焦煤集團5MW10MWh儲能技術(shù)方案

知識產(chǎn)權(quán)所有，未經(jīng)正式許可，嚴(yán)禁復(fù)制、使用、或向第三方公開。?DOCPROPERTY公司名稱南京南瑞繼保電氣有限公司，1995。-南京南瑞繼保電氣有限公司，1995。-PAGE1-焦煤集團儲能技術(shù)方案

目錄TOC\o"1-3"1 總體概述 52 儲能配置 53 運行策略及經(jīng)濟性分析 63.1 運行策略 63.2 經(jīng)濟性分析 63.2.1 投資預(yù)算 63.2.2 運行收益 63.2.3 風(fēng)險提示 74 電氣一次系統(tǒng)方案 74.1 電網(wǎng)接入方案 75 系統(tǒng)構(gòu)成及控制目標(biāo) 85.1 主接線圖 85.2 控制目標(biāo) 95.3 負(fù)荷構(gòu)成及特性 96 應(yīng)急電源方案 106.1 準(zhǔn)備工作 106.2 黑啟動方案 106.3 電源恢復(fù) 117 變流升壓一體機技術(shù)方案 117.1 變流升壓一體機整體方案 117.2 變流器 127.2.1 變流器規(guī)格書 147.2.2 變流器故障保護功能 177.3 升壓變壓器 197.3.1 變壓器型式 197.3.2 變壓器溫度監(jiān)控 207.3.3 變壓器高壓室 207.3.4 通訊動力柜 208 電池艙技術(shù)方案 218.1 總體方案 218.2 電池及電池架 238.2.1 電池單體 238.2.2 電池模組 238.2.3 電池簇 238.2.4 電池架 248.3 電池艙熱管理系統(tǒng) 258.3.1 空調(diào)選型 258.3.2 散熱仿真 258.4 電池管理系統(tǒng) 268.4.1 BMS三級構(gòu)成 268.4.2 BMS具體功能 278.4.3 南瑞繼保BMS的技術(shù)優(yōu)勢 288.4.4 高壓控制箱 298.5 匯流控制柜 308.6 消防系統(tǒng) 328.6.1 方案概述 328.6.2 電池艙防火設(shè)計 328.6.3 滅火設(shè)施及消防器材 328.6.4 火災(zāi)報警系統(tǒng)及聯(lián)動 338.6.5 消防供電、防雷接地 338.6.6 防爆通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié) 338.6.7 防煙、排煙 338.7 艙體 349 電氣二次系統(tǒng)方案 359.1 電氣二次設(shè)計原則 359.2 二次系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu) 359.3 EMS方案 369.3.1 監(jiān)控方案 369.3.2 監(jiān)控軟件方案 389.3.3 快速協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) 499.4 繼電保護及安全自動裝置 559.4.1 設(shè)計原則 559.4.2 繼電保護及安全自動裝置配置 559.5 系統(tǒng)供電方案 579.6 輔控系統(tǒng)方案 579.6.1 視頻方案 579.6.2 環(huán)境監(jiān)測方案 589.6.3 消防滅火及報警聯(lián)動方案 5810 儲能系統(tǒng)供貨配置清單 6010.1 儲能電池艙配置清單 6010.2 變流升壓一體機配置清單 6010.3 EMS配置清單 61

總體概述本項目儲能電站接入項目所在的10kV開關(guān)站，總?cè)萘?MW/10MWh,以一回儲能集電線路接入10kV母線，集電線路有2個2.5MW/5.018MWh（實際配置容量）儲能單元。每個儲能單元由一個變流升壓一體機和一個電池艙構(gòu)成。配置EMS能量管理系統(tǒng)一套，實現(xiàn)儲能電站內(nèi)所有信息采集顯示以及控制，并與升壓站監(jiān)控系統(tǒng)進行通訊，上送關(guān)鍵儲能信息，實現(xiàn)就地控制策略編制和執(zhí)行。儲能電站配置視頻、消防報警等輔助監(jiān)控設(shè)備。視頻攝像頭按艙布置，對電池艙和變流升壓一體機實現(xiàn)實時監(jiān)視，信息統(tǒng)一匯總后接入升壓站主控室。每個儲能電池艙內(nèi)配置一套完整的消防報警和自動滅火系統(tǒng)，變流升壓一體機設(shè)置火災(zāi)探測器，電池艙和變流升壓一體機的火災(zāi)報警信息上傳至升壓站的主控室。儲能配置根據(jù)收集到的2023年焦煤集團趙固二礦110kV變電站10kV負(fù)荷資料，考慮到儲能主要目的是作為井下重要負(fù)荷的應(yīng)急電源，容量配置原則按照2小時，平時運行50%儲能容量做峰谷套利。（1）作為應(yīng)急電源：趙固二礦最低保安負(fù)荷功率為3.88MW，考慮到不同安保安負(fù)荷順序啟動，保安負(fù)荷帶變頻器的啟動功率暫按1.5倍額定功率考慮，最低保安負(fù)荷中單臺電機最大功率為1.25MW，則儲能系統(tǒng)容量需求為：1.25MW×1.5+2.63MW=4.505MW。（2）平時峰谷套利：統(tǒng)計趙固二礦運行負(fù)荷功率可知，在一天中8:00~14:00負(fù)荷功率較低，約為5-6MW左右?？紤]到儲能充電時，不能導(dǎo)致系統(tǒng)容量電費增加，即負(fù)荷功率與儲能充電功率之和，不能超過該系統(tǒng)受電容量；儲能放電時，負(fù)荷可以有效利用儲能中電量。綜上所述，建議配置5MW/10MWh儲能系統(tǒng)。其中5MWh儲能作為應(yīng)急電源，保障最低保安負(fù)荷；另外5MWh儲能峰谷套利，回收部分成本。運行策略及經(jīng)濟性分析運行策略根據(jù)河南省2023年1月110kV工業(yè)用戶代理電價計算（實際電價可能略有差異），尖峰時段電價為1.342313元/度電，高峰時段電價為1.170126元/度電，平時段電價為0.696279元/度電，低谷時段為0.342562元/度電。根據(jù)分時電價時段，儲能系統(tǒng)可以實現(xiàn)每天兩充兩放。第一次充電：23:00~7:00谷時電價時段充電，充電盡量采用小功率充電，避免造成容量電費增加；第一次放電：10:00~14:00尖高峰電價時段放電（7-8月時，12:00~14:00尖峰電價時段放電）；第二次充電：14:00~17:00平時電價時段充電，充電盡量采用小功率充電，避免造成容量電費增加；第二次放電：17:00~21:00尖高峰時電價時段放電。（7-8月時，20:00~21:00尖峰電價時段放電，1、12月時，18:00~19:00尖峰電價時段放電）。經(jīng)濟性分析投資預(yù)算初步按儲能系統(tǒng)EPC總包1.8元/瓦時計算，項目總投資約為1800萬元。運行收益收益主要來源于儲能系統(tǒng)峰谷套利，儲能在平谷時電價時段充電，在尖高峰電價時段放電，從而產(chǎn)生二者之間的電費差。特殊情況下，如限電時，儲能還會起到更大的應(yīng)急支撐作用，保證辦公和部分生產(chǎn)，本章節(jié)暫不考慮該部分收益。計算條件：考慮5MWh的儲能作為應(yīng)急電源，剩余5MWh容量用于峰谷套利，參考測算數(shù)據(jù)，儲能整體運行效約為85%，每年運行330天，每天按以上運行策略兩充兩放，生命周期10年（電池效率EOL不低于70%），折舊率5%。表1運行收益表年限電池循環(huán)次數(shù)單年收益（元）逐年總收益（元）1660￥1,941,197.75￥1,941,197.7521320￥1,808,031.59￥3,749,229.3431980￥1,699,730.49￥5,448,959.8342640￥1,621,372.92￥7,070,332.7553300￥1,559,922.89￥8,630,255.6463960￥1,514,217.14￥10,144,472.7874620￥1,482,267.16￥11,626,739.9585280￥1,456,920.39￥13,083,660.3495940￥1,432,007.06￥14,515,667.40106600￥2,307,519.74￥16,823,187.13從上表可知：（1）僅考慮峰谷套利實現(xiàn)收益，大約10年可以收回1682萬元的成本。風(fēng)險提示（1）儲能電池逐年衰減效率無法準(zhǔn)確評估；（2）運行天數(shù)需要得以保障。（3）以上計算中未考慮運維成本；電氣一次系統(tǒng)方案電網(wǎng)接入方案5MW/10MWh儲能系統(tǒng)由2個2.5MW/5MWh儲能單元構(gòu)成，每個儲能單元由2組2.508MWh電池堆分別經(jīng)2臺1250kW（1725kW降容使用）變流器逆變成交流690V，2臺變流器交流側(cè)并聯(lián)接入升壓變的低壓繞組，如下圖儲能單元接線示意圖所示，每臺升壓變的變比10kV/0.69kV，容量2500kVA，采用干變形式。接入一個10kV間隔并網(wǎng)。如下圖儲能系統(tǒng)主接線示意圖。圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s11單個儲能系統(tǒng)主接線示意圖系統(tǒng)構(gòu)成及控制目標(biāo)主接線圖焦煤集團趙固二礦變電站現(xiàn)有2臺110kV主變，10kV低壓側(cè)采用單母分段接線方式，I段母線重要負(fù)荷為通風(fēng)機I回，副井絞車I回，II段母線重要負(fù)荷為通風(fēng)機II回，副井絞車II回。5MW/10MWh儲能集電線路規(guī)劃接入10kVI段備用間隔?？刂颇繕?biāo)本項目采用高安全性磷酸鐵鋰電池儲能方案，保證通風(fēng)及提升系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行，減少停電事故對生產(chǎn)安全的影響，滿足備用電源和削峰填谷功能使用。正常情況儲能系統(tǒng)工作在削峰填谷模式，通過峰谷差價獲取收益，同時需保留應(yīng)急電源容量。離網(wǎng)情況作為應(yīng)急電源給關(guān)鍵負(fù)載供電，關(guān)鍵負(fù)載的間斷供電需控制在5min內(nèi)。本方案僅考慮I段II段進線電源均失電場景，I段或II段單電源失電后的恢復(fù)策略不在此方案范圍內(nèi)。負(fù)荷構(gòu)成及特性儲能黑啟動前應(yīng)明確黑啟動的范圍，范圍的確定應(yīng)以實際需求及黑啟動能力為根據(jù)。黑啟動范圍以外的回路應(yīng)提前分?jǐn)嚯姎膺B接，以避免負(fù)荷過重和安全問題。確定黑啟動范圍后，應(yīng)對范圍內(nèi)的所有負(fù)荷進行統(tǒng)計，尤其應(yīng)關(guān)注變壓器、電機以及單個容量較大或啟動沖擊較大的負(fù)荷。本本項目關(guān)鍵負(fù)荷構(gòu)成如下：趙固二礦最低保安負(fù)荷功率為3.88MW，考慮到不同安保安負(fù)荷順序啟動，保安負(fù)荷帶變頻器的啟動功率暫按1.5倍額定功率考慮，最低保安負(fù)荷中單臺電機最大功率為1.25MW，則儲能系統(tǒng)容量需求為：1.25MW×1.5+2.63MW=4.505MW。原方案儲能配置容量5MW，滿足要求。應(yīng)急電源方案準(zhǔn)備工作新增1臺故障解列裝置PCS-9658，采集儲能所在10kVI段母線電壓。原升壓站備自投裝置檢測到I母首先失壓時，切I母進線電源及儲能支路，合母聯(lián)開關(guān)。II母進線電源同時帶I、II母負(fù)載，此時若II母進線電源也失電，I母失壓，故障解列裝置動作，切除母聯(lián)開關(guān)及I段母線所有支路開關(guān)（包含進線電源和儲能支路），故障解列動作整定延時配合備自投時間。關(guān)鍵負(fù)載僅需切除400V側(cè)開關(guān)，保障黑啟動時僅帶配變軟啟動。開關(guān)全部按照動作邏輯分開后，運維人員在后臺檢查開關(guān)狀態(tài)，確保儲能黑啟動前無負(fù)荷接入，且網(wǎng)側(cè)開關(guān)及母聯(lián)開關(guān)處于分閘狀態(tài)。同時，后臺畫面編制校驗邏輯，可輔助運維人員確認(rèn)準(zhǔn)備條件。原升壓站備自投裝置檢測到II母首先失壓時，切II母進線電源，合母聯(lián)開關(guān)。I母進線電源同時帶I、II母負(fù)載，此時若I母進線電源也失電，I母失壓，故障解列裝置動作，切除母聯(lián)開關(guān)及I段母線所有支路開關(guān)（包含進線電源及儲能支路）。關(guān)鍵負(fù)載僅需切除400V側(cè)開關(guān)，保障黑啟動時僅帶配變軟啟動。開關(guān)位置確認(rèn)工作同1)所述。黑啟動方案由于儲能系統(tǒng)中電池及PCS過載能力較弱，一般只允許1.1~1.5倍的短時過載。黑啟動時變壓器類負(fù)荷的勵磁涌流天然存在，需要PCS的電流輸出能力與勵磁涌流匹配才能成功，同時要考慮電機類負(fù)荷的啟動沖擊電流影響，并保證充足的電量存儲。1）負(fù)荷必要性。原則上只給黑啟動過程中必須帶電的負(fù)荷供電，以減小儲能的功率和能量需求。2）負(fù)荷功率。單個負(fù)荷的額定功率不宜超過儲能容量的50%，負(fù)荷總功率不宜超過儲能總?cè)萘康?0%。3）運行特性。對于較大容量的變壓器，應(yīng)提前閉合輸入側(cè)開關(guān)，隨儲能系統(tǒng)一同軟啟動；對于較大容量的電機類負(fù)荷，需配置變頻器或軟啟動設(shè)備。電壓建立后不宜直接投入儲能容量10%以上的變壓器或電機。4）電量保證。應(yīng)根據(jù)黑啟動需要的電量，提前將電池剩余電量SOC調(diào)整到合適范圍。緊急情況未能提前調(diào)整SOC時，根據(jù)SOC可運行至最低10%估算系統(tǒng)黑啟動后能持續(xù)的供電時間。確保上述條件滿足情況下，合儲能支路開關(guān)，切換儲能PCS運行在離網(wǎng)模式下，電壓建立后逐步投入負(fù)荷。電源恢復(fù)網(wǎng)側(cè)電源恢復(fù)時，協(xié)調(diào)控制裝置采集并網(wǎng)點兩側(cè)電壓值作為同期合閘的判據(jù)。并網(wǎng)開關(guān)同期合閘，儲能PCS調(diào)整至PQ模式，實現(xiàn)無縫并網(wǎng)。變流升壓一體機技術(shù)方案變流升壓一體機整體方案變流升壓一體機主要由儲能變流器、升壓變壓器等設(shè)備組成，升壓變壓器為歐式箱變，是集干式變壓器、斷路器柜、通訊動力柜于一體的組合變壓器。變流器實現(xiàn)交直流變換的功率控制，升壓變壓器實現(xiàn)交流升壓和變流器隔離，箱變高壓側(cè)的斷路器實現(xiàn)本儲能單元檢修和保護的開斷，通訊動力柜內(nèi)集成了變壓器測控保護、本儲能單元變流器和BMS的通訊，以及本儲能單元輔助信息的采集，通訊動力柜包含自供電輔助變壓器及輔助配電回路，實現(xiàn)本儲能單元的輔助供電。A儲能單元2.5MW變流升壓一體機尺寸為（長*寬*高）：7600*3000*2880mm。變流升壓一體機包含2臺PCS變流器戶外柜，1個2.5MVA10kV/0.69kV升壓變壓器（歐式箱變，集成10kV斷路器柜、通訊動力柜），及其他集裝箱輔助設(shè)備。具體內(nèi)部配置如圖。圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s112.5MW變流升壓一體機布局圖變流器PCS-9567儲能變流器采用基于IGBT的電壓源型換流器拓?fù)洌ㄟ^交流側(cè)濾波器實現(xiàn)對開關(guān)頻率諧波的濾波，通過交、直流側(cè)EMC濾波器實現(xiàn)對高頻諧波干擾的濾波，直流側(cè)設(shè)置負(fù)荷開關(guān)和熔絲實現(xiàn)直流側(cè)故障的保護和隔離，交流側(cè)設(shè)置接觸器和斷路器實現(xiàn)交流側(cè)電網(wǎng)的聯(lián)接以及故障的隔離。具有以下特點：安全一二次倉分倉隔離設(shè)計，可靠性高IP65高防護等級，可靠應(yīng)對惡劣環(huán)境獨立循環(huán)散熱設(shè)計，提高散熱效率及可靠性高效風(fēng)冷散熱，系統(tǒng)損耗小PCS三電平拓?fù)?，最高效?9%電網(wǎng)友好PQ、構(gòu)網(wǎng)等多種控制模式，適用各種應(yīng)用場景支持IEC61850協(xié)議及快速通訊接口，毫秒級響應(yīng)支持故障錄波，方便故障分析及定位集成度高功率模組模塊化設(shè)計，便于運行維護單元積木功能，支持多柜交流側(cè)并聯(lián)功率及能量密度提升>50%PCS-9567儲能變流器可通過脈寬調(diào)制（PWM）靈活控制輸出的電壓相位和幅值，利用輸出電壓與電網(wǎng)電壓的相位和幅值差，在輸出側(cè)濾波電感上形成有功和無功電流，從而達到控制注入電網(wǎng)的有功、無功功率四象限運行的目的。下圖為PCS-9567雙向儲能變流器的一次結(jié)構(gòu)及二次原理圖：圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s12PCS-9567儲能變流器一次結(jié)構(gòu)及二次原理圖圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s13PCS-9567儲能變流器外觀變流器規(guī)格書表STYLEREF1\s7SEQ表\*ARABIC\s11南瑞繼保儲能變流器參數(shù)技術(shù)參數(shù)PCS-9567直流直流電壓工作范圍1050V~1500V最大輸入電壓1500V最大輸入電流1833A交流額定交流電壓690V額定頻率50Hz額定交流電流1046A額定交流功率1250kW（1750kWPCS降額使用）最大輸出電流1150A保護直流過欠壓保護支持直流過流保護支持直流反接保護支持交流過欠壓保護支持交流過欠頻保護支持交流過流保護支持浪涌保護支持接地保護支持系統(tǒng)防護等級IP65工作溫度范圍-35~50℃相對濕度0~95%冷卻方式自適應(yīng)強制風(fēng)冷最高海拔6000（>3000需降額使用）機械尺寸1200W*2350H*1400Dmm重量1600kg通訊RS485支持以太網(wǎng)支持高速光纖組網(wǎng)支持雙向儲能變流器作為儲能裝置和電網(wǎng)的柔性接口，采用高可靠性智能化功率模塊開發(fā)，通過充、放電一體化的設(shè)計，實現(xiàn)交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)的能量雙向流動。南瑞繼保PCS-9567雙向儲能變流器主要能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：準(zhǔn)確靈活的充放電控制模式提供CAN或以太網(wǎng)接口，實現(xiàn)與電池管理系統(tǒng)（BMS）的實時通訊，能夠準(zhǔn)確的監(jiān)測當(dāng)前電池的運行信息，不僅可以控制變流器的充、放電狀態(tài)，還可以方便的切換成恒流、恒壓或恒功率等多種充放電模式，從而實現(xiàn)以最優(yōu)化的策略對電池進行充放電控制。支持各種類型的儲能元件，不同型號僅控制軟件不同。并網(wǎng)運行模式和孤網(wǎng)運行模式的自由切換PCS-9567既可以在并網(wǎng)運行模式下實現(xiàn)與電網(wǎng)的能量雙向交換，也可以在孤網(wǎng)運行模式下作為主電源支撐孤網(wǎng)的運行，兩種運行模式可以自由切換。軟并網(wǎng)控制和電能質(zhì)量控制控制系統(tǒng)根據(jù)在線監(jiān)測到的電網(wǎng)電壓信息，實時準(zhǔn)確的控制變流器的輸出電壓，能夠消除靜態(tài)和動態(tài)誤差，實現(xiàn)無沖擊并網(wǎng)。此外控制系統(tǒng)內(nèi)部集成了諧波在線監(jiān)測功能，無需設(shè)置獨立的數(shù)據(jù)采集單元，通過通訊總線共享數(shù)據(jù)，增加獨立的諧波分析軟件模塊，就能完成所有的分析數(shù)據(jù)計算功能，實現(xiàn)對并網(wǎng)電能的優(yōu)化控制，確保并網(wǎng)電能質(zhì)量。響應(yīng)EMS指令進行削峰填谷可以在EMS（能量管理系統(tǒng)）的調(diào)度下，用電低谷時存儲電能，用電高峰時釋放電能，減弱電網(wǎng)峰谷差，改善電網(wǎng)負(fù)荷特性，實現(xiàn)電力系統(tǒng)負(fù)荷水平控制和負(fù)荷轉(zhuǎn)移。電網(wǎng)頻率和電網(wǎng)無功功率調(diào)節(jié)功能并網(wǎng)運行時，與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)及AGC相配合，可實現(xiàn)電網(wǎng)一次和二次調(diào)頻；與AVC相配合，可實現(xiàn)電網(wǎng)靜態(tài)無功控制。完備的自檢和保護功能自檢的范圍覆蓋控制系統(tǒng)、IO單元、變流器功率模塊及總線等相關(guān)設(shè)備。自診斷的周期確保在1ms內(nèi)檢測到系統(tǒng)內(nèi)部的故障，并做出相應(yīng)的閉鎖觸發(fā)脈沖或跳閘響應(yīng)。完善的各種繼電保護功能，有效保障變流器的正常運行。暫態(tài)故障錄波功能系統(tǒng)能連續(xù)記錄故障前和故障后一段時間內(nèi)的信號。記錄的數(shù)據(jù)文件存放于運行人員工作站的共享目錄，可以用于故障分析，文件格式為國際標(biāo)準(zhǔn)的COMTRADE格式。PCS-9567具有如下顯著特點：采用南京南瑞繼保電氣有限公司高性能高可靠性的UAPC平臺，友好的人機界面；元器件采用進口高質(zhì)量產(chǎn)品，保證裝置可靠安全運行，轉(zhuǎn)換效率高；具備全面的充放電限制功能，保證充放電過程中電池不過壓、不過溫，確保充放電過程電池安全；完善可靠的保護功能，保證產(chǎn)品可靠安全運行，或安全迅速地保護停機；響應(yīng)快速，充放電轉(zhuǎn)換時間短，參與電網(wǎng)調(diào)峰，緩解電網(wǎng)壓力；高電能質(zhì)量，產(chǎn)品并網(wǎng)電能質(zhì)量優(yōu)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)要求；適應(yīng)高海拔應(yīng)用<6000米（超過3000米需降額使用）；接口豐富，具有CAN、RS485、以太網(wǎng)等多種通信接口，便于對上、對下各種通信方式實現(xiàn)。變流器故障保護功能運行過程中，PCS-9567控制裝置會實時檢測自身工作狀態(tài)以及儲能電池和交流電網(wǎng)的狀態(tài)，一旦檢測到故障及異常，變流器會停止工作，并發(fā)出報警信號。交流過/欠壓保護變流器并網(wǎng)運行過程中，電網(wǎng)接口處的電網(wǎng)電壓允許偏差為額定值的±10%，當(dāng)電網(wǎng)電壓超出規(guī)定范圍時，變流器停止工作，并在控制裝置液晶顯示屏上顯示相應(yīng)的報警信息。交流過/欠頻保護變流器并網(wǎng)運行過程中，當(dāng)電網(wǎng)頻率超出規(guī)定范圍時，變流器停止工作，并在控制裝置液晶顯示屏上顯示相應(yīng)的報警信息。交流過流保護變流器并網(wǎng)運行過程中，電網(wǎng)發(fā)生短路時，變流器可限制交流輸出電流為額定值的120%之內(nèi)，同時在設(shè)定時間內(nèi)將儲能裝置同電網(wǎng)斷開；當(dāng)變流器嚴(yán)重過流時，變流器觸發(fā)速斷保護，立刻并發(fā)出相應(yīng)的報警信息。負(fù)序電流保護變流器并網(wǎng)運行過程中，電網(wǎng)負(fù)序電流超出允許范圍時，逆變器停止向電網(wǎng)供電，并發(fā)出相應(yīng)的報警信息。負(fù)序電壓保護逆變器并網(wǎng)運行過程中，當(dāng)電網(wǎng)的負(fù)序電壓超出允許范圍時，逆變器停止工作，并發(fā)出相應(yīng)的報警信息。孤島檢測保護PCS-9567儲能變流器裝置配置了主動式與被動式雙重孤島檢測方法，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生孤島故障時，變流器可迅速檢測出電網(wǎng)孤島故障，并將儲能裝置同電網(wǎng)斷開，并發(fā)出相應(yīng)的報警信息。直流過壓保護PCS-9567儲能變流器根據(jù)電池的特性以及變流器內(nèi)部的元件耐壓水平，綜合確定直流過壓保護的限定值，當(dāng)變流器檢測到輸入電壓高于此限定值時，變流器會將儲能裝置同電網(wǎng)斷開，并發(fā)出相應(yīng)的報警信息。直流欠壓保護PCS-9567儲能變流器檢測到直流電壓低于設(shè)定的欠壓定值時，逆變器會保護停機，并發(fā)出相應(yīng)的報警信息。直流側(cè)極性反接保護PCS-9567儲能變流器實時檢測逆變器直流進線電壓，當(dāng)逆變器檢測到進線正負(fù)反接時，將自動斷開交、直流側(cè)連接。極性連接正常后，逆變器能恢復(fù)正常工作。直流過流保護PCS-9567儲能變流器能夠?qū)崟r監(jiān)測直流側(cè)電流，當(dāng)電流值超過限定值時，變流器會將儲能裝置同電網(wǎng)斷開，并發(fā)出相應(yīng)的報警信息。其定值整定需要與電池充放電限制電流相配合。絕緣監(jiān)測PCS-9567儲能變流器實時監(jiān)視直流側(cè)對地絕緣狀況，當(dāng)出現(xiàn)絕緣異常時，逆變器發(fā)出相應(yīng)的報警信息。驅(qū)動保護PCS-9567儲能變流器運行過程中對IGBT模塊的狀態(tài)進行實時監(jiān)測，當(dāng)IGBT發(fā)生驅(qū)動故障時，逆變器立即停機，并發(fā)出相應(yīng)的報警信息。PT異常保護PCS-9567儲能變流器運行過程中實時監(jiān)測交流側(cè)并網(wǎng)接觸器前后端交流電壓偏差，當(dāng)電壓異常時，逆變器停機，并發(fā)出相應(yīng)的報警信息。輔助電源保護PCS-9567儲能變流器運行過程中不斷監(jiān)測輔助電源的狀態(tài)，當(dāng)電源故障時，變流器會保護停機，并發(fā)出相應(yīng)的報警信息。逆變器過溫保護PCS-9567儲能變流器運行過程中對逆變器溫度進行實時監(jiān)測，當(dāng)溫度過高時，逆變器將啟動風(fēng)機散熱，并限功率運行。當(dāng)溫度仍然高于高溫限值時，逆變器將停止運行，以保護設(shè)備的溫度運行。通訊故障保護PCS-9567儲能變流器運行過程中實時監(jiān)測與BMS及上位機的通訊狀態(tài)，當(dāng)通訊出現(xiàn)中斷時，變流器會保護停機，并發(fā)出相應(yīng)的報警信息。外部聯(lián)鎖保護PCS-9567儲能變流器可以接入外部聯(lián)鎖保護信號，當(dāng)需要外部聯(lián)鎖保護時，變流器相應(yīng)保護停機，并發(fā)出報警信息。升壓變壓器變壓器型式本項目采用戶外箱式變壓器（歐式箱變），是集升壓變壓器、斷路器柜、通訊動力柜于一體的的組合變壓器，主要包括干式變壓器本體、高壓室、通訊動力柜。使用于環(huán)網(wǎng)供電，雙電源供電或終端供電系統(tǒng)中，適用于各種陸上、池塘及海上光伏、風(fēng)力發(fā)電場。具有供電方式轉(zhuǎn)換方便，運行安全可靠，體積小，安裝快捷，使用安全，操作方便，造型美觀、維護方便等優(yōu)點。本項目變壓器環(huán)氧樹脂、整體真空澆注（箔繞線圈采用環(huán)氧樹脂固封）型式，此澆注工藝可有效改善生產(chǎn)環(huán)境和降低勞動強度，具有良好的機械強度和可靠的電絕緣性等。銅材含量不低于99.9%。變壓器鐵芯為高標(biāo)號、低損耗、優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片。鐵心加工采用喬克線剪切、全斜接縫、無孔綁扎、板式夾件結(jié)構(gòu)，拉板采用低磁鋼板制作，硅鋼片疊裝后表面光滑無毛刺。本項目變壓器的特點是實用節(jié)能、操作簡單、維修方便、運行成本低，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、儲能、軌道交通、航天機場及工礦等行業(yè)。變壓器各項參數(shù)滿足招標(biāo)技術(shù)要求。變壓器溫度監(jiān)控變壓器具備溫度監(jiān)控功能，溫度傳感器實時檢測變壓器內(nèi)部溫度，并具有超溫報警、超高溫跳閘等功能。溫度模擬量信號、超溫報警、超高溫跳閘等信息可以通過遠程通信口上送到變電所綜合自動化系統(tǒng)及遠方電力調(diào)度系統(tǒng)。變壓器溫度監(jiān)控可以保證變壓器能在正常溫度下工作，起到監(jiān)視運行時的溫度；并具有相應(yīng)的報警及控制功能，以保證變壓器運行在安全狀態(tài)。變壓器高壓室本項目變壓器高壓側(cè)采用10kV開關(guān)柜，包含高壓真空斷路器，隔離開關(guān)，接地開關(guān)，避雷器等設(shè)備。通訊動力柜通訊動力柜內(nèi)含一套就地保護測控裝置、一套UPS、GOOSE光口交換機和監(jiān)控網(wǎng)交換機、輔助變壓器、輔助配電回路等設(shè)備。就地保護測控裝置可以實現(xiàn)對開關(guān)、升壓變的測控功能，還能實現(xiàn)升壓變的非電量保護，另外還可以接入艙內(nèi)空調(diào)控制器等本儲能單元的其他就地信息。UPS為本儲能單元二次設(shè)備、電池高壓箱等需要不間斷供電的設(shè)備提供電源。GOOSE光口交換機接入本儲能單元變流器，對上接入變流器協(xié)調(diào)控制器。監(jiān)控網(wǎng)交換機接入本儲能單元所有二次設(shè)備，包括變流器控制器、BMS和就地保護測控裝置，對上接入站控層交換機。輔助變壓器給本儲能單元設(shè)備自供電。

電池艙技術(shù)方案總體方案每套儲能電池艙裝機容量為5MWh，接入2臺1250kW變流器。每套儲能電池系統(tǒng)由2堆電池構(gòu)成，每堆外接一臺變流器，每堆電池的串并聯(lián)成組方式詳見下儲能電池系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù),下圖僅作示意。每套儲能電池艙配備消防系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)。圖STYLEREF1\s8SEQ圖\*ARABIC\s11電池艙電池串并聯(lián)成組示意圖電池艙布置如下圖所示，艙體外形尺寸（長*寬*高）：13716×2700×3100mm。圖STYLEREF1\s8SEQ圖\*ARABIC\s12儲能電池艙布置圖表STYLEREF1\s8SEQ表\*ARABIC\s11儲能電池系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)序號項目規(guī)格1電池類型磷酸鐵鋰2電芯規(guī)格280Ah3模組規(guī)格電芯1p16S4電池簇規(guī)格模組25S5電池堆規(guī)格簇7P6直流側(cè)標(biāo)稱電壓1280V7標(biāo)稱能量4300kWh8直流側(cè)工作電壓范圍1000～1460V9充電截止電壓單體3.65V10放電截止電壓單體2.5V11工作環(huán)境溫度范圍-10℃～40℃12存儲要求電池處于35%SOC或電壓為3.285V～3.305V狀態(tài)下保存13存儲溫度1個月內(nèi)-40℃～45℃6個月內(nèi)-20℃～35°C14環(huán)境濕度要求≤65%RH15產(chǎn)品通信方式以太網(wǎng)通信，支持GOOSE通信，支持IEC60870-5-103、IEC61850/TCPModbus等多種規(guī)約16BMS三級式電池管理系統(tǒng)，含高壓箱電池及電池架電池單體采用先進的自動化生產(chǎn)技術(shù)制造的磷酸鐵鋰電池單體具有能量高、循環(huán)壽命長、自放電率低、安全無污染等特點，已廣泛應(yīng)用于儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域。電池單體采用方形鋁殼設(shè)計，其外形尺寸如下圖所示。避免電芯表面被機械損壞而導(dǎo)致電芯內(nèi)部受損的可能性，提高了產(chǎn)品的安全性能。電芯上均安裝有一個防爆閥，能確保在任何極端情況下，像內(nèi)部短路，電池過充過放等等導(dǎo)電芯里面迅速聚集大量氣體可以通過防暴閥排出，可以確保電芯不會爆炸。電池模組儲能模塊由電池單體串并聯(lián)組成。電池模塊配置采集模塊BMU，用于模組的電壓、溫度等參數(shù)采集，并具有均衡等功能。電池模組整體采用鈑金殼體對電池單體進行防護，可以達到IP20的防護等級，電池模組采用風(fēng)冷散熱，正面安裝風(fēng)扇，空調(diào)從電池模組背面送風(fēng)，風(fēng)扇抽冷風(fēng)散熱。電池模組采用激光焊接Busbar，具有低阻抗、高強度的優(yōu)點；模組采用全覆蓋工程塑料頂蓋，防觸摸，防短路；模組接插件采用結(jié)構(gòu)防呆和顏色防呆設(shè)計，且滿足防護設(shè)計要求；采用專用線束隔離板，防止線束損壞引起短路；采用無螺釘設(shè)計，避免松動接觸不良引起發(fā)熱，同時避免螺釘脫落后移動引起短路；電芯泄壓閥上方預(yù)留空間，防止異常時壓力過大爆炸；電芯采用絕緣膜包覆殼體，電極和Busbar采用塑料卡槽設(shè)計，防止漏電；電芯間采用高強度膠粘合夾緊設(shè)計，具有抗振動、抗沖擊的能力。電池簇每個電池簇由電池模塊串聯(lián)而成。采用銅排進行模塊的串聯(lián)，整體效果美觀簡潔。電池簇管理系統(tǒng)BCMU負(fù)責(zé)檢查和管理每個電池模塊匯總的電壓和溫度，并有高壓箱配合工作共同保護電池模塊。電池架電池架為框架式結(jié)構(gòu)，整體焊接而成，具有足夠的機械強度。電池模組安裝后整體不變形不搖晃，并能滿足嚴(yán)苛的運輸震動。電池架采用靜電噴涂進行表面處理以達到防腐、美觀的效果。結(jié)構(gòu)安全可靠，具有足夠的機械強度，并且整體可靠接地。電池架外形如下圖所示。圖STYLEREF1\s8SEQ圖\*ARABIC\s13電池架外形示意圖電池架內(nèi)元器件安裝及走線整齊可靠、布置合理，電器間絕緣符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。電池架內(nèi)直流回路分布合理、清晰，進出線采用鳳凰端子及其它知名品牌接線端子，接線端子之間具有有隔離保護；高壓箱內(nèi)端子排的設(shè)計合理，檢修、調(diào)試方便；直流正負(fù)導(dǎo)線采用不同色標(biāo)；高低壓及信號線分開不同線槽，進出線采用上進下出的引線及連接線方式；強電、弱電的二次回路的導(dǎo)線分開敷設(shè)，每個接線端子只接一根導(dǎo)線。電流端子和電壓端子明確區(qū)分；架內(nèi)元件位置編號、元件編號與圖紙一致，并且所有可操作部件均有標(biāo)識標(biāo)明功能。內(nèi)部接線根據(jù)接線圖套圈和編號，所有面板上安裝的設(shè)備采用平面識別標(biāo)志和功能標(biāo)志標(biāo)出。電池艙熱管理系統(tǒng)儲能電池艙采用空調(diào)散熱，風(fēng)管安裝在艙頂及側(cè)壁上，空調(diào)出風(fēng)口對接風(fēng)管將冷風(fēng)送至電池簇間，電池模組自身風(fēng)機抽冷風(fēng)，對電池單體進行冷卻。每套儲能電池配置獨立工業(yè)空調(diào)，對稱布置，通過風(fēng)管導(dǎo)流確保艙內(nèi)氣流組織合理，電池模組溫升均勻一致。空調(diào)選型空調(diào)能夠自動控制艙內(nèi)溫濕度，保證電池單體處于理想的溫濕度條件；使用大風(fēng)量、高靜壓離心風(fēng)機，加裝風(fēng)管后保證大風(fēng)量送風(fēng)，艙內(nèi)氣流組織均勻；采用R407C制冷劑，環(huán)保并且適應(yīng)高溫環(huán)境下運轉(zhuǎn)。儲能電池艙內(nèi)主要熱源是電池單體，本項目配4臺制冷量的空調(diào)。散熱仿真通過對空調(diào)送風(fēng)風(fēng)道及風(fēng)道內(nèi)導(dǎo)流板的優(yōu)化設(shè)計，改善集裝箱內(nèi)空氣的流場分布，確保每個電池模組都能引入空調(diào)的冷風(fēng)。集裝箱內(nèi)空氣流線圖如下圖所示?？傮w可以看出集裝箱內(nèi)空調(diào)的冷空氣分配均勻。圖STYLEREF1\s8SEQ圖\*ARABIC\s14集裝箱內(nèi)空氣流線圖電池管理系統(tǒng)南瑞繼保電池管理系統(tǒng)（BMS：BatteyManagementSystem）PCS-9695,適用于使用磷酸鐵鋰電池作為儲能介質(zhì)的場合。通過對電池儲能系統(tǒng)進行分層、分級、統(tǒng)一的管理，根據(jù)各層級特性對電池（單體、模組、簇、堆）的電壓、電流、溫度及SOC（StateofCharge）、SOH(StateofHealth)等運行狀態(tài)進行實時檢測分析，實現(xiàn)檢測、控制、保護等有效的管理，確保電池系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。南瑞繼保電池管理系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示。表STYLEREF1\s8SEQ表\*ARABIC\s12南瑞繼保BMS主要技術(shù)參數(shù)表供電電源DC24V溫度監(jiān)測檢測精度±1℃檢測范圍-40~85℃電壓監(jiān)測檢測精度±3mV檢測范圍0~5V均衡類型被動均衡均衡電流≮80mA通信接口RJ45電流采樣范圍以實際設(shè)計值為準(zhǔn)電流采樣精度0.2%FS總電壓測量范圍0V~1500V總電壓檢測精度0.2%FSSOC測量精度為5%（1月進行一次滿充滿放）絕緣狀態(tài)監(jiān)控有溫度檢測至少5路外界環(huán)境溫度檢測顯示屏10寸，觸摸彩屏BMS三級構(gòu)成●電池管理單元BMU管理電池模組，監(jiān)測電芯和模組的電壓和溫度，實施均衡管理?！耠姵卮毓芾韱卧狟CMU管理電池簇中的全部BMU，估算電池單體及電池簇SOC、SOH。實時監(jiān)測電池簇總電壓、總電流、正負(fù)母對地絕緣電阻。根據(jù)電池及電池簇狀態(tài)控制，實現(xiàn)電池簇的上下電管理、預(yù)充管理、環(huán)流抑制管理，保護并控制本簇電池的投入退出●電池堆管理單元BSMU管理電池堆及整個電池堆的BCMU，顯示電池單體、電池模組、電池簇所有電壓、溫度、SOC、絕緣電阻等信息，周期存儲關(guān)鍵數(shù)據(jù)、動作報告、變位報告、自檢報告。管理電池系統(tǒng)的配置及保護定值，與PCS、EMS通訊傳送電池系統(tǒng)信息，協(xié)調(diào)管理電池系統(tǒng)。三級BMS構(gòu)架拓?fù)涫疽鈭D如下。圖STYLEREF1\s8SEQ圖\*ARABIC\s15BMS三級構(gòu)架拓?fù)涫疽鈭DBMS具體功能●高精度狀態(tài)監(jiān)測實時測量信息包括：單體電壓及溫度、模組電壓及溫度、電池簇電壓及電流、正負(fù)母對地絕緣。●高精度SOX估算實時估算單體、電池簇及電池堆SOC、SOH、SOP，確保電池電量及健康狀態(tài)實時更新，便于電池系統(tǒng)控制管理?！耠姵鼐夤芾黼姵毓芾硐到y(tǒng)使用智能均衡策略，確保電池系統(tǒng)內(nèi)單體電量一致性，最大化電池系統(tǒng)可用容量。●實時狀態(tài)自檢電壓及溫度采樣線自檢，避免因采樣斷線導(dǎo)致的電池?zé)o監(jiān)控運行；各層級網(wǎng)絡(luò)通訊監(jiān)視，實時顯示通訊狀態(tài)，發(fā)生通訊異常及時告警；在線診斷高壓箱器件狀態(tài)，確保系統(tǒng)可靠運行。●安全運行管理根據(jù)電池實時狀態(tài)，對電池單體、模組、電池簇進行電氣量監(jiān)視與保護。采用三級保護策略（如表3-1所示），記錄告警信息與對象，方便異常診斷及定位。電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)能夠在變流器的配合下進行電池組的全充全放，完成電池系統(tǒng)容量標(biāo)定以及SOC標(biāo)定的功能。BMS與外部間的通訊方式如下表所示。表STYLEREF1\s8SEQ表\*ARABIC\s13BMS與外部的通訊方式列表序號通訊設(shè)備通訊方式技術(shù)協(xié)議備注1BMS-PCSTCP/IP+干接點IEC61850客戶無要求則使用供方技術(shù)協(xié)議2BMS-EMSTCP/IPIEC61850客戶無要求則使用供方技術(shù)協(xié)議注釋：如果客戶未提出通訊方式及通訊協(xié)議協(xié)議，由供方提供。后期修改需要商務(wù)協(xié)調(diào)。南瑞繼保BMS的技術(shù)優(yōu)勢1）多重安全保護●三級告警策略，四重保護機制；●單體、模組、電池簇、電池堆，四個層級保護；●過充、過放、過流、高溫、低溫、壓差、溫差保護；●消防聯(lián)動、急停響應(yīng)，系統(tǒng)級保護協(xié)調(diào)；2）與變流器采用高速點對點通訊，實現(xiàn)20ms級別快速控制保護●實時狀態(tài)監(jiān)測；●電池電壓、溫度、電流高精度實時同步測量；●電池參數(shù)在線識別，SOC自動校準(zhǔn)；●電池健康在線診斷，狀態(tài)異常預(yù)警；●高壓絕緣測量、回路狀態(tài)監(jiān)視；3）全面控制管理●預(yù)充控制，確保電池安全上電；●綜合均衡策略，控制電池狀態(tài)一致性；●支持帶值報告、故障錄波，便于異常處理、故障分析；●電池狀態(tài)參數(shù)周期存儲，支持30天數(shù)據(jù)記錄；4）靈活高效配置●分層分布式架構(gòu)，適應(yīng)各種規(guī)模鋰電池儲能場景；●從控地址自適應(yīng)，即插即用；●從控與主控采用高速環(huán)網(wǎng)通訊；●主控與總控采用TCP雙網(wǎng)通訊；●主控、總控均支持與EMS雙網(wǎng)通訊。高壓控制箱高壓控制箱是連接電池簇和匯流母線的接口單元，按簇配置。通過維護開關(guān)MSD、接觸器（總正、總負(fù)、預(yù)充）、熔斷器，進行電池簇高壓動力回路管理。擁有故障告警、故障保護、安全保護和檢修時逐級斷開系統(tǒng)的功能，確保電池安全。高壓控制箱主要電氣設(shè)備參數(shù)如下表所示。表STYLEREF1\s8SEQ表\*ARABIC\s14高壓控制箱配置參數(shù)表序號電氣設(shè)備規(guī)格型號單位1塑殼斷路器250AA2接觸器300AA3分流器300AA4熔斷器300AA5BCMUPCS-9695A-S-LI圖STYLEREF1\s8SEQ圖\*ARABIC\s16高壓控制箱外形示意圖匯流控制柜匯流控制柜集成匯流開關(guān)及BSMU，一面匯流控制柜內(nèi)包含一堆電池對應(yīng)的匯流母排、直流負(fù)荷開關(guān)以及BSMU。輸入?yún)R流母排接內(nèi)部每堆電池所有簇高壓箱輸出的正負(fù)電纜，輸入直流開關(guān)，直流開關(guān)輸出匯流母排對外接變流器正負(fù)電纜。BSMU匯集簇高壓箱的第二級BMS信息，對本堆電池堆的進行管理。柜體框架為鈑金拼焊而成，保證柜體強度，滿足承重及運輸震動要求。加上側(cè)板及柜門，可以滿足IP20防護等級。屏柜滿足自然通風(fēng)要求，散熱性能良好。柜內(nèi)安裝結(jié)構(gòu)件為冷軋鋼板制作，采用模數(shù)孔，方便調(diào)整安裝尺寸。為了方便安裝固定進線電纜，采用下進下出進線方式，底部配活動式蓋板，靈活可拆卸。柜門、柜體框架、側(cè)封板采用靜電噴涂，表面橘紋塑。柜體結(jié)構(gòu)示意如下圖所示。圖STYLEREF1\s8SEQ圖\*ARABIC\s17控制匯流柜結(jié)構(gòu)示意圖控制匯流柜二次回路采用截面不小于1.5mm2的聚乙烯絕緣多股銅線，耐壓等級不小于500V，所有導(dǎo)線均應(yīng)牢固地夾緊，接頭搪錫或接線冷壓頭處理，保證接觸良好，并配有準(zhǔn)確線號。所有導(dǎo)線必須塑料纏繞管纏繞（或置于配線槽內(nèi)），并用尼龍扎帶固定于相應(yīng)位置，確保橫平豎直、走線美觀。對外引線控制電纜的端子均通過端子排，每排留有10%備用端子，最少不少于6個。柜門外所有指示燈、按鈕都應(yīng)帶有標(biāo)識牌，指示清晰明確。表STYLEREF1\s8SEQ表\*ARABIC\s15匯流柜內(nèi)部主要電器元件（滿足海拔兩千米工況）序號設(shè)備詳細1直流負(fù)荷開關(guān)品牌：北京人民電器、良信等同等品質(zhì)產(chǎn)品額定工作電流：1250A額定工作電壓：1500VDC安裝形式：固定式2匯流銅排額定工作電流：1250A額定工作電壓：1500V安裝形式：固定式3交流微型斷路器品牌：正泰、良信、常開等同等品質(zhì)產(chǎn)品交流接入：220V4開關(guān)電源額定功率：100W額定輸入電壓：220VAC額定輸出電壓：24VDC±1%轉(zhuǎn)換效率：≥90%消防系統(tǒng)方案概述火災(zāi)報警系統(tǒng)及聯(lián)動：配置可燃氣體、感煙、感溫探測器，和BMS、艙內(nèi)風(fēng)機空調(diào)聯(lián)動。按初期預(yù)警、電氣火災(zāi)等不同情況進行聯(lián)動設(shè)計。儲能電池艙內(nèi)滅火設(shè)施：七氟丙烷柜式滅火裝置，開式雨淋滅火系統(tǒng)。電池艙防火設(shè)計電池艙燃燒性能、耐火極限及構(gòu)配件滿足防火和防爆要求。電池預(yù)制艙隔墻上有管線穿過時，采用防火封堵材料封堵。預(yù)制艙門鎖選用從內(nèi)向外即推即開型，便于逃生。滅火設(shè)施及消防器材1）氣體滅火系統(tǒng)針對電氣火災(zāi)設(shè)計。電池艙內(nèi)部集成七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)，撲滅火災(zāi)。整個氣體滅火系統(tǒng)設(shè)有自動控制、手動控制兩種啟動方式。2）開式雨淋滅火系統(tǒng)電池艙內(nèi)設(shè)置開式雨淋系統(tǒng)，由開式噴頭和供水管網(wǎng)組成，在緊急情況下，可以接入消防車、室外消火栓，快速將消防水輸送到艙內(nèi)。3）滅火器材配置場地消防配置上，建議在電池艙外設(shè)置滅火器箱，箱內(nèi)放置磷酸銨鹽干粉滅火器MF/ABC5(3A)?；馂?zāi)報警系統(tǒng)及聯(lián)動1）火災(zāi)報警探測配置針對儲能電池艙的電氣和電池火災(zāi)，配置不同原理的、靈敏的火災(zāi)探測系統(tǒng)，包括可燃氣體探測器、感煙探測器、感溫探測，與氣體系統(tǒng)形成聯(lián)動，及早發(fā)現(xiàn)火源、及時撲來火災(zāi)?？扇細怏w探測器采用防爆型。2）消防啟動控制邏輯火災(zāi)報警系統(tǒng)按火災(zāi)類型分為初期預(yù)警、可燃氣體預(yù)警、電氣火災(zāi)：針對不同類型，依次開啟通風(fēng)、切斷空調(diào)電源；開啟對應(yīng)的區(qū)域控制閥和主泵，啟動七氟丙烷滅火，自動控制電動百葉窗關(guān)閉、關(guān)閉空調(diào)和通風(fēng)風(fēng)機電源；切斷普通燈光照明，打開應(yīng)急照明；切斷變流器斷路器、簇級繼電器。消防供電、防雷接地儲能電站消防供電設(shè)計符合一級消防供電的要求，采用雙路電源切換或UPS電源，采用專用消防線路。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、固定式自動滅火系統(tǒng)等電線電纜均應(yīng)選用銅芯耐火電纜。防爆通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)電池艙艙內(nèi)設(shè)置儲能專用空調(diào)，合理組織氣流，保證預(yù)制艙內(nèi)溫度分布均勻，滿足電池運行溫度要求。電池艙內(nèi)設(shè)置防爆型通風(fēng)風(fēng)機，與可燃氣體探測器聯(lián)動，最大限度降低可燃氣體釋放轉(zhuǎn)變?yōu)楸ǖ娘L(fēng)險。防煙、排煙通風(fēng)空調(diào)設(shè)備與可燃氣體及火災(zāi)探測系統(tǒng)聯(lián)鎖，根據(jù)需要關(guān)閉空調(diào)、啟動風(fēng)機。當(dāng)監(jiān)測到發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)報警信號將聯(lián)鎖關(guān)閉所有通風(fēng)空調(diào)設(shè)備以防止火災(zāi)蔓延；災(zāi)后打開風(fēng)機進行災(zāi)后排煙。艙體儲能電池艙箱體外壁采用2mm厚耐候板，瓦楞成型，內(nèi)壁為鋼板，中間填充50mm保溫巖棉，巖棉容重50kg/m3，阻燃等級A級。圖STYLEREF1\s8SEQ圖\*ARABIC\s18儲能電池艙外壁示意圖儲能集裝箱具備良好的防腐、防火、防水、防塵（防風(fēng)沙）、防震、防紫外線、防盜等功能。其中，集裝箱箱體外殼采用有效厚度不低于2.0mm的高耐候鋼板，經(jīng)表面處理后噴漆制作，噴漆滿足富鋅底漆+中間漆+高耐候性聚酯面漆的最低噴漆層工藝要求。

電氣二次系統(tǒng)方案電氣二次設(shè)計原則1）電站按“無人值班”（少人值守）的方式進行設(shè)計；2）儲能電站按“兩網(wǎng)”進行設(shè)計，即站控層網(wǎng)絡(luò)和控制層網(wǎng)絡(luò)獨立；3）儲能通訊接口滿足與上層EMS接口無縫對接。二次系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)本項目儲能系統(tǒng)通訊采用三層兩網(wǎng)結(jié)構(gòu)，整體通訊結(jié)構(gòu)詳見通訊結(jié)構(gòu)示意圖。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s11通訊結(jié)構(gòu)示意圖EMS方案監(jiān)控方案儲能監(jiān)控系統(tǒng)采用開放式分層分布結(jié)構(gòu)，分為站控層、間隔層及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。間隔層包括保護測控裝置、電池管理系統(tǒng)（BMS）、功率變換系統(tǒng)（PCS）等設(shè)備，完成本間隔設(shè)備的就地監(jiān)視、信息遠傳等功能。與站控層之間通過61850規(guī)約通訊，采用網(wǎng)線或光纜進行連接；站控層包括監(jiān)控服務(wù)器、變流器協(xié)調(diào)控制器、規(guī)約轉(zhuǎn)換等設(shè)備，實現(xiàn)儲能全站的監(jiān)視控制、能量管理，并實現(xiàn)與新能源廠站監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度集控等信息交互。變流器控制器、電池管理系統(tǒng)、就地保護測控單元等與監(jiān)控后臺直接以IEC61580電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約通訊。就地保護測控單元采集就地變壓器、開關(guān)等信息，同時接入空調(diào)控制器等不支持IEC61580的就地智能單元，可以以485串口方式采用Modbus等規(guī)約接入，再經(jīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換成IEC61850規(guī)約上送后臺。具體設(shè)備及功能如下：1）監(jiān)控主機兼數(shù)據(jù)服務(wù)器：完成對整個儲能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、顯示和監(jiān)視、存儲功能，并在滿足權(quán)限和邏輯時，對相應(yīng)的設(shè)備進行控制，還為運行人員提供各種控制管理功能，并提供多種外部系統(tǒng)接入接口，可進行系統(tǒng)維護工作時須有可靠的登錄保護，同時還兼具數(shù)據(jù)服務(wù)器的硬件配置，滿足大容量歷史數(shù)據(jù)存儲的需求，至少可存儲一年的儲能電站數(shù)據(jù)，監(jiān)控主機可同時兼做操作員及工程師站，運行人員可通過操作員兼工程師工作站對儲能電站各一次及二次設(shè)備進行運行監(jiān)測和操作控制，對監(jiān)控及能量管理系統(tǒng)的維護僅允許在操作員兼工程師工作站上進行，并具有可靠的登錄保護。2）變流器協(xié)調(diào)控制器：接受AGC命令，實現(xiàn)快速調(diào)節(jié)功率的功能，完成多余光伏電量的實時消納，快速響應(yīng)調(diào)度的調(diào)頻調(diào)峰、快速平抑光伏功率波動、電壓無功控制和緊急功率支援等功能。變流器協(xié)調(diào)管理設(shè)備配置高速GOOSE網(wǎng)絡(luò)接口，經(jīng)高速光口交換機接入支持光纖GOOSE接口的變流器控制器，采用GOOSE專用61850規(guī)約，實現(xiàn)毫秒級的快速功率控制和管理（50ms秒內(nèi)實現(xiàn)功率反轉(zhuǎn)），滿足儲能不同應(yīng)用場景的快速功率調(diào)節(jié)。3）工作站：工作站采用PC機，放在主控室內(nèi)，方便維護管理。4）交換機：實現(xiàn)數(shù)據(jù)快速交換。5）就地保護測控單元：升壓變、開關(guān)的測控、非電量保護等功能，另設(shè)置了電量采集和保護功能，同時實現(xiàn)規(guī)約轉(zhuǎn)換功能。6）變流器保護監(jiān)控：由變流器控制器完成變流器的保護和監(jiān)控功能。7）電池保護監(jiān)控：由BMS系統(tǒng)完成電池的保護和監(jiān)控功能。監(jiān)控軟件方案儲能EMS針對儲能項目監(jiān)控數(shù)據(jù)量大、運行方式多樣等特點設(shè)計開發(fā)，基于一體化平臺實現(xiàn)對儲能系統(tǒng)的一體化采集、一體化存儲、一體化監(jiān)視和一體化控制，具有可靠、簡潔、易用、經(jīng)濟等特色。儲能EMS系統(tǒng)基于南瑞繼保自主知識產(chǎn)權(quán)SOPHIC軟件平臺開發(fā)，系統(tǒng)分為三層，平臺層一方面封裝了硬件層的多樣性，另一方面實現(xiàn)了通訊、存儲、圖形的平臺化，為應(yīng)用層的實現(xiàn)提供穩(wěn)定、可靠的技術(shù)支撐。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s12南瑞繼保儲能EMS架構(gòu)示意圖儲能EMS應(yīng)用層通過與變流器的交互實現(xiàn)了有功功率控制、無功功率控制、黑啟動控制、調(diào)峰調(diào)頻等儲能特色功能，可以滿足絕大多數(shù)儲能項目的功能需求。儲能EMS的發(fā)電計劃管理功能為削峰填谷、實現(xiàn)儲能經(jīng)濟利用提供了完善的、可視化的技術(shù)手段。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s13南瑞繼保儲能EMS計劃曲線配置界面儲能EMS提供集成界面定制功能，支持以儀表盤、曲線、表格等方式實現(xiàn)對電氣量、儲能運行模式、保護動作信息、SOC、運行計劃等關(guān)鍵信息的圖形化綜合展示。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s14南瑞繼保定制化儲能EMS界面儲能EMS支持移動APP功能，很方便地在APP界面監(jiān)視儲能系統(tǒng)整體運行情況及每個儲能單元的運行情況。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s15南瑞繼保儲能APP界面系統(tǒng)拓?fù)浔O(jiān)視儲能監(jiān)控系統(tǒng)典型通訊拓?fù)淙缦聢D所示。以太網(wǎng)實時通訊狀態(tài)可以通過監(jiān)控畫面實時監(jiān)控。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s16儲能監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)潆姵乇O(jiān)視功能1）電池堆監(jiān)視電池堆監(jiān)視信息包括電池堆狀態(tài)，電流、電壓、功率、溫度、SOH、SOC等測量信息，電池堆異常、保護動作信息，BMS系統(tǒng)運行狀況信息，以及最高電壓、最低電壓電池單體所在組號、單體電池號，最高、最低溫度電池單體所在組號、單體電池號等信息。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s17電池單元監(jiān)視2）電池組監(jiān)視電池組監(jiān)視信息包括主要電池組狀態(tài)，SOC、電壓、電流、功率、溫度等測量信息，電池組異常、保護動作信息，最低、最高電壓電池單體號、電壓值，最低、最高溫度電池單體號、電壓值等信息。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s18電池組監(jiān)視3）電池單體監(jiān)視電池單體監(jiān)視信息包括每個電池單體的電壓、均衡狀態(tài)等。通過單點溫度監(jiān)視展示電池模組內(nèi)所有測點的溫度。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s19單點溫度監(jiān)視通過單體電壓監(jiān)視展示電池單體的電壓。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s110電池單體電壓監(jiān)視通過單體均衡狀態(tài)監(jiān)視展示電池單體的均衡狀態(tài)。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s111電池均衡狀態(tài)監(jiān)視變電及配電系統(tǒng)監(jiān)視功能1）儲能變流器監(jiān)視儲能變流器(PCS)監(jiān)視范圍包括變流器結(jié)構(gòu)拓?fù)湫畔?，以表格方式展示的有功、無功、電壓、電流等測量信息，以光敏點方式展示的運行狀態(tài)、異常信息、保護動作信息，以及以曲線方式展示的有功、無功數(shù)據(jù)，以溫度計方式展示的模組溫度等信息。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s112變流器監(jiān)視2）配電柜監(jiān)視監(jiān)視范圍包括電流、電壓等量測信息，分合閘狀態(tài)、異常、故障等信息，支持遠程遙控分合閘操作。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s113配電柜監(jiān)視變電站系統(tǒng)監(jiān)視功能實時系統(tǒng)變電站系統(tǒng)主接線上的母線、變壓器、開關(guān)等狀態(tài)，實時展示系統(tǒng)電氣狀況，監(jiān)視范圍包括簡化系統(tǒng)接線圖、控制目標(biāo)及相關(guān)量測狀態(tài)、功能選項、功能投退等。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s114變電站主接線監(jiān)視輔助設(shè)備監(jiān)視功能根據(jù)需要，可以接入空調(diào)、消防信息，實現(xiàn)溫度和消防動作信息的監(jiān)視，除了展示溫度等測量信息，狀態(tài)、異常、故障等信息外，還支持遠程設(shè)定溫度、遠程開機、停機、復(fù)位等操作。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s115環(huán)境監(jiān)視監(jiān)控后臺主要功能1）數(shù)據(jù)采集、處理EMS一方面通過協(xié)議與儲能變流器、電池BMS以及其他設(shè)備進行通訊，采集數(shù)據(jù)，并進行實時的監(jiān)控操作；另一方面，獲取調(diào)度數(shù)據(jù)，進行需求側(cè)響應(yīng)，實現(xiàn)儲能多維度指標(biāo)分析。2）實時數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一個面向?qū)ο蟮姆植际綄崟r數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它采用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型，支持類之間的繼承、聚集關(guān)系以及對象標(biāo)識等面向?qū)ο蟮奶匦裕軌驑?gòu)造復(fù)雜的結(jié)構(gòu)模型，支持用戶自定義數(shù)據(jù)類型和方法。面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型，不僅易于描述電力系統(tǒng)及其拓?fù)潢P(guān)系，更能直接定義CIM中的類，不需要任何映射，是最容易接納標(biāo)準(zhǔn)，并適應(yīng)其版本變化的數(shù)據(jù)模型。采用面向?qū)ο竽Ｐ涂梢悦馊ツＰ娃D(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)映射的麻煩，既可以遵循IEC61970國際標(biāo)準(zhǔn)，又能保持實時庫的高訪問效率。具有開放性和實時性的完美統(tǒng)一。系統(tǒng)的分布式體系結(jié)構(gòu)使得數(shù)據(jù)庫在系統(tǒng)的任意結(jié)點可配置，每個實時庫只有一個主本，其他都是副本。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)主副本之間的同步，應(yīng)用程序既可以通過緊耦合方式直接存取本地庫，獲得內(nèi)存指針級的訪問速度；也可通過客戶/服務(wù)器方式訪問任一節(jié)點的數(shù)據(jù)庫。3）歷史數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用實時庫與歷史庫相統(tǒng)一管理的模式，以滿足實時應(yīng)用對數(shù)據(jù)庫實時性、一致性、完整性和開放性的特殊要求。系統(tǒng)通過歷史庫模式定義工具，可保證歷史庫與實時庫模式定義的一致性；通過通用、統(tǒng)一訪問接口，可實現(xiàn)跨實時、歷史的透明數(shù)據(jù)訪問，從而將實時庫和歷史庫很好地融合為一個整體。系統(tǒng)充分利用商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫安全性高、處理速度快、保存容量大、具有標(biāo)準(zhǔn)開放的SQL數(shù)據(jù)訪問接口等特點，提供對大量歷史信息的存儲、處理和檢索的平臺。實時歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個分布式系統(tǒng)，其主要功能是對海量數(shù)據(jù)進行采集、處理、壓縮、存儲、計算查詢、統(tǒng)計等。時序數(shù)據(jù)庫由若干個數(shù)據(jù)客戶端和若干個數(shù)據(jù)服務(wù)器組成。數(shù)據(jù)客戶端向開發(fā)人員提供數(shù)據(jù)存儲和查詢的接口；數(shù)據(jù)服務(wù)器是實時歷史庫系統(tǒng)的核心，完成時序數(shù)據(jù)的壓縮存儲和查詢功能。為了保證數(shù)據(jù)處理的高效，在數(shù)據(jù)服務(wù)器端采取了多線程設(shè)計，分別完成數(shù)據(jù)收發(fā)，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)壓縮等功能，實現(xiàn)了并行處理。4）圖形編輯功能圖形編輯器中的畫面可以集成電力元件、工藝設(shè)備、各種背景、圖片、列表、棒圖、餅圖、曲線、儀表圖、樹型列表等，具有豐富的圖形表現(xiàn)方式。在線顯示工具是人機系統(tǒng)中重要組成部分。它用來顯示各類監(jiān)控圖形，包括廠站圖、設(shè)備工藝圖、系統(tǒng)單線圖、潮流圖、地理圖、配置工況圖、目錄畫面、菜單畫面、自動化系統(tǒng)中各種應(yīng)用的控制畫面、以及其他計算機設(shè)備狀態(tài)的畫面等。5）曲線功能曲線工具提供了豐富的操作，并且對一些操作作了人性化的設(shè)計，以便用戶可以更好、更方便的使用它。提供統(tǒng)計功能，積分值、平均值、最大值、最小值、極值時間等多曲線、多坐標(biāo)軸同屏顯示；可導(dǎo)出EXCEL兼容的CSV格式，也將當(dāng)前曲線以圖片格式導(dǎo)出；采用曲線擬合和平滑算法處理各個數(shù)據(jù)點，使曲線顯示平滑沒有毛刺。6）報表功能報表工具具有“報表模板制作”和“報表瀏覽”兩大功能，用于實現(xiàn)報表模板的制作、管理、瀏覽、定時打印等。模板制作用于編輯生成各種不同類型不同樣式的報表模板，如運行日志(日報)、月統(tǒng)計報表(月報)、年統(tǒng)計報表(年報)和各種管理報表。報表瀏覽根據(jù)設(shè)置的報表時間，從數(shù)據(jù)庫中自動取得的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，用戶不需要知道數(shù)據(jù)來源于歷史庫還是實時庫，直接生成最終報表。生成的報表可以保存為Excel文件或文本文件，用于WEB發(fā)布或歸檔。7）運行監(jiān)控實時監(jiān)視儲能系統(tǒng)的運行狀態(tài)、儲能系統(tǒng)充放電速率和SOC狀態(tài)、各類設(shè)備運行和告警信息，并進行控制模式、控制算法切換等操作?？焖賲f(xié)調(diào)控制系統(tǒng)快速協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)PCS-9567C協(xié)調(diào)控制器完成整套儲能系統(tǒng)的高級應(yīng)用功能，特別是需要快速響應(yīng)的暫態(tài)控制功能，該控制器對上與監(jiān)控系統(tǒng)通訊，對下通過專用的高速光纖控制網(wǎng)與變流器控制裝置進行快速通訊，毫秒級通訊延時。協(xié)調(diào)控制器PCS-9567C通過光纖交換機接入光纖網(wǎng)絡(luò)，對變流器裝置進行快速通訊，構(gòu)成快速控制系統(tǒng)。協(xié)調(diào)控制器的能量管理功能如下。1）有功功率跟蹤儲能單元能夠快速響應(yīng)調(diào)度指令，實現(xiàn)輔助功率調(diào)節(jié)的作用。本控制器功率跟蹤控制可通過定值控制字進行選擇支持遠方模式或本地模式。遠方模式是指本控制器按照主站端（SCADA監(jiān)控系統(tǒng)）發(fā)送的有功指令值控制儲能充放電功率；本地控制是指按照本控制器內(nèi)通過定值設(shè)定的有功指令值控制儲能充放電功率。協(xié)調(diào)控制裝置通過實時檢測當(dāng)前輸出的有功功率和接收的功率指令，來控制儲能系統(tǒng)的有功輸出，從而快速、精確響應(yīng)調(diào)度指令。2）削峰填谷儲能系統(tǒng)因其快速響應(yīng)特性具有優(yōu)越的調(diào)峰性能，可在用電高峰期作為電源釋放電能，在用電低谷期作為負(fù)荷吸收電能，提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性和安全性。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s116削峰填谷的示意圖本控制器削峰填谷控制可通過定值控制字進行選擇支持遠方模式或本地模式。遠方模式是指本控制器按照主站端（SCADA監(jiān)控系統(tǒng)）發(fā)送的峰、谷值控制儲能充放電功率；本地控制是指按照本控制器內(nèi)通過定值設(shè)定的峰、谷值控制儲能充放電功率。當(dāng)輸出功率大于峰值功率時，儲能系統(tǒng)充電，吸收峰值功率；當(dāng)輸出功率小于谷值功率時，儲能系統(tǒng)放電，填補谷值功率。3）計劃曲線計劃曲線功能是控制儲能系統(tǒng)的輸出，使其按照預(yù)定的計劃曲線安排充、放電計劃。本控制器計劃曲線控制可通過定值控制字進行選擇支持遠方模式或本地模式。遠方模式是指本控制器按照主站端（SCADA監(jiān)控系統(tǒng)）發(fā)送的計劃曲線功率值控制儲能充、放電功率；本地控制是指按照本控制器內(nèi)通過定值設(shè)定的計劃曲線功率值控制儲能充、放電功率。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s117計劃曲線示意圖4）調(diào)頻、調(diào)壓儲能可輔助電網(wǎng)調(diào)頻，利用其快速響應(yīng)特性改善調(diào)頻效果。同時儲能系統(tǒng)還能輸出無功，起到輔助調(diào)壓的作用。電網(wǎng)的頻率取決于發(fā)電有功功率與負(fù)荷有功功率之間的平衡關(guān)系，當(dāng)發(fā)電有功功率大于負(fù)荷有功功率時，系統(tǒng)頻率上升；當(dāng)發(fā)電有功功率小于負(fù)荷有功功率時，系統(tǒng)頻率下降。儲能系統(tǒng)通過有功-頻率（P-F）下垂控制來輔助調(diào)節(jié)發(fā)電有功功率，使其與負(fù)荷有功功率實時平衡，從而穩(wěn)定系統(tǒng)頻率。當(dāng)系統(tǒng)頻率下降時，儲能系統(tǒng)放電增加有功輸出；當(dāng)系統(tǒng)頻率上升時，儲能系統(tǒng)充電減小有功輸出，調(diào)頻示意圖如下。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s118輔助調(diào)頻示意圖電網(wǎng)的電壓取決于發(fā)電無功功率與負(fù)荷無功功率之間的平衡關(guān)系，當(dāng)發(fā)電無功功率大于負(fù)荷無功功率時，系統(tǒng)電壓上升；當(dāng)發(fā)電無功功率小于負(fù)荷無功功率時，系統(tǒng)電壓下降。儲能系統(tǒng)通過無功-電壓（Q-V）下垂控制來輔助調(diào)節(jié)發(fā)電無功功率，使其與負(fù)荷無功功率實時平衡，從而穩(wěn)定系統(tǒng)電壓。當(dāng)系統(tǒng)電壓下降時，儲能系統(tǒng)發(fā)出無功功率；當(dāng)系統(tǒng)電壓上升時，儲能系統(tǒng)吸收無功功率，調(diào)壓示意圖如下：圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s119輔助調(diào)壓示意圖5）平抑波動光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電具有較大的間歇性、波動性，嚴(yán)重影響了其并網(wǎng)發(fā)電的性能。越來越多的研究利用儲能電池的能量存儲能力，通過電池的充、放電，來平抑新能源發(fā)電的功率波動。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s120平抑波動示意圖平抑波動控制根據(jù)算法分為一階濾波控制方式和功率波動限制控制方式，可通過控制字整定。一階濾波控制策略是根據(jù)電源端的輸出功率進行一階低通濾波，對于變化快速且不滿足波動限制要求的功率分量，利用儲能系統(tǒng)來消除，因此剩下的就是波動小的平滑功率分量了。功率波動限制控制策略是實時檢測電源端的輸出功率，統(tǒng)計其在一定時間周期內(nèi)的波動量，若功率波動分量超出裝置設(shè)定的波動限制值，則儲能系統(tǒng)進行充、放電，抑制波動量。裝置內(nèi)可通過定值整定，使得控制目標(biāo)滿足不同時間尺度的功率波動限制。6）功率分配及SOC調(diào)整對于容量較大的儲能單元，各電池組間的充、放電特性不盡相同，其SOC值也不完全一樣。為了保證各電池組均衡充、放電，延長電池壽命，協(xié)調(diào)控制裝置設(shè)置了功率均衡分配策略和SOC調(diào)整控制策略。本控制器獲取各電池組的SOC狀態(tài)，對于每次充、放電功率，根據(jù)各電池組的SOC按比例分配給各電池組。充電時，SOC小的電池組優(yōu)先充電，充電功率大；放電時，SOC大的電池組優(yōu)先放電，放電功率大。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s121功率分配示意圖為了使儲能系統(tǒng)各個電池組均有一個合適的SOC值，每次充、放電指令均能響應(yīng)，在不影響其他各功能模塊運行的前提下進行SOC調(diào)整控制，利用緩充、緩放的控制策略將SOC控制在一個合理的范圍之內(nèi)，控制原理如下圖。圖STYLEREF1\s9SEQ圖\*ARABIC\s122SOC調(diào)整控制原理圖協(xié)調(diào)控制器裝置概述南瑞繼保儲能協(xié)調(diào)控制裝置PCS-9567C主要用于協(xié)調(diào)控制多臺PCS，實現(xiàn)高級控制功能，如快速功率跟蹤響應(yīng)、輔助調(diào)頻、調(diào)壓等?？焖俟β矢欗憫?yīng)是指協(xié)調(diào)控制裝置接收外部功率指令，控制儲能系統(tǒng)整體輸出，保證整體輸出功率的實時性與準(zhǔn)確性。輔助調(diào)頻調(diào)壓是根據(jù)電網(wǎng)的頻率以及電壓主動調(diào)整儲能系統(tǒng)輸出的有功及無功，達到頻率以及電壓快速調(diào)節(jié)的目的。儲能協(xié)調(diào)控制裝置還可以根據(jù)各電池組的SOC狀態(tài)進行功率分配，使各電池組的性能狀態(tài)達到均衡。PCS-9567C協(xié)調(diào)控制裝置配合PCS具備緊急頻率功能，可在30ms內(nèi)響應(yīng)調(diào)控機構(gòu)的緊急控制指令，并在70ms內(nèi)完成充放電模式切換和功率調(diào)整。裝置說明PCS-9567C協(xié)調(diào)控制裝置采用嵌入式系統(tǒng)，并配以快速光纖通訊模塊，實現(xiàn)快速功率控制。對上協(xié)調(diào)控制裝置一方面與本地監(jiān)控SCADA(EMS)系統(tǒng)進行通訊，上送數(shù)據(jù)及狀態(tài)信息，另一方面與調(diào)度控制系統(tǒng)通訊，接收功率指令，并完成相關(guān)控制策略。對下協(xié)調(diào)控制裝置采用快速光纖網(wǎng)絡(luò)與PCS進行通訊，協(xié)調(diào)控制PCS運行狀態(tài)，并根據(jù)一定的策略將功率指令分配給各臺PCS。PCS與協(xié)調(diào)控制裝置間通訊采用組網(wǎng)形式，單臺協(xié)調(diào)控制裝置最大支持控制32臺PCS。表STYLEREF1\s9SEQ表\*ARABIC\s11協(xié)調(diào)控制裝置技術(shù)參數(shù)序號名稱主要參數(shù)1裝置電源88-264Vdc,88-264Vac（交直流自適應(yīng)）2數(shù)據(jù)采集及輸出交流電流1A、5A，50Hz交流電壓50-120V，50Hz模擬量輸入4-20mA,0-5V數(shù)字量輸入無源接點接點輸出無源接點3通訊與監(jiān)控SCADA系統(tǒng)介質(zhì)：以太網(wǎng)、光纖、RS-485串口協(xié)議：支持IEC-103通訊協(xié)議與外部調(diào)度通訊設(shè)備介質(zhì)：以太網(wǎng)、光纖協(xié)議：支持ModbusTCP通訊協(xié)議與PCS通訊介質(zhì)：以太網(wǎng)、光纖協(xié)議：采用GOOSE通訊協(xié)議對下組網(wǎng)方式單臺最大支持32臺PCS，多于32臺支持協(xié)調(diào)控制裝置級聯(lián)形式4對時RS-485IRIG-B碼對時性能特點PCS-9567C儲能協(xié)調(diào)控制裝置具有如下顯著特點：采用南京南瑞繼保電氣有限公司高性能高可靠性的UAPC平臺，友好的人機界面；功能強大的選配插件能夠滿足現(xiàn)場各種需要；裝置采用全封閉機箱，強、弱電嚴(yán)格分開，取消傳統(tǒng)背板配線方式，同時在軟件設(shè)計上也采取相應(yīng)的抗干擾措施，裝置的抗干擾能力大大提高，對外的電磁輻射也滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；靈活的后臺通信方式，配有以太網(wǎng)通訊接口（可選超五類線或光纖）；支持分層架構(gòu)組成協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)；適應(yīng)高海拔應(yīng)用<6000米；具有CAN、RS485、以太網(wǎng)、光纖等多種通信接口，便于各種通信方式實現(xiàn)繼電保護及安全自動裝置設(shè)計原則1）所有保護均選用微機型