充放模式C三种情况，并分别从电池舱级、逆变器级、系统级三个方面设计算例验证有效性。

　　他们指出，与现有技术相比，该策略具有如下优点：

　　1)设定滤波常数，依据滤波常数确定功率分配权重，充分考虑储能电池舱特性;

　　2)设计一级SOH功率分配控制策略时，分别提出功率均分模式1、单独出力模式2以及自适应分配模式3三种情况，避免多个电池舱出力和小于单一舱出力的情况，实现电池舱间功率均衡分配;

　　3)设计二级SOC功率越限控制策略时，分别提出防止充电过剩模式A、防止放电完全模式B以及正常充放模式C三种情况，保障储能电站的安全运行;

　　4)设计考虑SOH-SOC功率分配策略联动，在优先保障锂电池储能电站运行安全情况下，提高了电池舱出力均衡性，具有工程实际应用价值。

　　本文编自2022年第23期《电工技术学报》，论文标题为“计及储能电站安全性的功率分配策略研究”。本课题得到国家自然科学基金面上项目、江苏省配电网智能技术与装备协同创新中心开放基金项目的支持。