500kW000kWh儲能系統(tǒng)方案

1of16500kW/1000kWh儲能系統(tǒng)技術(shù)方案2023-10-09V0名目系統(tǒng)介紹 2\l“_TOC_250024“方案背景 2\l“_TOC_250023“儲能系統(tǒng)配置 3系統(tǒng)設(shè)計 5\l“_TOC_250022“設(shè)計原則 5\l“_TOC_250021“系統(tǒng)配置 5\l“_TOC_250020“儲能電池集裝箱配置布局 5系統(tǒng)部件特性 6\l“_TOC_250019“LFP電芯 6\l“_TOC_250018“LFP電池特性曲線 6\l“_TOC_250017“技術(shù)指標(biāo) 6\l“_TOC_250016“儲能電池系統(tǒng) 7\l“_TOC_250015“系統(tǒng)組成 7\l“_TOC_250014“儲能電池系統(tǒng)連接示意圖 8\l“_TOC_250013“儲能電池系統(tǒng)技術(shù)參數(shù) 8\l“_TOC_250012“電池治理系統(tǒng)〔BMS〕 9\l“_TOC_250011“主要特點(diǎn) 10\l“_TOC_250010“BMS通訊拓?fù)錁?gòu)造 10\l“_TOC_250009“儲能變流器 10\l“_TOC_250008“主要特點(diǎn) 11\l“_TOC_250007“電路示意圖 11\l“_TOC_250006“技術(shù)指標(biāo) 11\l“_TOC_250005“監(jiān)控系統(tǒng)〔EMS〕 13\l“_TOC_250004“主要特點(diǎn) 14\l“_TOC_250003“技術(shù)指標(biāo) 14\l“_TOC_250002“關(guān)心系統(tǒng) 14\l“_TOC_250001“消防系統(tǒng) 14\l“_TOC_250000“溫控系統(tǒng) 151系統(tǒng)介紹方案背景儲能技術(shù)是現(xiàn)代能源體系“發(fā)-輸-配-用-儲”中的壓軸一環(huán)，將儲能電站用于用戶側(cè)，可以提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量，增加電網(wǎng)的供電牢靠性。儲能技術(shù)對于工業(yè)用戶的主要應(yīng)用如下：參與電力需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制，另一方面也可以轉(zhuǎn)變自己的用電習(xí)慣，消減自身頂峰負(fù)荷，節(jié)約用電本錢。削峰填谷電，賺取峰谷差價，節(jié)約用電本錢。需量治理用電峰值，削減容量費(fèi)，節(jié)約用電本錢。電壓支撐等電能質(zhì)量改善跌落、頻率波動、臨時性斷電等電能質(zhì)量問題，挽回因斷電、電能質(zhì)量不穩(wěn)而使生產(chǎn)線停產(chǎn)造成的損失。應(yīng)急電源領(lǐng)域的用戶，通過配置確定規(guī)模的儲能系統(tǒng)，可以供給高質(zhì)量、不連續(xù)的電源，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定。儲能系統(tǒng)配置500kW/1000kWh，承受集裝箱式儲能系統(tǒng)，每個集裝箱儲能系統(tǒng)容量大小為500kW/1000kWh。2-1500kW/1000kWh設(shè)備電池系統(tǒng)規(guī)格1000kWh數(shù)量1套備注包括電池組串和電池治理系統(tǒng)雙向變流器500kW1臺集裝箱40英尺1個〔12192*2438*2896mm〕監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)心系統(tǒng)就地監(jiān)控1套1套包括集裝箱內(nèi)消防系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、接地系統(tǒng)等本方案以秉持科學(xué)安全，綠色環(huán)保，集約用地的原則進(jìn)展設(shè)計，縮減客戶建設(shè)周期，促進(jìn)環(huán)境友好進(jìn)展統(tǒng)組成，靈敏、牢靠，易擴(kuò)展升級。此外，電池集裝箱還有如下特點(diǎn)：全方位、多層次的電池保護(hù)策略、故障隔離措施，高安全性；防火要求；集裝箱內(nèi)配置智能溫濕度調(diào)整系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)備工作環(huán)境受外部環(huán)境影響小，系統(tǒng)應(yīng)用地域廣泛；集裝箱內(nèi)安裝頭和紅外距離感應(yīng)器，用于實(shí)時監(jiān)控和安全防護(hù)；開放式以太網(wǎng)接口設(shè)計，可供給便捷的通訊接口；2系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計原則1150%10年的儲能系統(tǒng)；21011080%的電量；34500kW500Vdc—800Vdc98.2%110%過載運(yùn)行；5、儲能變流器溝通輸出通過變壓器連接電網(wǎng)；6、儲能集裝箱內(nèi)部設(shè)備〔溫控、照明、監(jiān)控等〕;系統(tǒng)配置儲能電池集裝箱配置布局BMS監(jiān)控柜，以保證儲能電池系統(tǒng)的正常運(yùn)行。圖2-1 電池集裝箱配置布局圖3系統(tǒng)部件特性LFP4500次、本錢低、安全無污染等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于儲能系統(tǒng)。LFP電池特性曲線3-1技術(shù)指標(biāo)序號3-1工程LEP電芯技術(shù)指標(biāo)規(guī)格備注1電芯類型LFP2額定電壓〔V〕3.203額定容量〔Ah〕1204額定充電電流〔A〕635最大充電電流〔A〕1506額定放電電流〔A〕637最大放電電流〔A〕1508電壓范圍〔V〕2.5～3.659循環(huán)次數(shù)〔次〕≥40001C/4.15V@25℃SOCatEndofLife80%10自放電〔%/年〕3@SOC25%11自放電〔%/2年〕5@SOC25%12尺寸〔W*D*Hmm〕173.9*48.0*17013重量〔Kg〕2.82014形變量〔mm〕0.1～0.215存儲溫度范圍〔℃〕-40～6016工作溫度范圍〔℃〕-30～6017濕度〔%〕≤95%18認(rèn)證UN38.3/UL1642/IEC62133儲能電池系統(tǒng)系統(tǒng)組成2828〔電池架儲能單元〕71204.7kWh3-2

電池系統(tǒng)成組技術(shù)指標(biāo)序號 工程描述

額定電壓

額定容量 存儲電量重量估算備注撲 〔V〕 〔Ah〕 〔kWh〕 〔Kg〕1 電芯 3.2 120 0.384 2.820 LFP電芯電池箱2(BMU)

25.6 240 6.144

16個電芯502P8S7of16電池組串3(BCMS〕

716.8 240 172.1

28個電池箱1500 1個電池組串電池系統(tǒng)4(BAMS)

716.8 1680 1204.7

10500

7個電池組并聯(lián)到PCS儲能電池系統(tǒng)連接示意圖圖3-2 儲能電池系統(tǒng)連接示意圖儲能電池系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)本方案承受集裝箱式儲能系統(tǒng)，該工程配置的集裝箱式磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)規(guī)模為500kW/1000kWh。系統(tǒng)參數(shù)如下表所示：序號工程3-3儲能系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)參數(shù)備注1額定放電功率500kW長時間運(yùn)行2額定儲能容量1000kWh3溝通相數(shù)三相四線4 并網(wǎng)額定電壓380V有效值8of1610of165模式電壓范圍380±10%V此電壓范圍內(nèi)能正常工作6額定頻率50Hz7頻率范圍49.5~50.5〔含電網(wǎng)頻率特別狀況〕能正常工作8總電流波形畸變率＜3%額定功率最大有功功率下9輸出功率因數(shù)0.9超前~0.9滯后額定功率10額定電壓380V有效值11電壓精度＜±3%額定電壓離網(wǎng)12帶載輸出總電壓失真度＜3%線性負(fù)載〔THD〕模式13〔Hz〕50±2%14電壓過渡變動范圍＜10%0%~100%15集裝箱允許環(huán)境溫度-15℃~+45℃室外16電池最正確工作環(huán)境溫度+10℃~+30℃電池室內(nèi)17允許相對濕度5%~95%無冷凝18允許海拔高度≤2023m19噪聲≤75dB1m處測量20IP54電池倉防護(hù)等級21IP44電氣倉22系統(tǒng)效率≥91%50%以上負(fù)荷23通訊方式以太網(wǎng)24通訊協(xié)議ModbusTCP/IP25集裝箱尺寸〔長*寬*高〕12192*2438*2896mm電池治理系統(tǒng)〔BMS〕電池治理系統(tǒng)由電池組治理單元BMU、電池組串治理系統(tǒng)MBMS、電池堆治理系統(tǒng)BAMS和高壓把握箱HVC組成。BMS系統(tǒng)具有模擬信號高精度檢測及上報，故障告警、上傳和存儲，電池保護(hù)，參數(shù)設(shè)置，主動均衡，電池組SOC主要特點(diǎn)三層架構(gòu)治理系統(tǒng)對電池運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施全面檢測，包括電壓、電流、溫度等。單體電池電壓檢測精度高：±2mV,保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析可信度多點(diǎn)溫度監(jiān)控，避開電池?zé)崾Э兀Ｕ舷到y(tǒng)安全多種均衡方式，有效延遲電池壽命模塊化設(shè)計，可擴(kuò)展性強(qiáng)完備牢靠的電池保護(hù)功能GPRS排障導(dǎo)引、大事及操作日志記錄增加電池運(yùn)行數(shù)據(jù)分析力氣，提高報表功能專業(yè)的負(fù)荷聯(lián)動把握優(yōu)化，嚴(yán)密協(xié)作PCS、儲能調(diào)度系統(tǒng)，提高系統(tǒng)效率BMS通訊拓?fù)錁?gòu)造圖3-4 BMS通訊拓?fù)鋱D儲能變流器功能。由主功率局部、信號檢測局部、把握局部、驅(qū)動局部、監(jiān)控顯示局部和關(guān)心電源等局部構(gòu)成。主要特點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)先，全面滿足電網(wǎng)或負(fù)荷的接入與把握要求高效節(jié)能，更集成，更好的客戶體驗(yàn)具有并網(wǎng)和離網(wǎng)并聯(lián)功能，良好的擴(kuò)容性具有低電壓、零電壓穿越功能，冷靜應(yīng)對簡潔電網(wǎng)狀況具有自主調(diào)頻調(diào)壓和受控調(diào)頻調(diào)壓功能離網(wǎng)帶三相不平衡力氣強(qiáng)98.2%正面維護(hù)，牢靠墻安裝，節(jié)約設(shè)備占地空間PWM雙電源冗余供電方案提升系統(tǒng)牢靠性完善的保護(hù)及故障告警系統(tǒng)，更加安全牢靠電路示意圖圖3-5 電路拓?fù)涫疽鈭D技術(shù)指標(biāo)表3-4 PCS技術(shù)指標(biāo)序號類別工程描述規(guī)格參數(shù)1最大直流功率550kW2直流側(cè)工作電壓范圍500Vdc—800Vdc3最大直流電壓820Vdc4最低直流電壓480Vdc5最大直流電流1100A6額定功率500kW7最大溝通功率550kVA8最大溝通電流1008A9最大總諧波失真＜3%〔額定功率〕10額定輸出電壓315Vac11溝通電壓范圍250Vac～362Vac12額定電網(wǎng)頻率50Hz/60Hz13允許電網(wǎng)頻率范圍47～52Hz/57～62Hz14溝通側(cè)功率因數(shù)>0.99〔額定功率〕15直流重量<5%〔額定功率〕16功率因數(shù)可調(diào)范圍0.9〔超前〕～0.9〔滯后〕17獨(dú)立逆變電壓設(shè)置范圍280Vac～330Vac18獨(dú)立逆變輸出電壓失真度<3%〔線性負(fù)載〕19帶不平衡載力氣100%20獨(dú)立逆變電壓過度變動范圍<10%〔0%—100%〕21獨(dú)立逆變峰值系數(shù)〔CF〕3:122直流過壓保護(hù)具備23直流短路保護(hù)具備24保護(hù)溝通過壓保護(hù)具備25極性反接保護(hù)具備26絕緣監(jiān)測具備27模塊溫度保護(hù)具備28效率最大效率98.2%29體積〔W*H*D〕1606mm*2034mm*860mm30重量1300kg31運(yùn)行環(huán)境溫度-30℃～55℃32運(yùn)行濕度0%～95%〔無凝露〕33停機(jī)自耗電<180W34常規(guī)參數(shù)冷卻方式強(qiáng)迫風(fēng)冷35防護(hù)等級IP2136海拔高度6000m〔4000m需降額〕37顯示屏觸摸屏38調(diào)度通訊方式以太網(wǎng)、RS48539BMS通訊方式RS485、CAN40通訊協(xié)議Modbus、IEC104監(jiān)控系統(tǒng)〔EMS〕EMS系統(tǒng)是針對BMS監(jiān)控系統(tǒng)是以軟件為平臺通過計算機(jī)為根底的生產(chǎn)過程把握自動化系統(tǒng)平臺，依據(jù)監(jiān)控對象以及系統(tǒng)需要進(jìn)展數(shù)據(jù)組態(tài)、圖形組態(tài)、分布式把握組態(tài)、通信組態(tài)以及報表組態(tài)等，快速完成對整個監(jiān)控系統(tǒng)的組建，以對現(xiàn)場的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)展監(jiān)視利把握，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、顯示、報警、設(shè)備控制以及參數(shù)調(diào)整等各項(xiàng)功能。本套監(jiān)控系統(tǒng)集成了客戶BatteryEnergyManagementSystem(BEMS)所要求的PowerConditioningSystem,PowerManagementSystemandassociatedMonitoring&ControlSystem功能。主要特點(diǎn)實(shí)時接收并監(jiān)控電池電壓、電流、溫度、均衡等信息分層、分級、分類報警治理，實(shí)時監(jiān)控實(shí)時診斷PCS系統(tǒng)、BMS系統(tǒng)、關(guān)心系統(tǒng)以及內(nèi)部監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，自動分析報告承受實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理力氣強(qiáng)大用戶權(quán)限分級治理，限制操作Web支持交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、GPRS等通訊設(shè)備，構(gòu)成強(qiáng)大的通訊平臺技術(shù)指標(biāo)工程描述3-5EMS系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)規(guī)格參數(shù)備注電壓/電流≤0.2％依靠于PCS/BMS功率≤0.5％依靠于PCS/BMS遙信正確有效率≥99.99%事故報警正確率1遙控遙調(diào)正確率：1遙控命令執(zhí)行時間≤3s遙測數(shù)據(jù)掃描周期1～5s用戶可調(diào)計算機(jī)通信實(shí)時數(shù)據(jù)同步≤2s事故反演記錄時間5～60min用戶可調(diào)熱/備計算機(jī)的切換時間≤10s事故報警正確率1關(guān)心系統(tǒng)包括配電系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)及消防系統(tǒng)等等。消防系統(tǒng)消防系統(tǒng)主要特點(diǎn)：系統(tǒng)能自動檢測火災(zāi)，自動報警，自動啟動滅火系統(tǒng)有自動把握、手動把握和機(jī)械應(yīng)急操作三種啟動方式獨(dú)立的應(yīng)急手動操作機(jī)構(gòu)配備火災(zāi)和滅火劑釋放的警鈴及聲光報警器自檢系統(tǒng)，定期自動巡查，監(jiān)視故障及故障報警3-6

消防系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)工程描述工程描述規(guī)格參數(shù)氣體純度＞99.6﹪(摩爾/摩爾)酸度＜3ppm水含量＜10ppm不揮發(fā)殘留物＜0．01﹪懸浮或沉淀物不行見滅火濃度>9%噴放時間<10s系統(tǒng)供電120VAC/60HZ后備電源具備消防輸出信號24V工作環(huán)境溫度0℃～50℃存儲環(huán)境溫度-15℃～50℃認(rèn)