文档介绍：该【锂离子电池储能系统设计指南 】是由【kunpengchaoyue】上传分享，文档一共【16】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【锂离子电池储能系统设计指南 】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。1、储能系统配置说明
电池类别、电池容量、电池电压、BMS、逆变器类型、监控系统、电池接地布局、交直流耦合、并网/离网、系统功能、制造商说明、物料安全数据表。
2、储能系统具体要求
A电池放置空间
物理尺寸、重量(承重)、结构、通风、环境(温度、阳光直射、天气、湿度)。
空间开阔便于维护。无可燃物。电池、PCS等设备方便从门进出。
B电池外壳
电池柜、机架必须牢固接地。可锁屏蔽门避免电接触。镀锌角钢或金属机架。电池极耳需易于接触以便维护。防止昆虫和动物进入。通风。地震应对措施,减少对电池、逆变器或其他电子设备的损害。电池架/柜垂直和对角线部分应
加强,保证足够强度。
C防护屏或围栏
保证足够的机械强度
动力电缆越短越好,降低线阻导致的压降。电缆截面积要求必须能够承受最大电流,并且不破坏电缆绝缘。同时符合短路保护要求。并联电池组动力线缆要—样长、截面积要一样大。
多根细电缆优于一根粗电缆。(电流集肤效应)电缆槽、PVC管、PVC线槽都可用于保护电缆。
电缆弯曲不能小于制造商规定的最小弯曲半径。
电缆电压等级要求。
电缆截面积要求。
隔离开关、断路器布置在电池柜外,与电池极耳越近越好。单个设备中实现隔离和电路保护,可采用熔断器+隔离开关的配置。
每串电池有独立的熔断器+隔离开关使得该串电池故障不影响其他串电池工作,
保证不间断电源供应。每串电池有颜色区分。
熔断器、断路器、隔离开关需根据直流电流级别和故障电流来选择。
仪表、信息、告警、隔离和保护设备需正确永久标识其用途和目的,放置在方
便、可见、够得着的位置利于需要的人使用。安全标志是体现一个产品设计是
否专业的重要指标
安全标志
A限制访问标志
包含火焰、烟雾危害,只允许授权人员接近,需穿着防护服。
B电池电压和短路电流标志
C燃烧和着火等紧急事件处置方法标志
D关机程序标志
合适的位置,可包含照片。切断熔断器或断路器隔离电池阵列,隔离发电设备,隔离新能源输入,正确的关机程序。
E爆炸与电解质灼伤
F电池化学类型
_1_——I丄JP7Q/»!_I33J
标志放置位置
A监管和警示标志放置在进入电池存储房间或电池外壳的入口
B紧急事件相关信息放置在电池存储房间内或电池外壳门内
避免触电、短路、化学、爆炸、火灾、跌落危害。
A避免触电方法
①设计上确保所有带电部分不会被触碰;②当门或者覆盖物被打开时安全互锁装置自动切断高压(类似于电动汽车的高压互锁);③电池极耳、电池连接片、电缆必须绝缘和机械保护,绝缘部分设计需易于移除以便检查极耳情况。
B避免短路方法
①熔断器、断路器、隔离开关;②如果未接地,每一极均应有熔断器或断路器;
③多个过流保护设备应放置在一起。
过流设备应尽可能靠近电池极耳,要保护电缆,承受最大短路电流。
多串电池时每串电池均应有保护设备,避免正常电池串电流注入失效电池串。
C接地方法
,接地线至少4mm2(具
体截面积要求需根据标准选择),接地故障告警。
D绝缘检测方法
没有接地则需绝缘检测。
E化学危险防护方法
电池架/柜防腐蚀。
F爆炸/燃烧危险防护
G火灾防护
LFP电池优选,管理系统主动防护,主被动通风降温,火灾响应机制。火灾烟雾传感器,灭火器。
H跌落危害防护
地面、外壳、护栏有足够强度。
A安装检查
B电池连接
C初始充电
按制造商规定的方法充电。
常规维护、电池电压、单体电压、循环性能
A文档
建设和安装图纸建设材料提交设备图纸和规格操作和维护手册维护计划
项目进度计划测试计划和程序
质量保证手册
控制系统软件文档
研究报告
测试报告
培训手册
操作和维护手册
B图纸(CAD格式)
与建筑、土木、机械和电气活动有关的施工和安装图纸
材料清单
接线、布线和电缆图
可进行修订或修改的设备图纸
C图纸审查
设备布置、平面图、立面图和示意图
单线和三线图(直流系统双线图)
接线示意图
管道和仪表图
安装(现场开发,管道和布线,接地和现场通信示意图)
D设计数据
电池数据
电池单体、电池模块、电池串的电压(标称电压、放电终止电压、最高电压)、
电流(最大和最小电流)、温度(最高和最低)、容量(kWh)、不同放电倍率的循环效率(库伦效率和瓦时效率)。电池单体、电池模块、电池串的物理和结构特性(尺寸、重量、冷却要求)。
PCS数据
PCS的电气操作和性能特点,包括直流输入电压(最高、最低、标称)、交流输出电压和电流、输出波形和直流母线谐波含量、不同功率时的单向充电和放电效率。
PCS的物理和结构特性(尺寸、重量、冷却要求)。
1、系统级设计和性能要求
主要设备包括电池(含BMS)、PCS、输出/隔离变压器、本地和远程监控设备、HVAC、布线、连接器、保护装置、接地、接线盒和外壳等。
2、设备铭牌额定值
系统额定有功功率和能量。
系统额定无功功率。
上升率(系统响应控制指令将输出从某一值转换至另一值的时间)。
效率。
3系统用例
峰值管理(PM)
旋转备用(SR)
无功补偿/电压支持(VC/VS)
调频(FR)
间歇资源支持(IRS)
PM:控制系统减少其对电网峰值功率的需求。
恒功率模式,以小于等于储能额定功率的功率持续放电一段时间,放电能量不超过储能系统额定能量。
峰值限制模式,当负载用电功率超过期望值时,超过部分的功率由储能系统提供。
SR:储能系统以不超过额定功率、额定能量、操作或安全限制的任何功率放电
任何时间来响应电网实时控制信号提供SR服务。
VC/VS:储能系统通过注入和吸收有功功率和无功功率为电网提供电压支持。
FR:储能系统在一定的功率级别响应外部信号(如自动发电控制信号)进行充
电或者放电。
IRS:储能系统通过消除或减少不期望的电压和功率波动、或稳定功率输出将间歇性能源整合进电网。
电压闪变、缓变率控制、发电跟踪
4、电池子系统设计要求
可承受运输过程中的振动和冲击。电压采集线、温度传感器、极耳连接片(电
缆)应防止运输导致失效。
极耳连接片(电缆)具有足够的载流能力。
标签应包含制造商名称、电池类型、铭牌额定值、制造日期。
电池极耳极性应标明。
不低于95%额定容量。
与地之间电压超过150V的带电部分,当通电时不允许无资格人员接近。
电池串电压超过600V时,建议(非必须)电池串内包含可将电池串分段至不超过600V的隔离开关(无分断能力要求)以便于维护。
具有暴露端子的电池单元开路电压不应超过60V。
多组电池串并联时每组电池串应具有从系统分断的功能,并提供过流保护。断开装置应能在正常负载电流下运行。物理断开,可锁定或固定在断开位置,对维护人员可见。
维护时应确保PCS关闭,并且电池串回路中无电流。
并联电池串单元中的过流保护(交流或直流侧)需考虑其他电池串不会对该电
池串造成故障。
直流母线熔断器、断路器应与PCS功能和电池串保护协调一致,并应考虑直
流系统相关区域的开关或其他瞬变以及电感/电阻(L/R)比。
电池、接线、开关装置和所有直流电气部分应在最大预期电压加上适当的安全系数进行绝缘。
直流母线和载流电缆的负载系数不应超过60%,其他部件的负载系数不应超
过70%。
电池系统应包含监控/告警/维护系统,以检测异常电池单元并将情况通知适当人员。
异常电池单元的情况包括①充放电时不能提供额定容量,②高阻抗或开路,③高阻抗或电池连接开路,④电池温度超阈值,⑤电池内部短路。
电池单元便于安装和维护。(替换一个失效单元的时间短于2小时)
所有电池架/柜需接地。电池架/柜应符合地震载荷和道路振动要求,并在地震时间和公路运输期间抑制电池移动。(Zone4要求)
5、PCS设计要求
6、交流系统
开关装置、交流母线、电缆、连接器、变压器、保护继电器将储能系统在PCC
与电网连接。计量设备。
系统短路电流、有功和无功功率、谐波、占空比、现场温度等。
配电变压器高压侧断路器闭合之前,系统交流断路器必须断开。
每个断路器均可在系统继电器控制面板或电网系统操作员或系统控制中心。
保护和控制、充电和浪涌、辅助电源(风扇、灯及其他)。
7、辅助电源
辅助电源应包括系统运行所需的降压变压器,断路器,熔断器,电机起动器,
继电器,面板,外壳,接线盒,导管,轨道,接线和类似设备。
辅助电源应包含独立的电压互感器和电流互感器,以便实时测量和记录辅助电源功耗,与PCS或电池的功率分开。
辅助电源应确保电网断电时系统有序停机。辅助电源还应具备系统停机后几天内自动重启的功能。
8、控制和通讯
控制系统需具备自动、无人值守操作。就地控制和远程控制。
控制系统应支持必要的控制功能和操作模式以实现系统用例。
通讯协议。
A控制功能
ControlFunction
BriefFunctionDescription
CF1:Directcharge/dischargemanagementmode
,peakloadlimiting,loadfollowing,spinningreserve,andfrequencyregulation.
CF2:Scheduledcharge/dischargemanagementmode
.
CF3:Autonomousvolt-VARmode
InstructstheSYSTEMhowtomanageitsownVARoutputrelativetothelocalservicevoltage.
CF4:Constantpowerfactormode
InstructstheSYSTEMhowtovaryitsownVARoutputrelativetoitsrealpoweroutput.
CF5:Autonomousfrequency-wattmode
InstructstheSYSTEMhowtolimititsownwattlevelrelativetothelocalsystemfrequency.
CF6:Autonomousvolt-wattmode
InstructstheSYSTEMhowtolimititsownwattlevelrelativetothelocalsystemvoltage.
CF7:Peaklimitingmode
InstructstheSYSTEMhowtomanageitsownwattoutputtopreventthepowerlevelatapointofreferencefromexceedingagiventhreshold.
CF8:Load/generation-followingmode
InstructstheSYSTEMhowtomanageitsownwattinput/outputinordertofollow(orpartiallyfollow)thepowerlevelatagivenpointofreference.
CF9:Powersmoothingmode
InstructstheSYSTEMhowtodynamicallymodifyitswattinput/outputinresponsetofastchangesinthepowerlevelatagivenpointofreference.
CF10:Dynamicreactivecurrentsupportmode
InstructstheSYSTEMhowtoprovidedynamicadditionalreactivecurrentsupportinresponsetofastchangesinthelocalsystemvoltage.
CF11:Dynamicvolt-wattmode
InstructstheSYSTEMhowtoprovidedynamicrealpowersupportinresponsetofastchangesinthelocalsystemvoltage.
CF12:Managedconnect/disconnectfunction
RemotelyinstructstheSYSTEMtoconnect/disconnectto/fromthegrid.
CF13:Timeadjustment
Remotelysets/adjuststhetimeintheSYSTEM.
B系统用例
UseCase
SUPPOHHControlFunction(s)
TheSYSTEMshallsupportthisuseinthreeways:
Peakmanagement,constantpower
UsingCF1,adirectcharge/
thismode,theSYSTEMisinstructedbyaremoteentityast