不少儲(chǔ)能電站運(yùn)營方*近都在咨詢兩個(gè)核心問題：一是如何通過優(yōu)化電池管理系統(tǒng)（BMS）策略降低電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)，二是如何在符合各地儲(chǔ)能安全監(jiān)管要求的前提下，控制運(yùn)維檢測(cè)的綜合成本。隨著新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模的快速擴(kuò)張，儲(chǔ)能電站的安全運(yùn)行已經(jīng)成為B端運(yùn)營企業(yè)和G端監(jiān)管機(jī)構(gòu)共同關(guān)注的核心議題，一套科學(xué)可行的運(yùn)維檢測(cè)方案，既要能解決實(shí)際的故障排查需求，也要能滿足合規(guī)備案的要求。

一、儲(chǔ)能電站安全風(fēng)險(xiǎn)的核心誘因與監(jiān)管要求

從近年公開的儲(chǔ)能電站安全事故統(tǒng)計(jì)來看，超過六成的事故都源于電池?zé)崾Э兀T發(fā)電池?zé)崾Э氐脑虺穗娦颈旧淼馁|(zhì)量問題外，運(yùn)維階段電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)不到位、電池管理系統(tǒng)功能失效占比接近五成【1】。對(duì)于B端的儲(chǔ)能電站運(yùn)營企業(yè)而言，一旦發(fā)生電池?zé)崾Э厥鹿剩粌H會(huì)產(chǎn)生數(shù)百萬元的設(shè)備損失，還可能面臨停產(chǎn)整改、安全追責(zé)等額外成本；對(duì)于G端的監(jiān)管機(jī)構(gòu)而言，轄區(qū)內(nèi)的儲(chǔ)能安全風(fēng)險(xiǎn)排查、合規(guī)性校驗(yàn)是日常監(jiān)管的核心工作，需要運(yùn)營方提供可溯源、符合標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)報(bào)告作為備案依據(jù)。

目前多地已經(jīng)出臺(tái)了儲(chǔ)能安全相關(guān)的地方規(guī)范，要求儲(chǔ)能電站在運(yùn)營期間每季度完成一次電池狀態(tài)普檢，每半年完成一次BMS功能校驗(yàn)，每年完成一次全站安全評(píng)估，未按要求完成檢測(cè)的儲(chǔ)能電站不得并網(wǎng)運(yùn)行。不少中小規(guī)模的儲(chǔ)能電站運(yùn)營方之前沒有形成標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)流程，要么依賴電池廠商的售后服務(wù)，要么只靠BMS自帶的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做判斷，很容易出現(xiàn)檢測(cè)遺漏、數(shù)據(jù)不符合監(jiān)管要求的問題。

二、BMS在儲(chǔ)能安全運(yùn)維中的核心作用與校驗(yàn)需求

電池管理系統(tǒng)（BMS）是儲(chǔ)能電站電池簇的核心控制單元，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集每節(jié)電芯的電壓、溫度、SOC（ State of Charge，荷電狀態(tài)）、SOH（State of Health，健康狀態(tài)）等核心參數(shù)，同時(shí)根據(jù)參數(shù)狀態(tài)調(diào)整充放電策略，當(dāng)出現(xiàn)過充、過溫、過流等異常狀態(tài)時(shí)及時(shí)觸發(fā)預(yù)警和保護(hù)機(jī)制，是防范電池?zé)崾Э氐暮诵那爸梅谰€【2】。

很多運(yùn)營方容易忽略的是，BMS的采集模塊長期處于儲(chǔ)能電站的高低溫、高電磁干擾環(huán)境下，運(yùn)行2到3年后采集精度*會(huì)出現(xiàn)偏差，比如電壓采集誤差超過50mV時(shí)，*可能漏判電芯的過充狀態(tài)，SOC估算誤差超過8%時(shí)，*可能出現(xiàn)電芯過放或者過充的問題，這些都會(huì)大幅提升電池?zé)崾Э氐陌l(fā)生概率。因此定期對(duì)BMS的功能進(jìn)行校驗(yàn)，是儲(chǔ)能安全運(yùn)維中不可或缺的環(huán)節(jié)。

針對(duì)這一需求，儲(chǔ)能電池BMS測(cè)試系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全功能的BMS校驗(yàn)，該設(shè)備支持模擬0-5V的電芯電壓、-40℃到120℃的溫度傳感器信號(hào)輸入，可對(duì)電池管理系統(tǒng)的采集精度、SOC估算誤差、預(yù)警閾值響應(yīng)速度、保護(hù)邏輯觸發(fā)邏輯等12項(xiàng)核心指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試完成后可自動(dòng)生成符合電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)報(bào)告，既可以幫助B端運(yùn)營企業(yè)排查BMS的功能隱患，也可以滿足G端監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)檢測(cè)報(bào)告的備案要求。相比傳統(tǒng)的人工校驗(yàn)方式，采用儲(chǔ)能電池BMS測(cè)試系統(tǒng)的校驗(yàn)效率可提升70%左右，同時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)的可溯源性更強(qiáng)。

三、電池?zé)崾Э厍罢椎亩嗑S度檢測(cè)方法

電池?zé)崾Э氐陌l(fā)生并非毫無征兆，從電芯內(nèi)部出現(xiàn)微短路到*終發(fā)生明火爆炸，通常會(huì)經(jīng)歷三個(gè)階段：第一階段是內(nèi)部微短路導(dǎo)致電芯內(nèi)阻異常升高，溫度緩慢上升；第二階段是電芯內(nèi)部的SEI膜分解、電解液揮發(fā)，析出微量的CO、H2以及電解液特征VOC氣體；第三階段是溫度持續(xù)上升觸發(fā)正極材料分解，出現(xiàn)冒煙、明火。如果能在前兩個(gè)階段發(fā)現(xiàn)異常，*能有效避免電池?zé)崾Э厥鹿实陌l(fā)生，而僅靠BMS自帶的溫度、電壓監(jiān)測(cè)，通常要到第二階段后期才能發(fā)現(xiàn)異常，留給運(yùn)維人員的處置時(shí)間非常有限。

針對(duì)第一階段的內(nèi)阻異常問題，運(yùn)營方可采用電池內(nèi)阻測(cè)試儀進(jìn)行定期檢測(cè)，該設(shè)備采用交流四線法測(cè)試原理，測(cè)試精度可達(dá)0.05%，支持0-2000mΩ的內(nèi)阻測(cè)試范圍，測(cè)試過程無需電芯拆機(jī)、無需停運(yùn)電池簇，僅需將測(cè)試探針接觸電芯的正負(fù)極即可在3秒內(nèi)完成測(cè)試，運(yùn)維人員可以將每次測(cè)試的內(nèi)阻數(shù)據(jù)和歷史基準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)內(nèi)阻升高超過20%時(shí)即可將該電芯列入重點(diǎn)監(jiān)測(cè)清單，提前進(jìn)行更換或者維修。相比僅靠BMS采集的電壓數(shù)據(jù)判斷電芯狀態(tài)，電池內(nèi)阻測(cè)試儀的檢測(cè)靈敏度更高，可以提前3到6個(gè)月發(fā)現(xiàn)電芯的內(nèi)部微短路問題。

針對(duì)第二階段的微量氣體析出問題，運(yùn)營方可采用煙氣分析儀進(jìn)行巡檢，該設(shè)備可同時(shí)檢測(cè)CO、H2、電解液特征VOC等6種與電池?zé)崾Э叵嚓P(guān)的氣體，*低檢出限可達(dá)0.1ppm，比傳統(tǒng)的電池艙煙感報(bào)警器的靈敏度高200倍以上，運(yùn)維人員在日常巡檢時(shí)，僅需將煙氣分析儀的采樣探頭放在電池簇的通風(fēng)口處采集10秒氣體樣本，即可判斷電池簇內(nèi)部是否存在早期的電芯分解問題。部分型號(hào)的煙氣分析儀還支持?jǐn)?shù)據(jù)自動(dòng)上傳功能，檢測(cè)數(shù)據(jù)可直接同步到儲(chǔ)能電站的運(yùn)維管理平臺(tái)，方便后續(xù)的溯源和備案。

四、面向B/G端需求的儲(chǔ)能電站運(yùn)維檢測(cè)方案落地建議

結(jié)合B端運(yùn)營企業(yè)的降本需求和G端監(jiān)管機(jī)構(gòu)的合規(guī)要求，一套標(biāo)準(zhǔn)化的儲(chǔ)能電站運(yùn)維檢測(cè)方案可以按以下頻率落地：

對(duì)于B端運(yùn)營企業(yè)而言，每月可安排運(yùn)維人員采用電池內(nèi)阻測(cè)試儀抽檢全站10%的電芯，重點(diǎn)檢測(cè)去年檢時(shí)內(nèi)阻偏高、BMS上報(bào)過電壓異常的電芯；每季度采用儲(chǔ)能電池BMS測(cè)試系統(tǒng)對(duì)全站所有BMS控制單元進(jìn)行一次功能校驗(yàn)，重點(diǎn)排查采集精度偏差、保護(hù)邏輯失效的問題；每半年采用煙氣分析儀對(duì)所有電池艙的電池簇通風(fēng)口進(jìn)行一次全檢，排查早期的氣體析出異常。這套方案相比傳統(tǒng)的年度全拆全檢模式，綜合運(yùn)維成本可降低30%左右，同時(shí)電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)的早期發(fā)現(xiàn)率可提升80%以上，能夠有效降低事故帶來的直接和間接損失。

對(duì)于G端的監(jiān)管機(jī)構(gòu)或者第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)而言，可以將這套“電池內(nèi)阻測(cè)試+BMS功能校驗(yàn)+煙氣檢測(cè)”的組合方案作為區(qū)域儲(chǔ)能安全排查的標(biāo)準(zhǔn)化工具，所有檢測(cè)數(shù)據(jù)均可生成符合《新型儲(chǔ)能電站安全管理規(guī)范》要求的標(biāo)準(zhǔn)化報(bào)告，檢測(cè)過程全程留痕，數(shù)據(jù)不可篡改，既可以作為儲(chǔ)能電站合規(guī)備案的依據(jù)，也可以作為區(qū)域儲(chǔ)能安全風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有效提升轄區(qū)內(nèi)的儲(chǔ)能安全管理水平【3】【4】。

需要注意的是，不同應(yīng)用場(chǎng)景的儲(chǔ)能電站可以根據(jù)自身的運(yùn)行工況調(diào)整檢測(cè)頻率，比如帶調(diào)頻功能的儲(chǔ)能電站充放電頻次高，電芯衰減速度快，可以適當(dāng)提升內(nèi)阻測(cè)試和BMS校驗(yàn)的頻率；位于人員密集區(qū)域的儲(chǔ)能電站，對(duì)儲(chǔ)能安全的要求更高，可以適當(dāng)提升煙氣檢測(cè)的頻率，保障周邊人員和財(cái)產(chǎn)的安全。