2023電網(wǎng)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)案例分析及相關(guān)建議

電網(wǎng)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)案例分析及相關(guān)建議0203鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案案例分析相關(guān)建議04儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的定位01配電輸電發(fā)電可再生能源大規(guī)模接入會(huì)破壞電網(wǎng)穩(wěn)定性，利用儲(chǔ)能提高接納能力傳統(tǒng)擴(kuò)容方式受限于輸電走廊布局等資源限制與負(fù)荷需求不斷增長(zhǎng)之間的矛盾，引入儲(chǔ)能能有效緩解矛盾，并緩解設(shè)備更新投資，提高網(wǎng)絡(luò)資源和設(shè)施利用率用戶儲(chǔ)能引入可提高用戶側(cè)分布式能源接入能力，保證供電可靠性，滿足電能質(zhì)量需求，削峰填谷0203鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案案例分析相關(guān)建議04儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的定位0102 鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案項(xiàng)目背景及必要性由于鎮(zhèn)江諫壁電廠3臺(tái)33萬(wàn)千瓦機(jī)組已于2017年迎峰度夏后全部關(guān)停，而原規(guī)劃2018年上半年投運(yùn)的鎮(zhèn)江丹徒燃機(jī)2臺(tái)44萬(wàn)機(jī)組因故無(wú)法按計(jì)劃建成投運(yùn)。2018年夏季用電高峰用電分區(qū)用電存在缺口，隨著用電負(fù)荷的增長(zhǎng)，鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)供電緊迫形勢(shì)短期內(nèi)仍持續(xù)存在。為緩解鎮(zhèn)江地區(qū)2018年電網(wǎng)迎峰度夏供電壓力，保證地區(qū)生產(chǎn)生活用電，提高電網(wǎng)的供電可靠性，本儲(chǔ)能電站項(xiàng)目建設(shè)迫在10千伏接入的電站

110千伏線路10千伏線路圖例220千伏變電站110千伏變電站

220千伏線路說(shuō)明：圖中虛線為本工程新建項(xiàng)目至新竹丁崗至辛豐石橋五峰金東紹隆至高橋北山至黃墟大港至金鳳至訪仙至化工至諫壁電廠質(zhì)檢站奇美

35千伏線路大路至新竹至普慶至姚橋至東鄉(xiāng)至東鄉(xiāng)

至姚橋至東鄉(xiāng)銀山本工程24兆瓦（現(xiàn)有40回）運(yùn)行策略2018年供電分區(qū)最高負(fù)荷日負(fù)荷超過(guò)電網(wǎng)供電能力（即538萬(wàn)千瓦）包括以下3個(gè)時(shí)段：（1）時(shí)段1，9:40—11:22。持續(xù)時(shí)間約2小時(shí)，最大電力缺口22萬(wàn)千瓦，電量缺口19.8萬(wàn)千瓦時(shí)。（2）時(shí)段2，12:46—15:46。持續(xù)時(shí)間約3小時(shí)，最大電力缺口10.8萬(wàn)千瓦，電量缺口3.6萬(wàn)千瓦時(shí)。（3）時(shí)段3，20:16—22:13。持續(xù)時(shí)間約2小時(shí)，最大電力缺口19萬(wàn)千瓦時(shí)，電量缺口14.8萬(wàn)千瓦時(shí)。02 鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案運(yùn)行策略可供儲(chǔ)能系統(tǒng)充電的時(shí)段主要包括：（1）3:00—6:00。持續(xù)時(shí)間4小時(shí)，供儲(chǔ)能系統(tǒng)充電的裕度較大；（2）12:00—13:00。持續(xù)時(shí)間1小時(shí)；（3）18:00—19:00。持續(xù)時(shí)間約1小時(shí)，可供儲(chǔ)能系統(tǒng)充電，以滿足晚高峰時(shí)段放電需求。鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能“多充多放”運(yùn)行模式02 鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案序號(hào)工程名稱建設(shè)規(guī)模1大港儲(chǔ)能電站16MW/32MWh2北山儲(chǔ)能電站16MW/32MWh3五峰山儲(chǔ)能電站24MW/48MWh4建山儲(chǔ)能電站5MW/10MWh5丹陽(yáng)儲(chǔ)能電站12MW/24MWh6長(zhǎng)旺儲(chǔ)能電站8MW/16MWh7新壩儲(chǔ)能電站10MW/20MWh8三躍儲(chǔ)能電站10MW/20MWh總計(jì)101MW/202MWh02 鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案容量：101MW/202MWh（8個(gè)站）功能：參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓源網(wǎng)荷儲(chǔ)：全部接入源網(wǎng)荷儲(chǔ)系統(tǒng)02 鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案組成：儲(chǔ)能電池、電池管理系統(tǒng)（BMS）、儲(chǔ)能變流器（PCS）、監(jiān)控系統(tǒng)、升壓變壓器、SVG電池：基本的能量存儲(chǔ)介質(zhì)BMS：對(duì)電池電壓、溫度、狀態(tài)等信號(hào)在線監(jiān)測(cè)，對(duì)電池進(jìn)行管理PCS：核心設(shè)備，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池與電網(wǎng)建交直流交換和雙向能量傳遞監(jiān)控系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)全站儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)視，功率控制，滿足電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻需要02 鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案電池均采用磷酸鐵鋰電池組（寧德時(shí)代、中天科技、合肥國(guó)軒、力信能源），安全可靠性強(qiáng)、能力密度高、充放電速率快、使用壽命長(zhǎng)。多個(gè)電池串并聯(lián)，形成一個(gè)電池模塊，多個(gè)模塊串聯(lián)形成電池簇，多個(gè)簇并聯(lián)形成電池堆（0.5MW/1MWh，電壓約690V~760V），2個(gè)電池堆安裝于一個(gè)艙（1MW/2MWh），每個(gè)電池堆對(duì)應(yīng)一臺(tái)PCS。02 鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案一、二次設(shè)備高度集成，采用標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制艙體布置形式，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案模塊化、設(shè)備基礎(chǔ)通用化、施工建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化，縮短建設(shè)周期，節(jié)約建設(shè)成本。智能總控艙、電池艙、PCS升壓艙、匯流艙、SVG艙，艙體數(shù)量多。電池艙與PCS升壓艙（2臺(tái)PCS+1臺(tái)升壓變）一一對(duì)應(yīng)，前者有空調(diào)，后者通風(fēng)，前者采用七氟丙烷氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)（全淹沒(méi)滅火方式），均裝設(shè)紅外測(cè)溫高清探頭。02 鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案優(yōu)化主接線，將進(jìn)線柜與PCS艙一一對(duì)應(yīng)的型式優(yōu)化為“一拖四”、“一拖三”，多臺(tái)PCS升壓變預(yù)制艙經(jīng)集電線路并聯(lián)接入一臺(tái)進(jìn)線柜，大幅降低設(shè)備成本，有效減少占地面積。02 鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案SVG：與儲(chǔ)能系統(tǒng)配合，提升儲(chǔ)能站無(wú)功調(diào)節(jié)能力，以IGBT為核心，快速連續(xù)提供容性或感性無(wú)功。優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)對(duì)電流的實(shí)施追蹤，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功和諧波的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，具有提高電網(wǎng)穩(wěn)定性、抑制諧波、平衡三相電網(wǎng)、降低損耗等作用。02 鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案監(jiān)控系統(tǒng)：儲(chǔ)能電站的核心部分，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能站中儲(chǔ)能系統(tǒng)、升壓變壓器、SVG等進(jìn)行信息采集、處理、實(shí)施監(jiān)視、有功自動(dòng)控制、無(wú)功電壓控制、與調(diào)度通信和運(yùn)行管理等功能?？刂婆c調(diào)節(jié)：支持遠(yuǎn)方和就地模式，包括站內(nèi)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、變壓器分接頭遙控等。02 鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案分層架構(gòu)：站控層（監(jiān)控主機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器、通信網(wǎng)關(guān)機(jī)），間隔層（就地監(jiān)控裝置、測(cè)控裝置等）。協(xié)議：104、modbus02 鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案源網(wǎng)荷總體策略：按層級(jí)切負(fù)荷，每個(gè)子站分6個(gè)層級(jí)，結(jié)合不同故障（省外直流故障、錦蘇直流故障、錫泰直流故障、雁淮直流故障），子站設(shè)置不同優(yōu)先級(jí)切負(fù)荷。儲(chǔ)能策略：執(zhí)行：儲(chǔ)能系統(tǒng)直接按最大能力滿放（至少持續(xù)1s，不接受其他命令），充放電轉(zhuǎn)換時(shí)間小于100ms?；謴?fù)：1s后監(jiān)控系統(tǒng)接管PCS，5min內(nèi)收到網(wǎng)荷終端復(fù)歸命令，恢復(fù)執(zhí)行之前的狀態(tài)，5min內(nèi)未收到，自行恢復(fù)之前的狀態(tài)。02 鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案AGC控制模式：調(diào)度AGC模塊根據(jù)ACE模塊計(jì)算儲(chǔ)能站充放電功率，儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度AGC調(diào)節(jié)指令結(jié)合站端各儲(chǔ)能單元當(dāng)前狀態(tài)實(shí)時(shí)生成站端AGC控制命令，在實(shí)現(xiàn)調(diào)度AGC指令跟蹤的同時(shí)有效保護(hù)電池運(yùn)行安全。要求：實(shí)時(shí)計(jì)算站內(nèi)電池狀態(tài)、剩余容量（SOC），上送調(diào)度、快速響應(yīng)調(diào)度AGC指令，優(yōu)化分配并控制。0203鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案案例分析相關(guān)建議04儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的定位0103

案例分析工程概況本次建設(shè)鎮(zhèn)江新區(qū)五峰山儲(chǔ)能電站，儲(chǔ)能電站規(guī)模為24MW/48MWh。站址位于鎮(zhèn)江市大港新區(qū)五峰山東側(cè)，金港大道北側(cè)。站址緊臨大港倉(cāng)庫(kù)北側(cè)圍墻，西側(cè)與五峰山路相連，附近為110kV五峰變電站。目前擬在區(qū)域內(nèi)建站尺寸為122m×45m，面積5490m2。03

案例分析主接線設(shè)計(jì)本工程每套2MWh儲(chǔ)能預(yù)制艙由8個(gè)電池簇構(gòu)成，每一個(gè)電池簇由40個(gè)電池插箱和1個(gè)高壓箱組成。每個(gè)電池插箱由兩個(gè)6并3串的標(biāo)準(zhǔn)模組構(gòu)成，每個(gè)電池簇為6并240串，儲(chǔ)能預(yù)制倉(cāng)每4個(gè)電池簇并聯(lián)接入一臺(tái)500kWPCS，每?jī)膳_(tái)PCS并聯(lián)接入一臺(tái)1250kVA就地升壓變，構(gòu)成一個(gè)儲(chǔ)能子系統(tǒng)。本期儲(chǔ)能電站共24個(gè)儲(chǔ)能子系統(tǒng)。03

案例分析主接線設(shè)計(jì)方案一：?jiǎn)卧泳€每組接入儲(chǔ)能容量?。唤涣鹘尤朐O(shè)備數(shù)量較多；檢修影響范圍小。方案二：集電環(huán)節(jié)及其接線每組接入儲(chǔ)能容量大；交流接入設(shè)備數(shù)量較少；適合大型儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)。03

案例分析平面布置儲(chǔ)能站入口設(shè)在站區(qū)西側(cè)圍墻。圍墻采用實(shí)體磚砌筑，四周均增設(shè)隔音設(shè)施?？偲矫娌贾梅桨钢校屑b箱呈整列式整齊排列在道路周邊。沿戶外集裝箱四周設(shè)主要道路，并與進(jìn)站道路相連。整體布置緊湊合理，功能分區(qū)清晰明確，站區(qū)內(nèi)道路設(shè)置合理流暢。站區(qū)大門至主要運(yùn)輸?shù)缆穼挾?m，兼做消防環(huán)形道路，根據(jù)廠家提供相關(guān)數(shù)據(jù)，道路轉(zhuǎn)彎半徑10米，滿足40呎標(biāo)準(zhǔn)集運(yùn)輸要求。0203鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站技術(shù)方案案例分析相關(guān)建議04儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的定位0104

相關(guān)建議針對(duì)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站工程特點(diǎn)，按照“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化加工、裝配式建設(shè)”的標(biāo)準(zhǔn)配送式建設(shè)模式，形成

“標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、智能化”的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)方案。面向功能配置和設(shè)備對(duì)象，提出預(yù)制艙艙體外形標(biāo)準(zhǔn)尺寸、艙體結(jié)構(gòu)、艙內(nèi)輔助設(shè)施（視頻、暖通、火災(zāi)報(bào)警等），實(shí)現(xiàn)整體采購(gòu)、設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)配送。04

相關(guān)建議建議建立火災(zāi)綜合預(yù)警系統(tǒng)，整合儲(chǔ)能電站內(nèi)煙霧傳感器、溫度傳感器、紅外感溫?cái)z像頭、電池內(nèi)部溫度控制單元，對(duì)建筑、預(yù)制艙內(nèi)以及電池本體的溫控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，在線監(jiān)測(cè)電池、其他設(shè)備關(guān)鍵指標(biāo)。通過(guò)采集整理日、周