文档介绍：该【1MW2MWh1000V20尺风冷工商业储能系统方案 】是由【1781111****】上传分享，文档一共【31】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【1MW2MWh1000V20尺风冷工商业储能系统方案 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:..1MW/2MWh储能系统技术方案(1000V):..录一、项目概述..............................................................................................二、设计方案..............................................................................................4三、系统架构..............................................................................................5四、供货范围..............................................................................................5五、标准规范..............................................................................................6六、储能系统...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................27/31:................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................30七、400V低压并网柜..............................................................................31/31:..1MW/2MWh储能项目配置2套500kW/1000kWh储能预制舱,交流侧400V并网。、设计方案系统方案包含2套500kW/1000kWh储能预制舱,舱内集成有电池簇、控制汇流柜、隔离型储能变流器(PCS)、能量管理系统、通风系统、温控系统、消防系统、视频系统和照明系统等,两套储能预制舱共用1面EMS柜进行管理。采用5500*2438*2896mm高柜集装箱,舱内配置8簇129kWh的磷酸铁锂电池簇,经1台控制汇流柜汇流后接入1台500kW的PCS,之后经由隔离变压器输出交流400V。单舱配置电量1000kWh。2个储能预制舱2路400V交流电接入2台400V低压并网柜,之后接入用户负荷电网,实现从电网充电及给工厂负荷供电。储能系统建设形式为户外型成套集装箱,产品集成化程度高,安全性能高,环境适应性强,有效减少现场安装调试及后期维护的工作量。产品具备如下特点:集成化程度高:一体式集成设计,涵盖电池、电池管理系统、变流变压系统、通风热管理系统、低压配电、消防、门禁、监控等,降低现场设备安装组合成本。?安全性能高:三级架构电池管理系统,实现系统全程监控和管理,消防联动切断策略,安全接地,确保电池安全稳定运/31:..环境适应性强:IP54防护,C3防腐设计,风载、雪载、抗震设计,储能系统可适用于高海拔、高温和低温等恶劣环境。三、系统架构图3-1系统架构示意图(参考)、供货范围储能方案产品供货范围如下:序号设备名称型号数量单位500kW/1000kWh,含储能预制15500*2438*2896mm高柜集装箱和2套舱内部电池簇、BMS、控制汇流柜、/31:..隔离型PCS、EMS、通风热管理系统、消防系统、视频监控系统、环控系统、配电照明系统、内部线缆与附件等400V低压含断路器、隔离开关、电流互感器、22面并网柜电表、避雷器等含储能舱到并网柜电缆,自用电供3配套电缆2套电电缆等备品备件质保期内使用的备品备件和安装4及专用工1套调试必备的专用工具具含指导安装、试验、调试、现场服5技术服务1项务、验收及监测考核等4-1供货范围五、标准规范GB/T1413-2018集装箱分类、尺寸和额定质量GB/T36276-2018电力储能用锂离子电池GBT/34131-2017电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范GB/T36558-2018电力系统电化学储能系统通用技术条件GB/:..GB/T191-2008GB/T36547-2018电化学储能系统接入电网技术规定GB/T36548-2018电化学储能系统接入电网测试规范GB/T36558-2018电力系统电化学储能系统通用技术条件六、、电池管理系统、控制汇流柜、PCS(隔离型)、EMS、温控系统、消防系统、门禁照明系统和配电系统等,所有设备集成在一台5500*2438*2896mm高柜集装箱内。电池合计配置8簇,经1台控制汇流柜汇流后接入1台500kW的PCS,合计额定配置电量1000kWh。电池在电池管理系统(BMS)的管控和保护下工作,舱内配置工业级空调对电池进行温度控制,同时配置舱级全***己***与水喷淋消防系统对电池进行安全防护。能预制舱外观参考图6-1所示,内部设备布局图参考图6-2所示,储能预制舱技术参数如表6-1所示。/31:..6-1储能预制舱外观图(参考)图6-2储能预制舱内部布局图(参考)表6-1储能预制舱技术参数表直流侧参数其他参数电池类型磷酸铁锂电池系统效率≥86%-20-55℃组合方式192S1P*8运行温度范围(超过45℃降功率)%~85%(无冷凝)3000m电压范围500V~(>3000m需降/31:..工业级空调标称电量1000kWh温控方案(15kW/储能预制舱)舱级全***己***+水交流并网参数消防方案喷淋消防接线方式3P3W/3P4W防护等级IP54额定功率500kW防腐等级C3888kWh(不考交流侧可放虑自用电,噪声<75dB出电量DOD90%)额定电压400Vac抗震等级8级额定频率50/60Hz进出线方式下进下出外形尺寸5500*2438*2896功率因数-1~1(长*宽*高)mmTHDi≤3%重量≤20TModbus-RTU,隔离变压器具备通信协议Modbus-TCP等RS485,,通信方式干接点等GB/T36276,标准及认证UL9540A等/31:..-(24S1P)(192S1P)~-20-55℃~85%(无冷凝),具备安全可靠、系统效率高、循环寿命长等特点。储能预制舱内共包含1堆电池,每堆电池包含8组电池簇,每组电池簇由8箱电池单元箱串联组成,通过一/31:..24颗磷酸铁锂电池1并24串组成,由一套三级架构的电池管理系统(BMS)对电池进行监测和保护。电芯正极基材采用耐高温、耐腐蚀性的功能涂层,加上高导电性复合导电剂方案,提升电极本身的导电性能。同时在盖板极柱设计、电解液锂盐浓度等方面均进行高导电性设计,降低电池在使用过程中的产热量,提升系统稳定性;电池以成熟稳定的磷酸铁锂和人造石墨为正负极原材料,严格控制金属异物指标小于1PPM。在负极选型上采用高石墨化度、二次造粒工艺和表面均一性更好的人造石墨,在电液选型上采用耐高温型络合反应添加剂、高浓度锂盐以及稳定的成膜添加剂,在制程中严格控制水份,保证电池的长寿命特性;电池在生产过程中采用全流程智能化生产制造工艺,实时监测及控制各项制程指标,同时生产过程中严格管控温度、露点及粉尘等异物,降低环境对电池性能的影响。并不断探索使用自主研发的电芯一致性筛选工艺,加强电池性能一致性的筛选,提升电池组性能的一致性及稳定性。表6-3电芯参数表项目单位参数能量型磷酸铁锂锂离电池种类-子电池电池型号-210标称容量Ah210/31:..≤-方形铝壳尺寸mm54*174*-4电池单元箱参数表项目单位参数成组方式-(D*W*H)mm876*416*230重量kg130/31:..6-5电池簇参数表成组方式-8个电池模组串联电池单元箱×8+高压主要部分-箱×1尺寸(W*D*H)mm500×930×2345mm重量kg≈~-≥95%充电5~45;放电工作温度℃-20~55进出线方式-下进下出冷却方式-(BMS)由三层结构组成,分别是BMU、BCU和BAU。BMU负责采集电池单元箱的电压、温度数据,BCU负责检测/31:..电流数据并控制各回路继电器,同时接收BMU的采集数据,并将信息统一上传至BAU,BAU负责管控所有电池簇内的电池,并进行电池状态估算,同时与PCS、EMS或站内监控系统进行通信交互。BMS系统具有模拟信号高精度检测及上报,故障告警、上传和存储、电池保护、参数设置、被动均衡、电池组SOC定标和与其它设备信息交互等功能。BMS对储能系统中的锂电池进行全面实时的测量和保护,提供单体电池电压、单体电池温度、连接线缆极柱温度、簇电池电压、簇电池电流、簇电池剩余容量(SOC)、簇电池健康状况(SOH)等测量数据,并且设计有与主控制终端工艺连锁的定值越限逻辑,实现对电池的保护。表6-6电池管理系统参数表序号项目参数备注单个板子1工作电流<******@24V2工作温度-35~85℃3工作湿度30%~95%RH4总压测量范围0~1000V5总压测量精度1%FS6单体电压测量精度±5mV测量范围0~5V7电流测量范围按项目需求/31:..8±%FS9均衡方式被动可选10温度测量精度±1℃11温度测量范围-40~125℃12SOC精度≤5%充放末期13BMS内部通讯CAN14绝缘监测功能包含与PCS-RS485/干接点15BMS对外通讯接口与EMS或站内监控系统-()电池模组均衡BMU根据采集到的电池单体信息,当某节电芯单体电压超过均衡开启电压门限,且与最低电压压差超出均衡开启压差门限,则该电芯均衡回路开启,进行耗散式被动均衡(可根据项目要求配置主动均衡),压差范围回落至规定范围以内之后关闭均衡。均衡状态可通过从控上位机进行查看。均衡开启电压::50mV/31:..30mV(2)电池簇均衡为进行电池簇均衡,在每个电池簇中均加入一个预充回路。预充回路由一个电阻和一个接触器组成,如下图所示。图6-3预充方案原理图在并联的电池系统准备开始对外放电之前(即电池系统与负载之间未形成回路,主接触器未闭合之前),先闭合各个电池簇预充回路中的接触器,这样就使得电池系统中的N个电池簇形成了并联关系。当N个电池簇中的预充回路闭合之后,电压较高的电池簇将会对电压较低的电池簇充电,直至所有的电池簇电压基本平衡,电路中不再存在环流现象。预充电阻解决方案在上电开始阶段,通过预充回路对N个电池簇的电压进行调整,同时由于预充电阻存在,避免了电池簇之间的电流过大。当BMS每次闭合主接触器时,会先执行预充流程,预充完成后/31:..15V时,不启动预充,直接进行对电池系统上电。当压差在15V~45V之间时,启动预充回路。当电池压差大于45V时,系统不进入预充流程需进行人工维护。,具有电池簇电压、电池簇电流采集,电池簇回路接触器控制和保护等功能。高压箱内集成断路器、继电器、熔断器、预充控制电路、分流器、二级BMS(BCU)、开关电源等器件。其中二级BMS(BCU)具有CAN和RS-485通讯总线接口,可实现高压箱与一级BMS(BAU)、三级BMS(BMU)以及储能变流器(PCS)之间的通讯功能,实现储能电池簇的控制、保护和数据通讯功能。交流电源塑壳断路器操开关作面板交流电C故障指示源输入输入负极输入正极通讯接口输出正极输出负极箱体接地有电危险标识图6-3高压箱外观图(参考)/31:..6-6高压箱内部布局图(参考)图6-7高压箱原理图(参考),配电柜上方为控制部分,主要为储能预制舱内用电设备提供电源,以及为电池系统提供管理控制,下方为电池簇汇流部分。柜体尺寸:宽800mm*深/31:..700mm*2260mm,重约260kg,外形参考下图所示。图6控制汇流柜布置图(参考)汇流部分直流汇流部分是将各电池簇并联汇流,并输出至PCS(双向变流器),配合系统监控装置对其输出电压、电流以及绝缘情况等进行监测。每个汇流柜对储能预制舱内8个电池簇进行直流汇流,之后对应接入1台储能变流器(PCS)。?控制部分控制部分是为室内交流用电设备提供交流电源以及通过柜内UPS为电池堆BMS部分提供不间断电源。同时他可以整合系统内自耗电情况、各部分开关门状态、室内温湿度情况以及消防状态信息,并将这些信息上传至BMS系统。同时作为系统内总配电柜,在发生消防事故或者其他紧急事故下可以完成自动或者手动控制下的急停。控制部分具有以下功能:/31:..1流配电;同时为系统内BMS部件(含交换机)提供不间断交流电源。后备时间不小于半小时(依据项目具体要求可配置不同备电时长,根据配电时长蓄电池组柜外另外配置)。2)采集电室内自耗电情况、室内温湿度状态信息、控制汇流柜开关门状态、消防状态信息,并将以上数据上传至后台;3)通过合理的分配尽量保证整个配电系统中各相负载平衡,各支路具有完备的保护功能,关键支路微断分合闸状态可以采集并上传至后台。图6-9直流汇流图(参考)(PCS)是电化学储能系统中,连接电池系统与电网之间的实现电能双向转换的变流器。可控制蓄电池的充电和放电过/31:..PCS控制器通过通讯接收后台控制指令,根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电,实现对电网有功功率及无功功率的调节。PCS控制器通过RS485与BMS通讯,获取电池组状态信息,可实现对电池的保护性充放电,确保电池运行安全。储能变流器外形图如下:图6-10储能变流器外观效果图(参考)表6-7500KW储能变流器技术参数表产品型号BCS500K-A直流电压范围DC500V~DC900V直流特性最大直流电流1125A额定输出功率500kW最大输出功率550kW额定并网电压400Vac允许电网电压范340Vac~460Vac(范围可设置)并网特性额定电网频率50Hz/60Hz最大输出电流794A功率因数/可调节>(额定功率时)/1(超THDi<3%(额定功率时)额定输出电压400Vac离网特性输出电压精度1%/31:..794A电压失真度<1%(线性负载)额定输出频率50Hz/%防护等级IP20隔离变压器具备工作环境温度-25℃~+55℃冷却方式智能风冷(风机可调速)尺寸(宽*高*深)1400mm*2000mm*1000mm基本参数重量2050kg最高工作海拔5000m(3000m以上降容)显示触摸屏BMS通讯方式RS485、CAN调度通讯方式RS232/RS485(标配)、以太网、直流开关具备交流开关具备高电压穿越具备低电压穿越具备防孤岛保护具备交流过流/短路保具备交流过压/欠压保具备保护交流过频/欠频保具备交流进线相序错具备直流过流/短路保具备直流过压/欠压保具备直流极性反接保具备过温保护具备绝缘监测具备接地故障保护具备/31:..,顶层为总集中监控系统,底层设备:储能变流器、电池管理系统(BMS)、环境监测设备、消防系统、计量电表系统等均接入监控系统。监控主机完成现场测控系统之间的网络连接、转换、数据采集、数据本地处理、协议转换和命令的交换、本地用户画面监视操作、控制策略,实现大容量实时数据的高速汇集传输,确保系统能够快速、准确地得到所有监测及监控信息,并及时反馈网络检测的系统异常与故障,确保快速定位与恢复。监控的系说明统PCS接收监控主机命令,进行并、离网操作。负责管理电池系统单元中的全部主控单元。上报BMS关键电池模拟量采集的信息,并在电池系统异常时上报告警。保护电池使用安全。接收消防告警信息,并根据策略切断电池工作回消防路。接收并执行辅助系统下发的指令(开,关,调温);空调反馈空调状态,及相关温度数据。电表接收电表实时负荷信息,调整储能系统出力。/31:..其他门禁、视频等信息。6-(1)运行情况实时监控系统能对所有被监控的运行参数和状态进行实时和定时数据采集,对重要历史数据进行处理并存入数据库。包括:BMS系统的各组电池的总电压、电流、平均温度、SOC、SOH、充放电电流限值、单节最值电池电压、单节最值电池温度、故障及报警信息、历史充放电电量、历史充放电电能等常用信息。PCS的相关参数,包括:直流侧各分支的电压/电流/功率等、交流侧的各相有功功率、无功功率、电压、电流、功率因素、频率和温度、机柜温度、运行状态、报警及故障信息等常用信息,以及日充电量、日放电量、累计充电量、累计放电量(需加电表)等。负荷的各相电压、电流、有功功率、无功功率、频率等信息。(2)运营数据显示系统可根据用户要求,进行实时数据、历史数据的查看,并导出报表;(3)电站能量管理系统根据当前时段、当前负荷、当前上网电价、储能电池SOC,自动控制潮流方向,确定微网系统充放电时段。(4)故障报警系统提供故障及状态事件的记录和导出功能。/31:..5)报表、实时曲线、能量流动显示系统提供实时曲线记录、分析和查询功能,自由选择所需记录和分析的数据,以曲线展现实时数据、历史数据及历史数据统计值,统计数据间隔为1分钟、15分钟。-9监控系统数据表显示PCS主要数据,包括:、电流、有功无功功率、功率因数,频率,模块温度;电网侧总有功功率、、电流、功率;、放电量,直流充电量、放电量;,告警、故障状态;;1数据监控显示BMS主要数据,包括:、总电压、总电流、剩余容量;、总故障状态;显示空调主要数据,包括:、室外温度、室内湿度;、压缩机、电加热、应急风机运行状态;、故障等;/31:..;;;(充电、或者放电);按每日24小时记录运行曲线,曲线支持历史数据查看,曲线数据包括:、。运行策略采用削峰填谷(谷时段时充电,峰时段时放电),具体的策略需要设置如下参数:(系统维护--系统维护--信息管4自动控制理器--电力负荷)“遥控”“充电低阈值”(电池低于此值时系/31:..“充电高阈值”(电池高于此值时系统自动停止充电)“放电高阈值”(电池高于此值时系统自动开始放电)“放电低阈值”(电池低于此值时系统自动停止放电)、;;,配1只12W风扇为宜。BMS从控设温度传感器,放置在电池组内,用于检测电芯温度,当电芯温度大于等于35℃时电池模组风扇开启,恢复值30℃时风扇关闭(可根据项目调节)。,其中内部设备中主要以电池工作产热为主,以我司210Ah电芯为计算单元,综合考量空气漏热量与太阳辐射,,考虑实际使用情况,最终选择单台集装箱配置工业空调的合计制冷/31:..14kW。±5℃,电池集装箱采用恒温恒湿设计,内置工业空调制冷制热系统,空调与电池簇之间设计有连接风道,空调内循环的风路从下部吸入热空气,冷空气从上部排出,经风道流经电池簇,同时根据集装箱内电池的热仿真分析数据进行风道优化,保障每一路电池架均能满足温度均衡,使得每组电池架的上下层电池模组的温度之差控制在最佳运行温度范围内。。采用全***己***药剂,以及水喷淋系统,可选择按簇级探测和PACK级消防,每台集装箱内布置锂电池储能柜火灾抑制系统。以簇级为单位,每个电池簇对应1个吸气式探测器,综合VOC,温度,锂离子浓度,烟雾探测,对电池簇实现簇级监测告警。灭火方面簇级防护时,每个PACK箱安装一个喷头,每簇安装一个吸气式探测器,内部具有探测及分区启动/监测模块。具体方案如下:,探测到该簇电池有热失控火灾,对该簇电池包进/31:..可燃气体探测联动排风换气系统,在探测到舱内可燃气体浓度超标时,联动启动排风换气,降低舱内可燃气体浓度。舱内增设水喷淋消防喷头和管路,在必要条件下,连接外部消防水,进行舱内水喷淋降温。,1台防爆型氢气探测器,2台温感探测器,2台烟感探测器进行空间监测。探测器将信号传输到控制主机,通过相应阈值区间与特征值的变化趋势来判定舱内火情,同时探测器必须具备实时主动上传报警数据的功能。灭火控制主机应有不少于三级预警功能,可在每一级预警触发时给予不同的信号并动作。、外声光报警装置,当气体灭火装置动作时,应有“放气勿入”的警示。。