根據(jù)最近磷酸鐵鋰電池火熱的情況,較瘦劉整理了磷酸鐵鋰電池組在變電站直流系統(tǒng)的應(yīng)用幾篇文章,都是在2015-2016年的左右發(fā)布的,說(shuō)實(shí)話,幾篇文章質(zhì)量都比較一般,一篇在職研究生的綜述類(lèi)基本就是把變電站直流系統(tǒng)原來(lái)的閥控蓄電池?fù)Q成磷酸鐵鋰電池來(lái)
1. 變電站直流系統(tǒng)磷酸鐵鋰電池組運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足
2. 變電站直流系統(tǒng)磷酸鐵鋰電池組價(jià)格或者說(shuō)性價(jià)比目前不明確,并沒(méi)有太大優(yōu)勢(shì)
3. 變電站直流系統(tǒng)磷酸鐵鋰電池組中目前所有的閥控鉛酸電池普遍使用5年以上,標(biāo)稱是8-12年, 而且已形成整體運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn),短時(shí)間更換為磷酸鐵鋰電池組可能性不大。
一、魏增福 等人提出磷酸鐵鋰電池組在 110 kV 變電站直流系統(tǒng)的應(yīng)用 ,摘 要:本項(xiàng)目選用了兩種不同的電池管理模式對(duì)磷酸鐵鋰電池組進(jìn)行管理,并將組裝好的兩套電池組應(yīng)用于 110 kV 變電站直流系統(tǒng)的日常運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)果表明,磷酸鐵鋰電池可以在變電站替代鉛酸蓄電池使用,并且可以浮充運(yùn)行;運(yùn)行過(guò)程中,單體電池的電壓會(huì)由于電池充電態(tài)的變化下降或上升;單體電池的內(nèi)阻呈現(xiàn)先下降 再上升的變化;電池組的放電容量隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)出現(xiàn)每年 3%左右的衰減(浮充電壓為 3.6 V);合適的電 池管理模式能將電池組內(nèi)單體電池的電壓差保持在較小的范圍,有利于電池組長(zhǎng)壽命的運(yùn)行。
結(jié) 論:本項(xiàng)目組裝的磷酸鐵鋰電池組最長(zhǎng)經(jīng)過(guò)接近 3 年 的示范運(yùn)行,證實(shí)磷酸鐵鋰電池可以作為備用電源在 110 kV 變電站浮充使用,使用時(shí)需要注意以下問(wèn)題。 (1)磷酸鐵鋰電池組應(yīng)用在變電站時(shí),需要加 裝電池管理系統(tǒng),對(duì)單電池進(jìn)行均衡,確保電池(組) 在運(yùn)行時(shí)的安全性。由于監(jiān)控需要,管理系統(tǒng)還需 將數(shù)據(jù)上傳至主控室,方便運(yùn)行人員隨時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備 運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)。 (2)磷酸鐵鋰單體電池的浮充電壓宜設(shè)置在 3.5 V 左右。 (3)現(xiàn)場(chǎng)的溫度數(shù)據(jù)表明,密閉的電池組比敞 開(kāi)式的電池組運(yùn)行時(shí)表面溫度平均高 2~5 ℃,故在 設(shè)計(jì)磷酸鐵鋰電池組時(shí),宜考慮電池的散熱。 (4)需要監(jiān)測(cè)單體電池的內(nèi)阻,在內(nèi)阻出現(xiàn)大 的變化時(shí)關(guān)注電池的安全狀態(tài)。 (5)由于電池組在運(yùn)行過(guò)程中的容量衰減,設(shè) 計(jì)時(shí)需要根據(jù)使用年限考慮容量的冗余。
二、昆明理工大學(xué)蘇德江同學(xué)提出的基于磯酸鐵裡蓄電池變電站直流電源系統(tǒng)應(yīng)用研究結(jié)論是:憐酸鐵裡蓄電池因其超長(zhǎng)壽命、使用安全、綠色環(huán)保、可大電流充放電、耐商溫、自放電率小、無(wú)記憶效應(yīng)、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)廣泛在電動(dòng)車(chē)等領(lǐng)域推廣應(yīng)用。相對(duì)閥控式密封鉛酸蓄電池,磷酸鐵鋰蓄電池具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性,作為新型能源將在電力系統(tǒng)變電站直流電源中得到選型應(yīng)用。
通過(guò)對(duì)磷酸鐵鋰蓄電池的充電程序進(jìn)行研究,對(duì)憐酸鐵裡蓄電池直流電源系統(tǒng)功能設(shè)計(jì),對(duì)磷酸鐵鋰蓄電池直流電源系統(tǒng)實(shí)施方案設(shè)計(jì),創(chuàng)造性在110kV變電站原直流系統(tǒng)基礎(chǔ)上,加裝一套憐酸鐵裡蓄電池直流電源系統(tǒng),兩套直流系統(tǒng)經(jīng)二級(jí)管并列運(yùn)行。基于磷酸鐵鋰電池的智能直流電源系統(tǒng)變電站應(yīng)用實(shí)踐,設(shè)計(jì)了合理的解決方案,在110kV變電站220VDC直流電源系統(tǒng)應(yīng)用,在正常情況下由磯酸鐵裡蓄電池電源系統(tǒng)向饋線屏供電,原直流系統(tǒng)處于熱備用;
在憐酸鐵裡磷酸鐵鋰蓄電池直流電源系統(tǒng)故障時(shí),由原直流系統(tǒng)對(duì)饋線屏進(jìn)行供電。在整個(gè)試運(yùn)行期間該電源系統(tǒng)對(duì)交流電壓、充電電壓、直流母線電壓、電流、蓄電池電壓監(jiān)測(cè)正常、準(zhǔn)確,充電模塊、直流母線、蓄電池運(yùn)行平穩(wěn),單電池電壓均衡性良好,告警功能正常。
磷酸鐵鋰電池突出優(yōu)勢(shì)是其優(yōu)異的耐過(guò)充性能,由于其工作電壓低,決定其耐過(guò)充性能好。磷酸鐵鋰電池其長(zhǎng)壽命、相對(duì)高的安全性、材料來(lái)源廣泛等突出特點(diǎn),為業(yè)界關(guān)注。未來(lái),磷酸鐵鋰蓄電池有望成為電力系統(tǒng)直流電源主要選型設(shè)備。
三、廣西聶小勇 等人提出并聯(lián)磷酸鐵鋰電池在110 kV變電站的應(yīng)用研究結(jié)論:隨著變電站系統(tǒng)智能化和高度自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)站用 直流電源系統(tǒng)又提出更高的要求,傳統(tǒng)的直流系統(tǒng)電池串聯(lián)單 只影響整組,及鉛酸電池其自身不耐高溫、不耐過(guò)充、不耐過(guò) 放、以及需要維護(hù)和維護(hù)工作量大等缺陷,阻礙著變電站現(xiàn)代 化的進(jìn)程。磷酸鐵鋰電池作為車(chē)用動(dòng)力電源已為業(yè)界和專家認(rèn) 可,電動(dòng)汽車(chē)的運(yùn)行工況相比變電站系統(tǒng)應(yīng)用條件更加嚴(yán)格和 苛刻,當(dāng)電池性能已滿足電動(dòng)汽車(chē)的各項(xiàng)使用要求時(shí),加之磷酸 鐵鋰電池本身具有良好的浮充特性,完全可適應(yīng)變電站智能化和高度自動(dòng)化的使用需求。通過(guò)并聯(lián)智能電池組件將電池間接 并聯(lián)使用大大提高了直流系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并已應(yīng)用于具體的變 電站中。因此我們有充分理由相信并聯(lián)磷酸鐵鋰電池在變電站 系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用是完全可行的,而且是必然發(fā)展趨勢(shì)。