一种储能电站消防系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种储能电站消防系统及其控制方法，系统包括控制装置、储能预制舱、储液池、升降装置、第一灭火装置以及第二灭火装置；升降装置设置于储液池内，储能预制舱设置于升降装置上，且正常状态时储能预制舱高于储液池内的灭火流体的液位；储能预制舱内分布设置有检测装置及至少一个电池簇，控制装置用于接收检测装置发送的检测信号并进行分析，根据分析结果生成不同的控制信号，控制信号包括第一灭火控制信号、第二灭火控制信号和下降控制信号，第一灭火控制信号控制开启第一灭火装置，第二灭火控制信号控制开启第二灭火装置，下降控制信号控制升降装置下降以使储能预制舱没入所述储液池的灭火流体中；该系统能够防止火灾进一步扩大。

【技术实现步骤摘要】
一种储能电站消防系统及其控制方法
本专利技术涉及电化学储能
，尤其涉及一种储能电站消防系统及其控制方法。
技术介绍
电化学储能是未来发展的方向之一。电化学储能指的是以锂电池为代表的各类二次电池储能。与机械储能等传统储能方式相比，电化学储能便捷易安装，可灵活运用于发电侧、输配电侧和用电侧。截至2019年年底，中国已投运电化学储能的累计装机规模为1709.6MW，同比增长59.4%；在各类电化学储能技术中，锂离子电池的累计装机规模最大，为1378.3MW。据CNESA保守估计，2020年国内电化学储能市场将继续稳步发展，预计累计装机规模可达到2726.7MW。“十四五”期间，随着更多利好政策的发布，电化学储能应用的支持力度将逐步加大，市场规模不断增加，年复合增长率（2020-2024）将保持在55%左右，预计到2024年底，我国电化学储能的市场装机规模将超过15GW。然而，随着电化学储能电站的高速发展，一些安全问题逐渐暴露出来。由于锂离子电池低自放电率，高比能量，环境友好等优点，锂离子电池越发成为储能领域的不可或缺的组成部分。但是其存储着电能、化学能，在一些滥用情况下，非常容易发生热失控，且很难抑制。对于大规模储能系统单体电池的容量更大，电池数量更多，电池簇并联数量更大，电池出现故障的概率也大大增加。如果没有有效的灭火措施，阻止电池热失控传播，容易造成大面积的火焰蔓延甚至爆炸事故的发生。一旦预制舱内发生大面积火灾，成千上万个电池参与燃烧，常规的灭火手段根本无法抑制，甚至有可能引发周围的储能预制舱发生火灾，造成储能电站大面积着火，带来重大的经济损失。
技术实现思路
本专利技术提供了一种储能电站消防系统及其控制方法，以解决现有技术中存在的储能电站的预制舱起火难以抑制的问题。本专利技术提供一种储能电站消防系统，包括控制装置、储能预制舱、储液池、升降装置、第一灭火装置以及第二灭火装置；所述升降装置设置于所述储液池内，所述储能预制舱设置于所述升降装置上，且正常状态时所述储能预制舱高于储液池内的灭火流体的液位；所述储能预制舱内分布设置有检测装置及至少一个电池簇，所述控制装置、第一灭火装置以及第二灭火装置设置于所述储能预制舱内；所述控制装置用于接收所述检测装置发送的检测信号并进行分析，根据分析结果生成不同的控制信号，所述控制信号包括第一灭火控制信号、第二灭火控制信号和下降控制信号，所述第一灭火控制信号用于控制开启所述第一灭火装置，所述第二灭火控制信号用于控制开启所述第二灭火装置，所述下降控制信号用于控制所述升降装置下降以使所述储能预制舱没入所述储液池的灭火流体中。在一些实施例中，所述检测装置包括至少一个烟雾传感器和多个温度传感器，所述至少一个烟雾传感器用于采集所述储能预制舱内烟雾浓度信号并发送至所述控制装置，所述多个温度传感器用于采集所述储能预制舱内各区域的温度信号并发送至所述控制装置；所述控制装置还用于当任意一个烟雾传感器检测到的烟雾浓度大于预设浓度阈值或者任意一个温度传感器检测到的温度大于预设温度阈值时生成第一灭火控制信号；当超过第一预设数量的温度传感器检测到的温度大于预设温度阈值时生成第二灭火控制信号；当超过第二预设数量的温度传感器检测到的温度大于预设温度阈值时生成下降控制信号。在一些实施例中，所述控制系统还包括控制室，所述控制装置设置于所述控制室内；所述控制室内还设置有过程控制系统、电池管理系统、配电系统以及备用电源，所述过程控制系统、电池管理系统、配电系统与所述电池簇以及备用电源连接；所述控制装置还用于生成第二灭火控制信号的同时生成主线断开控制信号以及备用电源供电控制信号，所述主线断开控制信号用于控制断开所述过程控制系统、电池管理系统、配电系统与所述电池簇的电连接，所述备用电源供电控制信号用于控制所述备用电源为所述电池管理系统供电。在一些实施例中，所述第一灭火装置为气体灭火装置，气体灭火剂采用全氟己酮或者七氟丙烷。在一些实施例中，所述第二灭火装置包括泵体、管路、电磁阀以及多个喷头，所述泵体通过所述管路与所述多个喷头连接，所述电磁阀设置在所述管路上，所述多个喷头分布在所述储能预制舱内；所述泵体用于从所述储液池中取灭火流体，经所述管路输送至所述多个喷头，所述电磁阀设置在所述管路上，所述第二灭火控制信号用于控制所述电磁阀开启。在一些实施例中，所述升降装置包括液压支架和支撑平台，所述液压支架用于支撑所述支撑平台，所述储能预制舱设置于所述支撑平台上；所述液压支架配合设置有液压缸，所述下降控制信号用于控制所述液压缸减压使得所述液压支架下降。本专利技术还提供一种储能电站消防系统的控制方法，应用于上述的储能电站消防系统，包括：控制装置接收检测装置发送的检测信号并进行分析；根据分析结果生成不同的控制信号，所述控制信号包括第一灭火控制信号、第二灭火控制信号和下降控制信号，第一灭火控制信号用于控制开启第一灭火装置，第二灭火控制信号用于开启所述第二灭火装置，所述下降控制信号用于控制所述升降装置下降以使所述储能预制舱没入所述储液池的灭火流体中。在一些实施例中，所述检测装置包括至少一个烟雾传感器和多个温度传感器，所述至少一个烟雾传感器用于采集所述储能预制舱内烟雾浓度信号并发送至所述控制装置，所述多个温度传感器用于采集所述储能预制舱内各区域的温度信号并发送至所述控制装置；所述方法还包括：当任意一个烟雾传感器检测到的烟雾浓度大于预设浓度阈值或者任意一个温度传感器检测到的温度大于预设温度阈值时，所述控制装置生成第一灭火控制信号；当超过第一预设数量的温度传感器检测到的温度大于预设温度阈值时，所述控制装置生成第二灭火控制信号；当超过第二预设数量的温度传感器检测到的温度大于预设温度阈值时，所述控制装置生成下降控制信号。在一些实施例中，所述控制系统还包括控制室，所述控制装置设置于所述控制室内；所述控制室内还设置有过程控制系统、电池管理系统、配电系统以及备用电源，所述过程控制系统、电池管理系统、配电系统与所述电池簇以及备用电源连接；所述方法还包括：所述控制装置生成第二灭火控制信号的同时生成主线断开控制信号以及备用电源供电控制信号，所述主线断开控制信号用于控制断开所述过程控制系统、电池管理系统、配电系统与所述电池簇的电连接，所述备用电源供电控制信号用于控制所述备用电源为所述电池管理系统供电。在一些实施例中，所述第一预设数量为温度传感器总数的20%，所述第二预设数量为温度传感器总数的60%。本专利技术提供的储能电站消防系统及其控制方法，至少包括如下有益效果：（1）储能电站设置于储液池上，在满足预设的条件下可将储能预制舱沉入灭火流体中，防止火灾进一步扩大，减少经济损失；（2）按照火灾的危险等级采取不同的灭火措施，最大限度的减少经济损失；（3）第二灭火装置可直接从储液池中取灭火流体进行灭火，路径短，水压大、冷却效果强，充分发挥邻水优势；（4）当火灾进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能电站消防系统，其特征在于，包括控制装置、储能预制舱、储液池、升降装置、第一灭火装置以及第二灭火装置；所述升降装置设置于所述储液池内，所述储能预制舱设置于所述升降装置上，且正常状态时所述储能预制舱高于储液池内的灭火流体的液位；/n所述储能预制舱内分布设置有检测装置及至少一个电池簇，所述控制装置、第一灭火装置以及第二灭火装置设置于所述储能预制舱内；/n所述控制装置用于接收所述检测装置发送的检测信号并进行分析，根据分析结果生成不同的控制信号，所述控制信号包括第一灭火控制信号、第二灭火控制信号和下降控制信号，所述第一灭火控制信号用于控制开启所述第一灭火装置，所述第二灭火控制信号用于控制开启所述第二灭火装置，所述下降控制信号用于控制所述升降装置下降以使所述储能预制舱没入所述储液池的灭火流体中。/n

【技术特征摘要】
1.一种储能电站消防系统，其特征在于，包括控制装置、储能预制舱、储液池、升降装置、第一灭火装置以及第二灭火装置；所述升降装置设置于所述储液池内，所述储能预制舱设置于所述升降装置上，且正常状态时所述储能预制舱高于储液池内的灭火流体的液位；
所述储能预制舱内分布设置有检测装置及至少一个电池簇，所述控制装置、第一灭火装置以及第二灭火装置设置于所述储能预制舱内；
所述控制装置用于接收所述检测装置发送的检测信号并进行分析，根据分析结果生成不同的控制信号，所述控制信号包括第一灭火控制信号、第二灭火控制信号和下降控制信号，所述第一灭火控制信号用于控制开启所述第一灭火装置，所述第二灭火控制信号用于控制开启所述第二灭火装置，所述下降控制信号用于控制所述升降装置下降以使所述储能预制舱没入所述储液池的灭火流体中。


2.根据权利要求1所述的储能电站消防系统，其特征在于，所述检测装置包括至少一个烟雾传感器和多个温度传感器，所述至少一个烟雾传感器用于采集所述储能预制舱内烟雾浓度信号并发送至所述控制装置，所述多个温度传感器用于采集所述储能预制舱内各区域的温度信号并发送至所述控制装置；
所述控制装置还用于当任意一个烟雾传感器检测到的烟雾浓度大于预设浓度阈值或者任意一个温度传感器检测到的温度大于预设温度阈值时生成第一灭火控制信号；当超过第一预设数量的温度传感器检测到的温度大于预设温度阈值时生成第二灭火控制信号；当超过第二预设数量的温度传感器检测到的温度大于预设温度阈值时生成下降控制信号。


3.根据权利要求2所述的储能电站消防系统，其特征在于，所述控制系统还包括控制室，所述控制装置设置于所述控制室内；
所述控制室内还设置有过程控制系统、电池管理系统、配电系统以及备用电源，所述过程控制系统、电池管理系统、配电系统与所述电池簇以及备用电源连接；
所述控制装置还用于生成第二灭火控制信号的同时生成主线断开控制信号以及备用电源供电控制信号，所述主线断开控制信号用于控制断开所述过程控制系统、电池管理系统、配电系统与所述电池簇的电连接，所述备用电源供电控制信号用于控制所述备用电源为所述电池管理系统供电。


4.根据权利要求1-3任一所述的储能电站消防系统，其特征在于，所述第一灭火装置为气体灭火装置，气体灭火剂采用全氟己酮或者七氟丙烷。


5.根据权利要求1-3任一所述的储能电站消防系统，其特征在于，所述第二灭火装置包括泵体、管路、电磁阀以及多个喷头，所述泵体通过所述管路与所述多个喷头连接，所述电磁阀设置在所述管路上，所述多个喷头分布在所述储能预制舱内；
所述泵体用于从所述储液池...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庭华，黄峥，王青松，郭鹏宇，吴静云，张林，孙金华，田方媛，郭莉，李妍，周洪伟，邹盛，宗炫君，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司经济技术研究院，国网江苏电力设计咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32