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 2024年12月12日，天津大學(xué)國家儲能平臺儲能安全運維中心李斌教授、李超副教授團(tuán)隊聯(lián)合國網(wǎng)天津電力科學(xué)研究院陳培育高工團(tuán)隊研制的鋰電池儲能直流側(cè)多層級保護(hù)裝置在天津薊州華新光伏配儲電站成功掛網(wǎng)試運行。該套保護(hù)裝置綜合利用多維物理信息，實現(xiàn)了儲能電站內(nèi)外短路故障快速診斷和電池?zé)崾Э卦缙陬A(yù)警，填補了儲能電站直流側(cè)保護(hù)設(shè)備的空白，進(jìn)一步保障了儲能電站安全穩(wěn)定運行。

據(jù)了解，鋰電池短路故障引發(fā)的熱失控是導(dǎo)致國內(nèi)外儲能電站燃爆事故的主要誘因。但儲能電站當(dāng)前的電池內(nèi)短路故障診斷方法不全面，直流側(cè)外短路故障識別與定位方法缺失。儲能電站主要依靠電池管理系統(tǒng)監(jiān)測電池狀態(tài)，通過監(jiān)測電池的電氣量是否超過閾值來判斷電池是否異常，難以快速可靠診斷儲能電站直流側(cè)內(nèi)外短路故障，儲能電站的安全運維面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》明確指出儲能全過程安全技術(shù)是儲能領(lǐng)域亟待解決的三大技術(shù)難題之一。

為解決這一難題，國家儲能平臺儲能安全運維中心與國網(wǎng)天津電科院依托產(chǎn)教融合科技項目開展鋰電池儲能直流側(cè)保護(hù)原理研究、裝置研發(fā)與示范應(yīng)用。研究團(tuán)隊揭示了鋰電儲能電站直流側(cè)外短路故障特征，首創(chuàng)了基于差動電流的儲能電站外短路故障診斷方法，保護(hù)動作時間小于30毫秒，并實現(xiàn)了故障位置的精確定位；提出了基于電壓、電流、溫度等多維物理信息融合的鋰電池內(nèi)短路故障診斷方法，并在電池?zé)崾Э厍?0min發(fā)出預(yù)警，為電化學(xué)儲能電站安全穩(wěn)定運行提供有力技術(shù)支撐。

本次掛網(wǎng)的鋰電池儲能直流側(cè)多層級保護(hù)裝置通過了原理仿真驗證、動態(tài)實驗驗證、出廠試驗和現(xiàn)場調(diào)試多個環(huán)節(jié)，科學(xué)全面驗證了保護(hù)原理的可行性和裝置的可靠性，為后續(xù)鋰電池儲能直流側(cè)多層級保護(hù)裝置在儲能電站的全面推廣應(yīng)用提供了技術(shù)和實踐基礎(chǔ)。

下一步，研發(fā)團(tuán)隊將深入結(jié)合儲能電站運行特性，深化儲能系統(tǒng)故障特性研究，不斷探索保護(hù)新原理，通過產(chǎn)教融合為儲能系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行筑牢防線。

原標(biāo)題：天津大學(xué)國家儲能平臺研制的鋰電池儲能直流側(cè)多層級保護(hù)裝置掛網(wǎng)試運行