電力系統對UPS電源鋰電池提出了哪些要求

來源：存能電氣  日期：2019-05-01 10:39  瀏覽量：次

　　電力系統對UPS電源鋰電池提出了哪些要求？電力系統結構日益復雜，調節能力亟待提升。目前我國的電力系統建設已經取得了重大的發展成就,尤其是UPS電源和鋰電池的使用更是在電力系統中得到了廣泛的應用。電力專用UPS通過RS232/RS485、無源接點、電量變送器將UPS的工作狀態和數據實時的傳輸到DCS系統，實現智能監控，具有雙變換在線式、零轉換功能。

　　電力系統對UPS電源提出了哪些要求？

　　可靠性要求：

　　由于電廠對設備的高可靠性的要求，因而對UPS電源的可靠性和使用壽命有非常高的要求。防雷要求比較高，一般要求二級防雷。

　　負載類型：

　　由于電廠的分散控制系統負載大多數為單相負載，單相負載配電線路簡單、維護方便。因此電廠專用的UPS電源大多數要求為三相輸入/單相輸入、單相輸出的中小型功率UPS，容量一般在60kVA范圍之內。

　　交流輸入要求：

　　由于廠用電電壓波動范圍比較寬，諧波電壓比較大，要求UPS的輸入范圍比較寬。由于電廠要求交流電和直流電隔離，因此UPS輸入、輸出均必須配置隔離變壓器。一般電廠廠用電的質量比較差，所以其對UPS的輸入THDi并沒有特別高的要求。

　　旁路要求：

　　靜態切換開關應具有自動、手動兩種工作方式，實現無間斷切換。為了提高旁路運行模式下的供電的質量，去除干擾和市電波動的影響。旁路一般需要增加隔離穩壓器，主要起隔離和穩壓的作用。一般還需要維修旁路，維修UPS時，維修旁路供電，需要能把UPS柜完全從供電系統中斷開，開關的操作必須保證輸出不斷電。

　　直流系統：

　　由于電廠有220V（187~253V，額定為18節12伏蓄電池）或110V（93~126V，額定為9節12伏蓄電池）直流系統;電廠為了節約成本，此直流系統直接作為UPS電源直流輸入;電廠有專門的電力直流操作屏給蓄電池充電;要求UPS直流輸入電壓為220V或110V，且不要求UPS具有充電功能。常規UPS工作所配的電池組是單獨使用的，其直流輸入端的反灌雜訊較大，如果蓄電池直接并入UPS的BUS中，UPS會對蓄電池上產生較大的電磁干擾，嚴重時會影響直流系統的正常運行，而電力專用UPS的直流輸入端一般要求裝有反灌雜訊抑制器，如逆止二極管等，使UPS對直流母線的影響極小。

　　通信要求：

　　UPS電源主機需要提供RS232和RS485接口，UPS運行狀態和主要報警信號應能提供無源干接點，主要運行狀態和報警信號一般包括：

　　A）UPS的工作狀態：UPS工作/電池供電/旁路供電;

　　B）各種裝置的綜合故障信號;

　　C）交流進線斷路器狀態/直流開關的狀態;需要提供開關的輔助觸點。

　　D）饋線開關的狀態，一般需要提供開關的輔助觸點和報警觸點。

　　E）UPS的輸出電壓、電流及頻率應通過變送器轉換為4～20mA模擬量信號，以便可直接送入電廠的分散控制的模擬量采樣系統中。

　　鋰電池系統在電力系統中的應用和意義

　　1、提高電力系統的可靠性和安全性。大型鋰電池裝置可以方便地協調有功功率和無功功率。這種方式實現了電網的快速控制，可以支撐電網的電壓和頻率，減少了區域振蕩，因而可以改善電網的動態和靜態特性。

　　2、顯著提高電能質量和供電穩定性。電能質量直接影響用戶和用電設備的工作，對電網的經濟運行具有重要意義。配電系統電能質量的主要問題包括電壓降，浪涌電壓和電壓波動等問題。利用鋰電池儲能系統和電力電子技術，可以快速平衡系統中的不平衡功率，有效改善電壓波動和波形失真，從而提高電能質量水平。此外，鋰電池系統還可以作為應急電源使用，以確保不間斷電力供應。

　　3、支持新能源發電并作為分布式電源靈活輸電。建立大規模儲能技術與新能源發電機組結合形成聯合運行機構是解決新能源發電技術規模化入網的有效解決方案。這都表明，大型鋰電池系統在未來的電力系統建設中扮演著非常重要的角色。

　　電力系統正在向大規模發展，負載構成越來越復雜。這些因素使得電力系統的穩定性面臨嚴峻挑戰。鋰電池具有壽命長，成本低，效率高的特點。它已被用于移動通信，電氣工程，航空航天等領域。鋰電池技術的代表已經從電池的小容量發展到系統結構的規模。它是解決現代電力系統挑戰的有效途徑。

　　大型規模的鋰電池系統對電力系統穩定性具有重要意義。盡管該技術還有待向更大規模化進一步發展，但諸多研究已經表明，鋰離子電池系統在未來分布式電源建設，電能質量改善和電力系統功率調節方面必發揮重要作用

　　電網級儲能爆發，對鋰電池需求邊際帶動提高。2018年上半年我國電化學儲能裝機量同比增長127%，其中電網側、輔助服務領域裝機量占比超過60%，且全部為鋰離子電池。從已經公開的項目看，僅寧德時代在福建的儲能規劃第一期項目就達到100MWh，江蘇、河南共300MWh的電網側儲能項目也已開工，“火電+儲能”合計需求也料將突破100MWh。我們認為，從2019年開始，電網級鋰電池儲能需求有望達到GW級別，對于鋰電池需求的邊際帶動料將顯著增強。

　　電力系統是由發電廠、送變電線路、供配電所和用電等環節組成的電能生產與消費系統，UPS電源和鋰電池我們已經很熟悉了，它和UPS不間斷電源供電系統之間是親密不可分的。