级联型高压大容量储能技术研究进展
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三、级联型高压储能系统运行数据;;;;
三、级联型高压储能系统运行数据;
电池系统架构
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1、设计小电量的电池包，提高电芯安装容量利用率和安全性
——电池并联引起“短板效应”容量下降;
1、设计小电量的电池包，提高电芯安装容量利用率和安全性
——电池并联“短板效应”引起DOD下降;
由于整组电池在物理上直接硬连接，且都是能量体，因此在单电池芯出现短路问题的时候造成电压不均衡，导致其余电芯向被该短路的电芯泄放能量，也就是单电芯故障后的连锁反应，放大了事故状态，严重时就是我们看到的集装箱冒火现象；
电芯并联加大了BMS对电芯状态的判断难度，电芯被滥用的概率升高;;
电力电子装置交流串联技术成熟度高
此项技术来源于成熟的高压变频调速技术及高压静止无功发生器（SVG）技术，相关设备在全球已有几十万台套的运行经验。;
3、电池簇功率控制技术
——PCS与BMS互补，提升电池均衡控制能力和容量利用率，均衡老化速度;
3、电池簇功率控制技术
——PCS与BMS互补，提升电池均衡控制能力和容量利用率，均衡老化速度;
u由于整组电池在物理上直接硬连接成一个整体使用，为保持各电芯特性基本相同，要求环境温度接近，对空调布局、风道布局提出高要求，理论上各电芯温差越低越好，但在实际运行中很难保障。由于工作温度不同导致电池差异增大，会显著降低整组电池出力水平；
u对系统电池堆安装布线提出了要求。;
4、电池温度分区管理，设计可靠的散热系统
——提高散热可靠性，缩小电池温差
高压直接输出型储能系统，各电池簇直流端相互独立，只需要保证每个电池簇内的电池工作温度均衡。;
高压级联式转换效率高的原因有以下三点：
没有变压器，至少减少1个百分点的变压器自身损耗；
等效开关频率很高，功率变换单元的开关频率降低，有效降低器件开关损耗；
直接输出高压，每相电流减小，线路损耗降低。;
6、移相PWM控制，省去滤波环节
——提高系统电能质量，降低谐波
无需滤波设备，输出电压、电流THD3%以下，避免滤波电感、电容回路耦合振荡问题，也不存在滤波参数漂移问题。;
序号;
8、功率冗余设计，储能单元自动旁路
——电芯故障切除容量小，可在线更换电芯;
9、构建50MW/100MWh的储能电站
——高压方案将10套5MW/10MWh的储能系统接入两条10kV母线;
9、构建50MW/100MWh的储能电站
——10套5MW/10MWh的储能系统接入两条10kV母线
17m ;
9、构建50MW/100MWh的储能电站——高低压两种方案对比;;
关注储能电站投运中后期运行情况
1）电芯循环到一定次数之后，电芯本体的差异化逐步体现出来，再加上运行期间各电芯实际工作环境温度差异进一步加剧电芯差异化进程，储能系统设计方案须考虑应对办法；
2）电芯一致性变差之后，对储能电站的安全管理带来了挑战，这时候需要进一步降低电池DOD，控制电池特性差异区域的使用，并对特性极差的电芯予以更换；
3）由于一致性问题加剧，中后期储能电站输出电量将逐年下降，这取决于电芯的一致性特性变化趋势及电芯的使用模式、电芯本体容量的衰减程度；
4）电芯一致性显著变差后，对BMS的管理造成巨大的压力，实际均衡效果变差或无法起到均衡作用----高度关注中后期BMS的实效；
5）尽早发现并处理特性差的电芯，对于整个储能电站的安全及使用效率有积极的意义。
综上：为保证储能电站的安全及使用效率，不建议电池的大规模化并联使用为适应电池参数离散，须对电池簇功率进行控制;
三、级联型高压储能系统运行数据;;
1、电池簇的运行功率控制能力——广州某电站储能系统簇间SOC收敛趋势;
2、电池系统容量利用率——广州某电站储能系统电量变化趋势;
3、电池温度极值差——广州某电站储能系统电量变化趋势;
4、输出谐波——5MW/3MWh储能系统测试数据;