5MW儲(chǔ)能電站方案書

1、5MW儲(chǔ)能電站PCS系統(tǒng)方案書設(shè)計(jì)單位：設(shè)計(jì)時(shí)間：儲(chǔ)能電站PCS系統(tǒng)方案書一、產(chǎn)品介紹1.1能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)介紹能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（PowerConversionSystem）是用于儲(chǔ)能電站的專業(yè)換流設(shè)備，它通過(guò)與蓄電池組和公共電網(wǎng)連接，主要有以下主要功能：1）在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期，將電網(wǎng)上的交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能，給蓄電池組充電；在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期，它又將蓄電池組的直流電能轉(zhuǎn)換成滿足電網(wǎng)要求的交流電能，回饋至公共電網(wǎng)中去，起到移峰填谷的功能，保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行；2）提高電網(wǎng)質(zhì)量的功能；通過(guò)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的狀態(tài)，并接收來(lái)自電網(wǎng)調(diào)度的要求或本地控制要求，向電網(wǎng)饋送或吸收有功，提供無(wú)功補(bǔ)償?shù)?，保證電網(wǎng)電能的質(zhì)量；3）離

2、網(wǎng)運(yùn)行（又稱為孤島運(yùn)行）功能，能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)還可以根據(jù)實(shí)際的需要，在滿足設(shè)定要求的情況下，與主電網(wǎng)脫開，給本地的部分負(fù)荷提供滿足電網(wǎng)電能質(zhì)量要求的交流電能；4）新能源接入功能；PCS也可以根據(jù)實(shí)際的需求，接入光伏或風(fēng)機(jī)，將新能源產(chǎn)生的電能，轉(zhuǎn)換成符合電網(wǎng)要求的交流電能，饋送至公共電網(wǎng)，以緩解電網(wǎng)供電緊張的局面；1.2xxBC-500KW產(chǎn)品介紹xxBC系列產(chǎn)品為xx利用自身雄厚的研發(fā)實(shí)力，研制的專業(yè)雙向換流系統(tǒng)（bidirectionalconvertingsystem）;目前我公司研制的產(chǎn)品最大容量到500KW;其型號(hào)為xxBC-500KW;其主要的性能特點(diǎn)如下：1）所有的元器件均采用高質(zhì)量產(chǎn)

3、品，確保系統(tǒng)的性能和使用壽命；xxBC-500KW內(nèi)部的元器件，包括空氣開關(guān)、繼電器、IGBT模塊、電解電容、濾波電容等，均使用知名品牌產(chǎn)品，嚴(yán)格挑選，確保系統(tǒng)優(yōu)異的整機(jī)性能和長(zhǎng)的使用壽命；2）使用先進(jìn)的DSP數(shù)字處理芯片，運(yùn)用先進(jìn)的軟件處理算法，確保對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠、精確控制；xxBC-500KW的控制主芯片，使用TI公司的TMS320F28XX系歹UDSP,該系列DSP為32位的高性能控制芯片，豐富的外設(shè)，高速的數(shù)據(jù)處理能力，十分適合于高性能電能變換設(shè)備中使用，加上軟件程序上使用先進(jìn)的控制和處理算法，可以確保對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)完美、可靠、精確的控制；3）具有并網(wǎng)運(yùn)行和離網(wǎng)運(yùn)行兩種模式；可以

4、滿足用戶的不同要求；該雙向換流系統(tǒng)可以工作在兩種模式，并網(wǎng)運(yùn)行模式和離網(wǎng)運(yùn)行模式，并可以在兩種模式之間進(jìn)行快速切換，滿足用戶在實(shí)際運(yùn)用中的不同需求；4）完善可靠的各種保護(hù)功能，最大限度的確保系統(tǒng)和電網(wǎng)的安全；該雙向換流系統(tǒng)具有各種完備的保護(hù)功能，如過(guò)欠壓保護(hù)、過(guò)欠頻保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、防孤島保護(hù)、功率翻轉(zhuǎn)保護(hù)等等，確保系統(tǒng)、蓄電池和公共電網(wǎng)最大的運(yùn)行安全；5）設(shè)備自身功耗小，轉(zhuǎn)換效率高達(dá)96%以上；確保能量的最大化利用；由于采用了一系列硬件和軟件優(yōu)化措施，使得設(shè)備本身的功耗很小，轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到96%以上，節(jié)能性能優(yōu)異；6）預(yù)留并聯(lián)接口，可以擴(kuò)容至MW級(jí)換流器；內(nèi)置有

5、并聯(lián)接口，可以非常方便地將500KW系統(tǒng)擴(kuò)容至1MW以上的換流系統(tǒng)；7）LCD彩色觸摸屏顯示，人機(jī)界面友好；使用彩色觸摸屏顯示技術(shù)，操作方便，簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)顯示直流側(cè)、交流側(cè)參數(shù)以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并可對(duì)操作、運(yùn)行、故障等歷史信息進(jìn)行詳細(xì)的存儲(chǔ)記錄；8）通訊接口豐富，可滿足不同監(jiān)控通訊方式的要求；該系統(tǒng)具有各種通訊接口，包括RS232/485/CAN/以太網(wǎng)接口等等，可以滿足不同監(jiān)控通訊方式的要求；9）并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波污染小，是真正的綠色產(chǎn)品；由于采用先進(jìn)的軟件算法和優(yōu)異的硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因此并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波污染很小，綠色環(huán)保；10）并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下，可根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)的需

6、求，在并網(wǎng)側(cè)產(chǎn)生相應(yīng)的無(wú)功功率，達(dá)到對(duì)電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?；并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，可根據(jù)遠(yuǎn)程指令或本地設(shè)定，向電網(wǎng)注入無(wú)功功率，使得并網(wǎng)功率因數(shù)可在-11之間可調(diào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償；11）離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下，能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的交流電能，滿足用電負(fù)荷對(duì)電能質(zhì)量的要求；12）IGBT功率模塊采用光纖連接驅(qū)動(dòng)，有效降低EMI,提高了控制可靠性;1.3技術(shù)參數(shù)xxBC-500KW設(shè)備的具體技術(shù)參數(shù)如下表；型號(hào)xxBC-500KW直流側(cè)電壓范圍（Vdc）675900額定功率（KW）500額定直流電壓（Vdc）810鋰離子蓄電池節(jié)數(shù)（節(jié)）225泄漏電流（A）20mA交流側(cè)交流相數(shù)三相五線制（R+S+T+N+PE）額定功

7、率（KW）500并網(wǎng)放電額定電壓（Vac）380允許電壓范圍（Vac）323418額定頻率（Hz）50允許頻率范圍（Hz）4850.5總電流諧波畸變率V5%輸出功率因數(shù)-11離網(wǎng)運(yùn)行額定電壓（Vac）380電壓精度（Vac）3%輸出電壓失真度5%（額定線性負(fù)載）額定輸出頻率（Hz）502%動(dòng)態(tài)負(fù)載電壓瞬變5%（阻性負(fù)載0到100陽(yáng)變）并網(wǎng)充電額定電壓（Vac）380允許電壓范圍（Vac）323418頻率范圍（Hz）4850.5最大功率（KW）600:功率因數(shù)1交流過(guò)載能力110%,過(guò)載10分鐘120%,過(guò)載1分鐘最大效率96%最大短路電流峰值2倍額定電流功能反孤島效應(yīng)檢測(cè)具備主動(dòng)、被動(dòng)式孤島檢

8、測(cè)顯示觸摸彩屏實(shí)時(shí)顯示直流側(cè)、交流側(cè)參數(shù)以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)通信及集中監(jiān)控RS232/485/CAN/以太網(wǎng)接口一般參數(shù)冷卻方式風(fēng)冷防護(hù)等級(jí)IP30安裝劃、境室內(nèi)尺寸（深x寬x高）（mm）900X2000X1800重量（kg）29501.4系統(tǒng)主電路原理拓?fù)鋱D500kw雙向換流系統(tǒng)(xxBC-500KW)的主電路原理拓?fù)鋱D如下圖所示:雙向換流功率部分DC+DC-接蓄電T池組1.5保護(hù)及控制原理框圖500kw雙向換流系統(tǒng)(xxBC-500KW)的保護(hù)及控制原理框圖如下圖所示:1.6保護(hù)功能詳細(xì)介紹雙向換流系統(tǒng)具有完備的保護(hù)功能，確保設(shè)備本身和相連設(shè)備的安全；其主要的保護(hù)功能具體說(shuō)明如下：1）開機(jī)自

9、檢功能；雙向換流系統(tǒng)具有完備的開機(jī)自檢功能，開機(jī)啟動(dòng)時(shí)，機(jī)器會(huì)首先進(jìn)入自檢功能，對(duì)整個(gè)電路的主功率部分如繼電器、IGBT模塊等重要元器件進(jìn)行自檢，對(duì)控制部分的硬件和軟件進(jìn)行自檢，對(duì)系統(tǒng)連接的蓄電池和公共電網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)與其它設(shè)備的通訊是否正常進(jìn)行檢測(cè)，如發(fā)現(xiàn)任何故障和異常狀態(tài)，換流系統(tǒng)都將停止啟動(dòng)，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，聲光報(bào)警，并在顯示屏中顯示和記錄相關(guān)信息；2）直流電壓過(guò)欠壓保護(hù)；換流系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)直流側(cè)的電壓，檢測(cè)到直流電壓超出允許范圍后，根據(jù)實(shí)際情況，立即或延時(shí)一段時(shí)間后，封鎖功率器件的驅(qū)動(dòng)脈沖，并令直流側(cè)和交流側(cè)開關(guān)保護(hù)裝置動(dòng)作；同時(shí)聲光報(bào)警，并在顯示屏中顯示和記錄相關(guān)信息；待故障狀態(tài)被手動(dòng)清

10、除后，才會(huì)重新投入運(yùn)行；雙向換流系統(tǒng)前端連接鋰離子蓄電池，單節(jié)鋰離子蓄電池額定電壓為3.6V,需串聯(lián)的電池節(jié)數(shù)為225節(jié)，則直流額定電壓為810V,單節(jié)電池的過(guò)壓保護(hù)值為4.0V,欠壓保護(hù)值為3.0V,則直流電壓欠壓設(shè)定值=3.0VX225=675V直流電壓過(guò)壓設(shè)定值=4.0VX225=900V3）直流側(cè)過(guò)流保護(hù)換流系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)直流側(cè)電流，當(dāng)檢測(cè)到有過(guò)流現(xiàn)象，根據(jù)實(shí)際情況，立即或延時(shí)一段時(shí)間后，封鎖功率器件的驅(qū)動(dòng)脈沖，并令直流側(cè)和交流側(cè)開關(guān)保護(hù)裝置動(dòng)作；同時(shí)聲光報(bào)警，并在顯示屏中顯示和記錄相關(guān)信息；待故障狀態(tài)被手動(dòng)清除后，才會(huì)重新投入運(yùn)行；4）交流電壓異常保護(hù)換流系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，檢測(cè)到交流側(cè)

11、電壓異常后，根據(jù)換流系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，立即或延時(shí)一段時(shí)間后，封鎖功率器件的驅(qū)動(dòng)脈沖，并令直流側(cè)和交流側(cè)開關(guān)保護(hù)裝置動(dòng)作；同時(shí)聲光報(bào)警，并在顯示屏中顯示和記錄相關(guān)信息；待故障狀態(tài)消除后，才會(huì)重新投入運(yùn)行；根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電網(wǎng)電壓在85%Unom110%Unom之間，雙向換流系統(tǒng)應(yīng)能夠正常工作,即交流電壓過(guò)壓保護(hù)值為1.1x380V=418V交流電壓欠壓保護(hù)值為0.85X380V=323V保護(hù)值可根據(jù)用戶實(shí)際需求進(jìn)行更改；5）交流側(cè)過(guò)流保護(hù)當(dāng)換流系統(tǒng)檢測(cè)到交流側(cè)電流過(guò)大，根據(jù)其實(shí)際檢測(cè)值的大小，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)封鎖功率器件的驅(qū)動(dòng)脈沖，并令直流側(cè)和交流側(cè)開關(guān)保護(hù)裝置動(dòng)作；同時(shí)聲光報(bào)警，并在顯示屏中顯

12、示和記錄相關(guān)信息；待故障狀態(tài)被手動(dòng)清除后，才會(huì)重新投入運(yùn)行；6）頻率異常保護(hù)當(dāng)換流系統(tǒng)工作在并網(wǎng)運(yùn)行模式下時(shí)，當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)頻率值超出正常范圍后，根據(jù)實(shí)際檢測(cè)值的大小，選擇立即或者持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后，封鎖功率器件的驅(qū)動(dòng)脈沖，并令直流側(cè)和交流側(cè)的開關(guān)保護(hù)裝置動(dòng)作，同時(shí)聲光報(bào)警，并在顯示屏中顯示和記錄相關(guān)信息；待故障狀態(tài)消除后，重新投入運(yùn)行；根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,當(dāng)電網(wǎng)頻率在49.550.2Hz范圍內(nèi)，雙向換流系統(tǒng)應(yīng)能持續(xù)工作，當(dāng)電網(wǎng)頻率在4849.5Hz之間時(shí)，設(shè)備應(yīng)能繼續(xù)工作10分鐘后保護(hù)，當(dāng)電網(wǎng)頻率在50.250.5Hz之間，設(shè)備應(yīng)能繼續(xù)工作2分鐘后保護(hù)，則過(guò)頻設(shè)定值為50.5Hz,欠頻設(shè)定值

13、為48Hz;保護(hù)值可以根據(jù)用戶實(shí)際需求進(jìn)行修改；7）防孤島保護(hù)換流系統(tǒng)具有主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種孤島檢測(cè)方式，確保能準(zhǔn)確迅速的檢測(cè)到孤島狀態(tài)，當(dāng)換流系統(tǒng)工作在并網(wǎng)放電模式下時(shí)，檢測(cè)到孤島發(fā)生后，在要求時(shí)間內(nèi)，立即封鎖功率器件的驅(qū)動(dòng)脈沖，并令直流側(cè)和交流側(cè)的開關(guān)保護(hù)裝置動(dòng)作，同時(shí)聲光報(bào)警，并在顯示屏中顯示和記錄相關(guān)信息；待故障狀態(tài)消除后，重新投入運(yùn)行；8）恢復(fù)并網(wǎng)保護(hù)檢測(cè)到電網(wǎng)電壓和頻率異常，換流系統(tǒng)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)電壓和頻率恢復(fù)正常后，延時(shí)一段時(shí)間后，換流系統(tǒng)才能夠重新并網(wǎng)運(yùn)行；雙向換流系統(tǒng)的恢復(fù)并網(wǎng)保護(hù)時(shí)間設(shè)定為3分鐘；可根據(jù)用戶要求進(jìn)行更改；9）輸出直流分量超標(biāo)保護(hù)當(dāng)換流系統(tǒng)運(yùn)行在并

14、網(wǎng)放電狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)到輸出到電網(wǎng)的直流分量超標(biāo)后，立即保護(hù)，同時(shí)聲光報(bào)警，并在顯示屏中顯示和記錄相關(guān)信息；待故障狀態(tài)消除后，重新投入運(yùn)行；10）功率翻轉(zhuǎn)保護(hù)換流系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)檢測(cè)到功率傳輸流向異常后，封鎖功率器件的驅(qū)動(dòng)脈沖，并令直流側(cè)和交流側(cè)的開關(guān)保護(hù)裝置動(dòng)作，同時(shí)聲光報(bào)警，并在顯示屏中顯示和記錄相關(guān)信息；11）過(guò)溫保護(hù)當(dāng)換流系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，檢測(cè)到機(jī)器內(nèi)部溫度（包括環(huán)境溫度、隔離變壓器線包溫度、功率器件散熱器溫度等）過(guò)高后，自動(dòng)封鎖功率器件的驅(qū)動(dòng)脈沖，并令直流側(cè)和交流側(cè)的開關(guān)保護(hù)裝置動(dòng)作，同時(shí)在顯示屏中顯示和記錄相關(guān)信息；待溫度值恢復(fù)正常后，換流系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行；溫度過(guò)溫保護(hù)值設(shè)定為

15、85C,過(guò)溫恢復(fù)值設(shè)定為75C；1.7關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)參數(shù)型號(hào)為xxBC-500KW的雙向換流系統(tǒng)，其關(guān)鍵元器件為IGBT功率模塊，該元器件的的選擇對(duì)設(shè)備的性能影響非常關(guān)鍵，詳述如下：換流系統(tǒng)中，使用了12個(gè)IGBT功率模塊，其主要性能參數(shù)和數(shù)據(jù)如下表所示：元器件名稱IGBT功率模塊生廣J商EUPEC型號(hào)FF300R17KE3單個(gè)IGBT元件個(gè)數(shù)2個(gè)IGBT單管動(dòng)態(tài)/、重復(fù)峰值電壓1700V動(dòng)態(tài)重復(fù)峰值電壓1700V逋態(tài)平均電流300A浪涌電流600A重量340g其技術(shù)參數(shù)和應(yīng)用詳見附件“IGBT.pdf”和“IGBT設(shè)計(jì)應(yīng)用說(shuō)明.pdf”；下面是IGBT型號(hào)的詳細(xì)說(shuō)明：A) IGBT過(guò)電壓裕度的

16、詳細(xì)計(jì)算過(guò)程如下：由于蓄電池母線電壓最高為900Vdc,考慮到布線分布電感，以及短路沖擊產(chǎn)生的di/dt較大，所以選用1700V的IGBT功率模塊，逆變母線采用了疊層母線可以有效降低直流母線到IGBT之間的分布電感，母線電容采用高壽命、高耐壓、高吸收電流的溥膜電容作為濾波元件，以夠有效的防止過(guò)太的產(chǎn)生；實(shí)際使用中，最高電壓不會(huì)超過(guò)1200Vdc,采用1700Vde功率管是為了增加系統(tǒng)工作富余量使IGBT工作在最為可靠的區(qū)域，提高產(chǎn)生的可靠性；B) IGBT過(guò)電流裕度的詳細(xì)計(jì)算過(guò)程如下：若采用鋰電池供電且最高電壓不超過(guò)900Vdc,則經(jīng)計(jì)算所需要的單體鋰電池節(jié)數(shù)為215節(jié)，則系統(tǒng)工作的電壓范圍為

17、：645V900V,按最低電壓計(jì)算，500kW的最大直流側(cè)放電電流為：(500k/0.96)/645V=807A;807A/3=269A;可見單相逆變的功率模塊電流有效值為269A,考慮到正弦電流峰值，以及可能工作于離網(wǎng)模塊的電壓源模式，則最大峰值電流為：269A*2=538A;,考慮到系統(tǒng)會(huì)有限制最大功率輸出功能，所以選用電流為300A/1700V的模塊并聯(lián)，達(dá)到600A有效值，1200A的電流峰值容量，遠(yuǎn)大于538A的額定峰值電流容量，所以系統(tǒng)電容裕量相對(duì)較大，系統(tǒng)工作在非常安全的工作區(qū)域；C) IGBT觸發(fā)系統(tǒng)原理說(shuō)明如下：考慮到PCS系統(tǒng)工作于高電壓、大電流狀態(tài)。所以系統(tǒng)的EMI相對(duì)較

18、大，考慮到系統(tǒng)所要求的可靠性、穩(wěn)定必等因素，所以采用光纖傳輸觸發(fā)信號(hào)的方案來(lái)增加觸發(fā)系統(tǒng)的可靠性，達(dá)到系統(tǒng)所要求的可靠性和穩(wěn)定性。系統(tǒng)原理如下圖所示，由于采用了光纖作為傳輸信號(hào)所以控制部分與驅(qū)動(dòng)部分可以相隔較遠(yuǎn)，控制部分可以遠(yuǎn)離EMI產(chǎn)生源，這有利于增強(qiáng)控制部分工作的穩(wěn)定性；IGBT觸發(fā)系統(tǒng)原理示意圖D) IGBT功率模塊外形尺寸其外形尺寸圖如下圖所示：園(n：Lfdin口dEgfhl:itnc.4江十卜口1.in1十n_khmnm11*jpri：rdIS0276B二pim口ftbolArtinjnndmISQ276BnH-EEdeeper九1225-膛I-qIerancemH(ridTci_

19、fcti(if匚jjcf二二IGBT功率模塊外形尺寸圖E) IGBT功率模塊的過(guò)電壓、過(guò)電流和誤觸發(fā)保護(hù)模塊的過(guò)電壓，從硬件上通過(guò)降低母線分布電感，在保證熱損耗不提高情況下適當(dāng)延長(zhǎng)關(guān)斷時(shí)間，從而減少因Ldi/dt產(chǎn)生的過(guò)電壓；從軟件上采取實(shí)時(shí)檢測(cè)母線電壓的的方式來(lái)達(dá)到母線電壓的持續(xù)過(guò)高現(xiàn)象；模塊的過(guò)電流，硬件上通過(guò)霍爾檢測(cè)IGBT電流，瞬時(shí)限流保護(hù)，增加了IGBT飽和壓檢測(cè)保護(hù)電路，限制因系統(tǒng)故障產(chǎn)生的瞬時(shí)過(guò)電流；軟件上采用最大功率限制程序，使系統(tǒng)只能輸出500kW的系統(tǒng)功率，從而抑制因遠(yuǎn)程指令的誤發(fā)送產(chǎn)生過(guò)流的情況；IGBT的誤觸發(fā)現(xiàn)象，主要是通過(guò)結(jié)構(gòu)上的合理布局，使控制部分到功率模塊的距離

20、最小，經(jīng)過(guò)電平變換使長(zhǎng)距離傳輸?shù)挠|發(fā)信號(hào)具備高電壓大電流特點(diǎn)，增強(qiáng)傳輸信號(hào)的抗干擾能力；通過(guò)緩沖電路的設(shè)計(jì)降低EMI干擾，進(jìn)而減少觸發(fā)信號(hào)受干擾的機(jī)率；采用光纖傳輸方式提高傳輸可靠性；F)IGBT功率模塊故障維護(hù)及更換方法雙向換流系統(tǒng)的所有易損件，均采用了前門維護(hù)安裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，維護(hù)者只需要在前門進(jìn)行更換操作，不需要預(yù)留專門的維修空間及通道；而且功率器件采用了模塊設(shè)計(jì)方式，更換速度非?？?；G)雙向換流系統(tǒng)的散熱量雙向換流系統(tǒng)為能量變換裝置，所以具有一定的發(fā)熱量。熱量主要由兩部分組成一部分是功率器件所產(chǎn)生的損耗，另一部分是輸出隔離變壓器產(chǎn)生的熱量；IGBT所產(chǎn)生的散熱量約占系統(tǒng)損耗的70%,主要

21、由兩部分產(chǎn)生開關(guān)損耗和通態(tài)損耗；從IGBT的數(shù)據(jù)手冊(cè)可查得，IGBT的最大功耗為1.4kW,系統(tǒng)用了12只,所以IGBT所產(chǎn)生的極限損耗為16.8kW;隔離變壓器由于采用了先進(jìn)的材料及生產(chǎn)工藝，所以其變換效率較高，滿負(fù)載情況下可98%,所以隔離變壓器的損耗為10kW;所以從系統(tǒng)極限熱損耗為IGBT損耗+變壓器損耗約為26.8kW,所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需考慮26.8kW的散熱量，以及相應(yīng)的通風(fēng)散熱系統(tǒng)相匹配；1.8冷卻系統(tǒng)說(shuō)明雙向換流系統(tǒng)要達(dá)到高性能和長(zhǎng)的使用壽命，需要設(shè)計(jì)好配套冷卻系統(tǒng)，確保設(shè)備內(nèi)部的熱量及時(shí)排出，500KW雙向換流系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案詳述如下：系統(tǒng)的散熱設(shè)計(jì)充分利用了自然風(fēng)散熱方

22、式，充分利用環(huán)境度與發(fā)熱元件的溫度實(shí)現(xiàn)散熱，通過(guò)強(qiáng)制風(fēng)冷措施實(shí)現(xiàn)熱量交換；內(nèi)部空調(diào)用于降低配電室內(nèi)的環(huán)境溫度，延長(zhǎng)系統(tǒng)工作壽命；散熱通風(fēng)系統(tǒng)如下圖所示:如上圖所示：冷空氣從配電室底部一側(cè)引入，經(jīng)機(jī)內(nèi)循環(huán)熱交換后從配電室頂部一側(cè)吹出，這樣散熱方式充分利用了室外冷空氣的熱量交換，避免了熱量積累，使配電室內(nèi)溫度升高的現(xiàn)象，也間接的降低了空調(diào)的制冷量，達(dá)到節(jié)能的目的；冷卻系統(tǒng)需要上傳到監(jiān)控系統(tǒng)的信息包括：室內(nèi)溫度、室外溫度、室內(nèi)濕度、室外濕度，通風(fēng)流量、室內(nèi)噪聲、室內(nèi)溫度過(guò)高狀態(tài)、室內(nèi)濕度過(guò)高狀態(tài)、制冷系統(tǒng)故障狀態(tài)、制冷系統(tǒng)停開狀態(tài)1.9系統(tǒng)外觀圖xxBC-500KW的外觀圖如下圖所示:xxBC-50

23、0KW外觀圖二、儲(chǔ)能電站技術(shù)方案配置說(shuō)明2.1 儲(chǔ)能電站系統(tǒng)總述該項(xiàng)目為MW級(jí)電池儲(chǔ)能站試點(diǎn)項(xiàng)目，儲(chǔ)能站額定容量為5MWX4h,額定功率為5MW,以PCS為單位劃分為10個(gè)分系統(tǒng)，每個(gè)分系統(tǒng)的額定容量為500kWX4h,額定功率為500kWo儲(chǔ)能站每個(gè)分系統(tǒng)最大充放電功率不超過(guò)600kW,壽命期內(nèi)充放電容量不小于500kWX4h;儲(chǔ)能站接入廣東深圳電網(wǎng)110kV碧嶺變電站10kV側(cè)，主要考慮削峰填谷、提高電能質(zhì)量、孤網(wǎng)運(yùn)行、配合新能源接入等功能應(yīng)用。主要由蓄電池、蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（PCS）、儲(chǔ)能站監(jiān)控系統(tǒng)等組成。該方案書只針對(duì)儲(chǔ)能電站能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（PCS）進(jìn)行相關(guān)的方案設(shè)

24、計(jì)；2.2 能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（PCS）總述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，是儲(chǔ)能電站的重要組成部分，它主要負(fù)責(zé)在并網(wǎng)模式下，實(shí)現(xiàn)蓄電池組和公共電網(wǎng)之間的雙向能量轉(zhuǎn)換；在離網(wǎng)模式下，將蓄電池組的直流電能轉(zhuǎn)換成符合電網(wǎng)質(zhì)量要求的交流電能，供本地用電負(fù)載，止匕外，它還具有無(wú)功補(bǔ)償?shù)裙δ?；其在并網(wǎng)放電模式下的系統(tǒng)組成及能量流動(dòng)示意圖如下所示：其在并網(wǎng)充電模式下的系統(tǒng)組成及能量流動(dòng)示意圖如下所示:PCS（能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)）公共電網(wǎng)蓄電池組其在離網(wǎng)模式下的系統(tǒng)組成及能量流動(dòng)示意圖如下所示:PCS（能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)）本地負(fù)載蓄電池組2.3 單個(gè)PCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)容量為5MW,根據(jù)標(biāo)書要求，以PCS為單位，分成10個(gè)子系統(tǒng),每個(gè)PCS子系統(tǒng)的額定容量為500KW;以每個(gè)子系統(tǒng)為例，500KW的容量，則可采用xx的型號(hào)為xxBC-500KW的雙向換流系統(tǒng)，后端連接380V/10KV的容量為600KVA的升壓變壓器，雙向換流系統(tǒng)的直流側(cè)連接蓄電池組即可，其與電站監(jiān)控系統(tǒng)、與電池管理系統(tǒng)（B