近期不少儲(chǔ)能電站運(yùn)營(yíng)方、設(shè)備集成商咨詢兩個(gè)核心問題:一是開展儲(chǔ)能電站安全檢測(cè)時(shí),如何選配適配性強(qiáng)的電池管理系統(tǒng)測(cè)試儀,既能滿足日常運(yùn)維需求又能控制投入成本?二是整套儲(chǔ)能電站檢測(cè)設(shè)備的配置如何符合監(jiān)管要求,確保儲(chǔ)能電站運(yùn)維檢測(cè)的結(jié)果具備合規(guī)效力?這兩個(gè)問題覆蓋了B端企業(yè)的成本、性能需求與G端機(jī)構(gòu)的合規(guī)、監(jiān)管需求,也是當(dāng)前儲(chǔ)能行業(yè)安全管控體系落地的核心痛點(diǎn)。
不同主體對(duì)于儲(chǔ)能電站安全檢測(cè)的需求差異明顯,B端用戶更多圍繞運(yùn)營(yíng)效率與成本控制展開,G端用戶則更側(cè)重合規(guī)性與風(fēng)險(xiǎn)管控。
從B端需求來看,用戶側(cè)分布式儲(chǔ)能、電網(wǎng)側(cè)大容量?jī)?chǔ)能、共享儲(chǔ)能等不同場(chǎng)景的訴求各有側(cè)重:用戶側(cè)1MW以下的小型儲(chǔ)能電站,大多沒有專職的運(yùn)維團(tuán)隊(duì),更關(guān)注儲(chǔ)能電站檢測(cè)設(shè)備的操作便捷性,希望能快速完成故障排查,減少停機(jī)帶來的電費(fèi)損失;電網(wǎng)側(cè)100MW以上的大型儲(chǔ)能電站,需要配合電網(wǎng)調(diào)度開展充放動(dòng)作,更關(guān)注測(cè)試設(shè)備的精度與效率,確保并網(wǎng)驗(yàn)收、定期檢測(cè)的流程能快速完成,避免影響調(diào)度任務(wù)執(zhí)行;而設(shè)備集成商則需要適配多類型的項(xiàng)目需求,希望儲(chǔ)能BMS測(cè)試儀能兼容不同廠商的電池與BMS協(xié)議,減少不同項(xiàng)目的設(shè)備重復(fù)投入。很多運(yùn)營(yíng)方容易忽略的一點(diǎn)是,儲(chǔ)能電站安全檢測(cè)不是單次的并網(wǎng)驗(yàn)收動(dòng)作,而是貫穿電站25年全生命周期的常態(tài)化工作,選型設(shè)備時(shí)必須兼顧短期的驗(yàn)收需求與長(zhǎng)期的儲(chǔ)能電站運(yùn)維檢測(cè)需求。
從G端需求來看,當(dāng)前國(guó)內(nèi)已經(jīng)建立了相對(duì)完善的儲(chǔ)能電站安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系,按照《新型儲(chǔ)能電站安全管理暫行辦法》【2】要求,新建儲(chǔ)能電站并網(wǎng)前必須通過全項(xiàng)安全檢測(cè),運(yùn)營(yíng)期間每年至少開展一次全面的儲(chǔ)能電站運(yùn)維檢測(cè),檢測(cè)報(bào)告需要報(bào)當(dāng)?shù)啬茉幢O(jiān)管、應(yīng)急管理部門備案;GB/T 42288-2022《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全規(guī)程》【3】中明確將BMS功能測(cè)試列為必檢項(xiàng),要求SOC估算誤差、保護(hù)邏輯響應(yīng)速度等指標(biāo)必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求,相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)需要留存3年以上備查。不少地區(qū)的監(jiān)管部門還要求儲(chǔ)能電站的檢測(cè)數(shù)據(jù)同步接入地方儲(chǔ)能安全監(jiān)管平臺(tái),實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)警。
很多用戶容易混淆通用電池管理系統(tǒng)測(cè)試儀和儲(chǔ)能BMS測(cè)試儀的差異,前者大多適配動(dòng)力電池、消費(fèi)電子電池的測(cè)試場(chǎng)景,電壓等級(jí)、測(cè)試通道數(shù)都難以匹配儲(chǔ)能場(chǎng)景的需求,后者是專門針對(duì)儲(chǔ)能電站的電池簇、電池堆的BMS特性開發(fā)的專用儲(chǔ)能電站檢測(cè)設(shè)備,也是儲(chǔ)能電站安全檢測(cè)的核心儀器。之前接觸過的一個(gè)共享儲(chǔ)能電站運(yùn)營(yíng)方,一開始為了省錢選了通用型的電池管理系統(tǒng)測(cè)試儀,結(jié)果在并網(wǎng)驗(yàn)收的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)設(shè)備沒法支持1500V高壓電池簇的BMS測(cè)試,只能臨時(shí)租賃符合要求的儲(chǔ)能BMS測(cè)試儀,不僅多花了租賃費(fèi)用,還延誤了并網(wǎng)時(shí)間,損失了近百萬的并網(wǎng)補(bǔ)貼。
實(shí)際選型過程中,核心需要關(guān)注三個(gè)維度的指標(biāo):首先是測(cè)試精度,按照GB/T 36276-2022《電力儲(chǔ)能用鋰離子電池管理系統(tǒng)技術(shù)要求》【1】的規(guī)定,BMS的SOC估算精度誤差不得超過5%,對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能BMS測(cè)試儀電壓采集精度至少要達(dá)到mV級(jí),電流采集精度要達(dá)到0.1%級(jí),才能確保測(cè)試結(jié)果的可靠性,避免因?yàn)樵O(shè)備精度不足導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。其次是協(xié)議兼容性,當(dāng)前不同BMS廠商的通信協(xié)議差異較大,部分中小廠商還會(huì)使用自定義協(xié)議,選型時(shí)要確認(rèn)設(shè)備能不能兼容Modbus、CANopen等行業(yè)主流協(xié)議,同時(shí)支持自定義協(xié)議導(dǎo)入,避免后續(xù)電站擴(kuò)容更換BMS設(shè)備時(shí),原有測(cè)試儀無法適配。*后是功能覆蓋度,要支持過充保護(hù)、過放保護(hù)、過溫保護(hù)、均衡功能、絕緣監(jiān)測(cè)功能等全項(xiàng)BMS功能測(cè)試,還要支持模擬故障場(chǎng)景,比如模擬電池單體過壓、簇間壓差過大、通信中斷等異常場(chǎng)景,驗(yàn)證BMS的響應(yīng)邏輯是否符合設(shè)計(jì)要求。
對(duì)于需要適配多類型儲(chǔ)能電站場(chǎng)景、對(duì)數(shù)據(jù)可靠性要求較高的用戶,可選擇代理品牌電池管理系統(tǒng)測(cè)試儀,這類產(chǎn)品大多經(jīng)過不同類型儲(chǔ)能電站的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證,協(xié)議更新、設(shè)備校準(zhǔn)等售后服務(wù)也相對(duì)完善,能減少后續(xù)的使用成本。同時(shí)不用盲目追求高參數(shù)配置,比如針對(duì)1MW以下的用戶側(cè)儲(chǔ)能電站,選便攜式的儲(chǔ)能BMS測(cè)試儀*足夠滿足日常儲(chǔ)能電站運(yùn)維檢測(cè)的需求,采購(gòu)成本只有柜式設(shè)備的三分之一左右;而對(duì)于100MW以上的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站,建議選柜式的多通道電池管理系統(tǒng)測(cè)試儀,支持多簇同步測(cè)試,能將并網(wǎng)驗(yàn)收階段的檢測(cè)效率提升40%以上。
儲(chǔ)能電站檢測(cè)設(shè)備是一套覆蓋全生命周期的設(shè)備體系,不能只配置儲(chǔ)能BMS測(cè)試儀,要結(jié)合不同階段的檢測(cè)需求搭配其他設(shè)備,才能滿足儲(chǔ)能電站安全檢測(cè)的全項(xiàng)要求。
并網(wǎng)驗(yàn)收階段的配置要覆蓋全項(xiàng)檢測(cè)要求,除了核心的儲(chǔ)能BMS測(cè)試儀之外,還要搭配電池簇充放電測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試儀、熱成像監(jiān)測(cè)設(shè)備、PCS測(cè)試設(shè)備等,覆蓋電氣安全、電池性能、BMS功能、能量轉(zhuǎn)換效率等所有驗(yàn)收要求的檢測(cè)項(xiàng)目,同時(shí)要確保所有設(shè)備都經(jīng)過法定計(jì)量機(jī)構(gòu)的校準(zhǔn),取得計(jì)量校準(zhǔn)證書,這樣出具的檢測(cè)報(bào)告才具備合規(guī)效力,能通過監(jiān)管部門的并網(wǎng)驗(yàn)收審核。
日常儲(chǔ)能電站運(yùn)維檢測(cè)階段的配置要側(cè)重便攜性與快速檢測(cè)能力,可配置手持儲(chǔ)能BMS測(cè)試儀、便攜式內(nèi)阻測(cè)試儀、手持熱成像儀等,運(yùn)維人員日常巡檢的時(shí)候不用斷電*能快速排查電池單體故障、BMS參數(shù)偏移等問題,發(fā)現(xiàn)異常后再用高精度的電池管理系統(tǒng)測(cè)試儀開展專項(xiàng)檢測(cè),既能提升運(yùn)維效率,也能減少對(duì)電站正常運(yùn)營(yíng)的影響。
專項(xiàng)故障排查階段的配置要側(cè)重精度與場(chǎng)景模擬能力,比如電站出現(xiàn)電池簇溫差過大、SOC偏差過大、保護(hù)誤動(dòng)作等問題時(shí),要用支持故障場(chǎng)景模擬的儲(chǔ)能BMS測(cè)試儀,復(fù)現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài),定位故障原因是BMS參數(shù)設(shè)置問題還是電池本身的性能問題,避免盲目更換設(shè)備帶來的成本浪費(fèi)。
選配合適的儲(chǔ)能電站檢測(cè)設(shè)備只是第一步,還要建立完善的檢測(cè)管理機(jī)制,才能真正發(fā)揮設(shè)備的價(jià)值,同時(shí)滿足B端的降本需求與G端的合規(guī)要求。
首先要建立分層檢測(cè)機(jī)制,日常巡檢每周開展一次,用手持儲(chǔ)能BMS測(cè)試儀快速校驗(yàn)BMS的運(yùn)行參數(shù),排查明顯的參數(shù)偏移、通信異常等問題;月度檢測(cè)重點(diǎn)檢測(cè)電池簇的均衡功能、SOC估算精度,用便攜式電池管理系統(tǒng)測(cè)試儀完成測(cè)試,及時(shí)校準(zhǔn)偏差參數(shù);年度全面檢測(cè)要覆蓋GB/T 42288要求的全項(xiàng)儲(chǔ)能電站安全檢測(cè)項(xiàng)目【3】,由具備相應(yīng)資質(zhì)的團(tuán)隊(duì)開展檢測(cè),出具正式的檢測(cè)報(bào)告報(bào)監(jiān)管部門備案。
其次要建立檢測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理體系,把每次儲(chǔ)能電站運(yùn)維檢測(cè)的數(shù)據(jù)同步到電站的運(yùn)維管理平臺(tái),為每臺(tái)電池簇、每個(gè)BMS建立獨(dú)立的健康檔案,通過數(shù)據(jù)趨勢(shì)分析預(yù)判故障風(fēng)險(xiǎn),比如連續(xù)三個(gè)月檢測(cè)發(fā)現(xiàn)SOC估算誤差持續(xù)升高,*可以提前安排BMS參數(shù)校準(zhǔn),避免出現(xiàn)保護(hù)邏輯失效的問題。對(duì)于監(jiān)管要求接入地方儲(chǔ)能監(jiān)管平臺(tái)的地區(qū),選型設(shè)備時(shí)要優(yōu)先選擇支持開放數(shù)據(jù)接口的儲(chǔ)能電站檢測(cè)設(shè)備,能直接將檢測(cè)數(shù)據(jù)同步上傳到監(jiān)管平臺(tái),減少人工報(bào)送的工作量,也避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)送不及時(shí)的合規(guī)風(fēng)險(xiǎn)。
*后要加強(qiáng)運(yùn)維人員的技能培訓(xùn),讓一線運(yùn)維人員能熟練操作各類儲(chǔ)能電站檢測(cè)設(shè)備,看懂測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的故障類型,日常的常規(guī)檢測(cè)、簡(jiǎn)單故障排查都能自主完成,不用完全依賴第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu),能將年度運(yùn)維成本降低30%左右。
參考文獻(xiàn)
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【2】 新型儲(chǔ)能電站安全管理暫行辦法
【3】 GB/T 42288-2022 電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全規(guī)程
【4】 DL/T 1815-2018 電力儲(chǔ)能用鋰離子電池管理系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)規(guī)范