案例介绍

张北风光储能工程，位于中国河北省张北县，是目前世界规模最大的储电项目。采用世界首创的风光储输联合发电建设思路与技术路线，是集风电、光伏、储能装置和智能输电「四位一体」的新能源综合性示范工程。

由于风力与太阳能发电的不稳定性以及电网本身的用电高低峰时间，当发电量大或是晚上7:00到隔天早上7:00的用电低峰期，可将多余的电力储存起来，一旦遇到发电量小或是上午9:00到下午3点的用电高峰期时，就能将先前储存于储能站的电力能源回馈到电网上，补充电力需求缺口，解决电力需求问题。

严峻的环境与通讯技术的复杂度，使系统维护的难度增加● 严峻的环境

中国河北省全年达一半以上时间，日均温度不到零度摄氏度，无论是-30℃到85℃的温度冲击，还是4000米以上的高海拔，对于电池管理系统(BMS)适应高低温的稳定性格外重要。

● 通讯技术难度高

客户自行开发的电池管理单元(BMU)对内管理监控多个电池组的电池充电状况SoC 、健康状况SOH、储存电量、电池温度、充电电流等信息，欲实现单一电池柜的管理，并将多个电池柜数据提供作后续电力馈送与储能作业，并将每个电池组状态及储能状况回传至远程的监控中心。

为张北风光储能工程量身打造的ICP DAS解决方案

每一组系统包含一台电池柜管理平台，其下最多可连接12台电池信息集中器。而每台电池信息集中器最多可接18台BMU。系统架构如下图所示:

最底层的BMU负责收集电池组的电量、温度、SOC、SOH、充电电流、充电电压等相关信息，透过CAN Bus将这些信息提供给电池信息集中器。电池信息集中器收集电池组信息后，定期透过CAN Bus将信息上传至电池管理平台XP-8341。在电池信息集中器上使用两个I-8120W作为CAN通讯接口扩充，其中一颗I-8120W负责对BMU通讯，另一颗则负责对电池管理平台通讯，除了达到两组CAN Bus隔离的作用之外，也将CAN Bus信息隔开，降低不同CAN网域的总线负载。

电池信息集中器除了收集BMU的信息外，也会透过I-7012F与I-87017W不断侦测电池柜的绝缘侦测器反馈的电流与电压信号，并定时回传。由于储能站充电时，电池柜最大电压可达700 VDC，必须及时侦测绝缘状态，以避免绝缘失效造成设备损坏甚至公共安全意外发生。

电池柜管理平台除了管理各个电池柜内电池组状态，也会透过RS-232与RS-485接口将相关信息传给变送器。此外，电池柜管理平台会定期轮询绝缘侦测器是否发出报警，同时对于电磁继电器进行吸合与断开的控制。为了避免电池柜管理平台失效导致电池继电器失控造成危险，控制电池继电器的DO模块特别选用I-87068W模块，此模块内含MCU与看门狗(watchdog)，当电池柜管理平台一段时间没有与I-87068W通讯时，I-87068W就会依据预先设定每个DO的输出状态，进行安全值输出，以避免电池柜管理平台失控造成的危险。

电池柜管理平台有一对外的以太网络通讯接口，透过此接口即可及时将整个储能站内电池柜的信息回传至远程的监控中心进行管控。

若于储能站现场希望了解各个电池柜的状态，也可以透过电池柜管理平台的屏幕显示获得所有电池柜相关信息，或凭借嵌入电池柜门上的电池信息集中器屏幕，透过电阻式触控屏幕，切换页面得到该电池柜内所有电池组的细节信息，以利日常维护作业进行。

低温正常工作

电池组信息画面

CANBUS 通讯卡 I-8120W

张北项目现场ICP DAS解决方案为此项目所带来的效益:

在严峻的环境无论是-30℃到85℃的温度冲击，还是4000米以上的高海拔，BMS都能运行正常。

由于充满噪声的电气环境下，CAN Bus 可提供高度容错的机制与错误校正的能力，让系统联机可靠、节省空间及方便检修。

提供EMI测试与高低温测试，让客户使用安心。

结语:

张北风光储能示范工程，自2011年12月25日营运以来，已安全稳定运行多年。在2016年取得的数据显示，累计输出优质、安全的绿色电能超过16.5亿千瓦‧时。并将对于2022年在北京-张家口举办的冬季奥运会以及北京电动汽车产业的方展、发挥重要作用。

「安全、稳定」一直是泓格科技多年来研发产品所追求的核心价值，而「独一无二」是我们服务客户一贯的理念。我们有强大的研发团队，以及专业的服务人员，提供客户最合适的解决方案。中国张北风光储能示范工程的储电项目，由ICP DAS 泓格科技来守护。