电力系统对UPS电源锂电池所提出的要求

电力系统结构日益复杂，调节能力亟待提升。目前我国的电力系统建设已经取得了重大的发展成就,尤其是UPS电源和锂电池的使用更是在电力系统中得到了广泛的应用。电力专用UPS通过RS232/RS485、无源接点、电量变送器将UPS的工作状态和数据实时的传输到DCS系统，实现智能监控，具有双变换在线式、零转换功能。

电力系统对UPS电源提出了哪些要求？

可靠性要求：

由于电厂对设备的高可靠性的要求，因而对UPS电源的可靠性和使用寿命有非常高的要求。防雷要求比较高，一般要求二级防雷。

负载类型：

由于电厂的分散控制系统负载大多数为单相负载，单相负载配电线路简单、维护方便。因此电厂专用的UPS电源大多数要求为三相输入/单相输入、单相输出的中小型功率UPS，容量一般在60kVA范围之内。

交流输入要求：

由于厂用电电压波动范围比较宽，谐波电压比较大，要求UPS的输入范围比较宽。由于电厂要求交流电和直流电隔离，因此UPS输入、输出均必须配置隔离变压器。一般电厂厂用电的质量比较差，所以其对UPS的输入THDi并没有特别高的要求。

旁路要求：

静态切换开关应具有自动、手动两种工作方式，实现无间断切换。为了提高旁路运行模式下的供电的质量，去除干扰和市电波动的影响。旁路一般需要增加隔离稳压器，主要起隔离和稳压的作用。一般还需要维修旁路，维修UPS时，维修旁路供电，需要能把UPS柜完全从供电系统中断开，开关的操作必须保证输出不断电。

直流系统：

由于电厂有220V（187~253V，额定为18节12伏蓄电池）或110V（93~126V，额定为9节12伏蓄电池）直流系统;电厂为了节约成本，此直流系统直接作为UPS电源直流输入;电厂有专门的电力直流操作屏给蓄电池充电;要求UPS直流输入电压为220V或110V，且不要求UPS具有充电功能。常规UPS工作所配的电池组是单独使用的，其直流输入端的反灌杂讯较大，如果蓄电池直接并入UPS的BUS中，UPS会对蓄电池上产生较大的电磁干扰，严重时会影响直流系统的正常运行，而电力专用UPS的直流输入端一般要求装有反灌杂讯抑制器，如逆止二极管等，使UPS对直流母线的影响极小。

通信要求：

UPS电源主机需要提供RS232和RS485接口，UPS运行状态和主要报警信号应能提供无源干接点，主要运行状态和报警信号一般包括：

A）UPS的工作状态：UPS工作/电池供电/旁路供电;

B）各种装置的综合故障信号;

C）交流进线断路器状态/直流开关的状态;需要提供开关的辅助触点。

D）馈线开关的状态，一般需要提供开关的辅助触点和报警触点。

E）UPS的输出电压、电流及频率应通过变送器转换为4～20mA模拟量信号，以便可直接送入电厂的分散控制的模拟量采样系统中。

锂电池系统在电力系统中的应用和意义

1、提高电力系统的可靠性和安全性。大型锂电池装置可以方便地协调有功功率和无功功率。这种方式实现了电网的快速控制，可以支撑电网的电压和频率，减少了区域振荡，因而可以改善电网的动态和静态特性。

2、显著提高电能质量和供电稳定性。电能质量直接影响用户和用电设备的工作，对电网的经济运行具有重要意义。配电系统电能质量的主要问题包括电压降，浪涌电压和电压波动等问题。利用锂电池储能系统和电力电子技术，可以快速平衡系统中的不平衡功率，有效改善电压波动和波形失真，从而提高电能质量水平。此外，锂电池系统还可以作为应急电源使用，以确保不间断电力供应。

3、支持新能源发电并作为分布式电源灵活输电。建立大规模储能技术与新能源发电机组结合形成联合运行机构是解决新能源发电技术规模化入网的有效解决方案。这都表明，大型锂电池系统在未来的电力系统建设中扮演着非常重要的角色。

电力系统正在向大规模发展，负载构成越来越复杂。这些因素使得电力系统的稳定性面临严峻挑战。锂电池具有寿命长，成本低，效率高的特点。它已被用于移动通信，电气工程，特种航天等领域。锂电池技术的代表已经从电池的小容量发展到系统结构的规模。它是解决现代电力系统挑战的有效途径。

大型规模的锂电池系统对电力系统稳定性具有重要意义。尽管该技术还有待向更大规模化进一步发展，但诸多研究已经表明，锂离子电池系统在未来分布式电源建设，电能质量改善和电力系统功率调节方面必发挥重要作用

电网级储能爆发，对锂电池需求边际带动提高。2018年上半年我国电化学储能装机量同比增长127%，其中电网侧、辅助服务领域装机量占比超过60%，且全部为锂离子电池。从已经公开的项目看，仅宁德时代在福建的储能规划第一期项目就达到100MWh，江苏、河南共300MWh的电网侧储能项目也已开工，“火电+储能”合计需求也料将突破100MWh。我们认为，从2019年开始，电网级锂电池储能需求有望达到GW级别，对于锂电池需求的边际带动料将显著增强。

电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统，UPS电源和锂电池我们已经很熟悉了，它和UPS不间断电源供电系统之间是亲密不可分的。