MWMWh集装箱储能系统方案Word文档格式.docx
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（BMS）9-10
BMS系统架构
BMS功能说明
9
BMS电池管理系统构成及功能描述
10
能量管理系统（EMS）
10-11
备
监
控
模
块
量
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11
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单
1.储能的应用
图1储能的应用
（1）微电网：
储能系统独立或与其他能源配合，给负载供电，主要解决供电可靠性问题。
（2）辅助新能源并网：
有效解决弃风弃光，提高经济效益；
减少瞬时功率变化，减少对电网冲击；
跟踪计划调度，提高并网可控性；
提高发电预测精度，提升并网友好性。
（3）需求侧响应：
对峰谷电价差和补贴有较大依赖，欧美等发达国家已具备盈利模式，以工商业应用为主，户用储能潜力巨大。
（4）电力调频：
平均来看，储能调频效果是水电机组的倍，是燃气机组的倍，是燃煤机组的20倍以上。
2.系统概述
系统组成
图2储能系统拓扑图
本系统主要包含：
*储能变流器（PCS）:
1台500kW离并网型双向储能变流器，在交流母线并网，实现能量的双向流动。
*磷酸铁锂电池：
釆用赣锋86AH动力电池，4P3S模组成240$768V电池簇，单个集装箱4簇共约能量。
*EHS&
BMS：
根据上级调度指令完成对储能系统的充放电控制、电池S0C信息监测等功能。
*集装箱：
1个30英尺集装箱组成一个lMWh的储能系统。
系统特点
（1）本系统主要用于峰谷套利，同时可作为备用电源、避免电力增容及改善电能质量。
（2）储能系统具备完善的通讯、监测、管理、控制、预警和保护功能，长时间持续安全运行，可通过上位机对系统运行状态进行检测，具备丰富的数据分析功能。
（2）BMS系统即跟EHS系统通信汇报电池组信息，也跟PCS采用RS485总线直接通信，在PCS的配合下完成对电池组的各种监控、保护功能。
（3）常规充放电，可离网或并网工作。
表1系统参数表
序号
参数
参数值
备注
1
额定功率
/
2
额定容量
]MWh
3
直流电压范围
600V、900V
系统平均效率
^86%
湿度
<
70%RH
防护等级
IP54
7
耐盐雾性
600h
8
消防系统
七氟丙烷
9
允许最高海拔
2000m
10
集装箱尺寸
30英尺
高柜
系统运行策略
O储能系统接入电网运行，可通过储能变流器的PQ模式或下垂模式调度有功无功，满足并网充放
电需求。
O电价峰时段或负荷用电高峰期时段山储能系统给负荷放电，既实现了对电网的削峰填谷作用，乂完成了用电高峰期的能量补充。
O储能变流器接受上级电力调度，按照峰、谷、平时段的智能化控制，实现整个储能系统的充放电管理。
O储能系统检测到市电异常时控制储能变流器山并网运行模式切换到孤岛（离网）运行模式。
O储能变流器离网独立运行时，作为主电压源为集装箱本地负荷提供稳定电电压和频率，确保其不
间断供电。
3.系统设备介绍
储能变流器（PCS）
储能变流器功能
（1）有功功率控制功能，PCS储能装置可根据储能系统运行控制系统指令控制其有功功率输出。
为实现有功功率调节功能，电池储能系统能接收并实时跟踪执行储能系统运行控制系统发送的有功功率控制信号，根据储能系统运行控制系统控制指令等信号自动调节有功输出，输岀有功功率与设置值偏差不超过3%。
（2）电压/无功调节功能，PCS储能装置可根据储能系统运行控制系统控制指令等信号实时跟踪调节无功输出，其参数为无功功率、功率因数等参数可III储能系统运行控制系统远程设定。
（3）离网V/F控制功能，PCS储能装置在离网模式下，具备电压和频率的调节功能，能够自动设定额定电压和额定频率启动和运行，也可接收外部电圧给定指令和频率给定指令进行电压和频率的调节。
（4）PCS根据负载的大小进行动态调节的相应时间：
＜100ms（根据客户需求可单独定制）；
（5）保网检测相应时间：
W40ms（根据客户需求可单独定制）；
（6）防孤岛检测相应时间：
W20ms（根据客户需求可单独定制）。
图3500KW型储能变流器
储能变流器通讯方式
（1）以太网通讯方案
若单台储能变流器通讯，可直接用网线将储能变流器的RJ45端口与上位机的RJ45端口相连，通过上位机监控系统对储能变流器进行监控。
（2）RS485通讯方案
在标准的以太网MODBUSTCP通讯的基础上，储能变流器还提供了可选的RS485通讯方案，它
采用的是MODBUSRTU协议，利用RS485/RS232转换器与上位机通讯，通过能量管理监控系统对储能变流器进行监控。
（3）与BMS通讯通讯方案
储能变流器可通过上位机监控软件与电池管理单元BMS通讯，能够监控蓄电池的状态信息，
同时也能够根据蓄电池的状态对蓄电池进行报警及故障保护，提高电池组的安全性。
BMS系统时刻监控着电池的温度、电压、电流信息，BMS系统与EMS系统通信，也与PCS直接通过RS485总线通信实现实时的电池组保护动作。
BMS系统的温度报警措施分三级，初
级热管理通过温度采样和继电器控制的直流风扇实现，当检测到电池模组内温度超过限制时集成于电池pack内部的BMS从控模块会启动风扇散热。
第二级热管理信号预警后BMS系统会与PCS设备联动，限制PCS的充放电电流（具体保护协议开放，客户可以提要求更新）或者停止PCS的充放电行为。
第三级热管理信号预警后BMS系统将切断该组电池的直流接触器以保护电池，该组电池对应PCS变换器停止工作。
电池管理系统（BMS）
拓扑图
储能系统山1个30英尺加高集装箱组成，每台集装箱储能电池接入PCS的直流测，累讣山4组电池组成PCS直流侧的电池单元。
储能系统为每个集装箱电池配置BMS系统，BMS包括三层架构，分别是BMU、BCMU、BAMSo
图4BMS拓扑图
BMS功能说明
电池管理系统是山电子电路设备构成的实时监测系统，有效地监测电池电压、电池电流、电池簇绝缘状态、电S0C、电池模组及单体状态（电压、电流、温度、S0C等），对电池簇充、放电过程进行安全管理，对可能出现的故障进行报警和应急保护处理，对电池模块及电池簇
的运行进行安全和优化控制，保证电池安全、可靠、稳定的运行。
BMS电池管理系统构成及功能描述
电池管理系统由电池管理单元ESBMM、电池簇管理单元ESBCM、电池堆管理单元ESMU及其电流、漏电流检测单元组成。
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，主动均衡，电池组S0C定标和与其它设备信息交互等功能。
表2BMS参数表
工作电源
DC12/24V
均衡方式
被动均衡
电压采集精度
W%
电流采集精度
温度采集精度
W1°
绝缘电阻检测精度
W5%
SOC偏差
5%
电压釆集周期
W200ms
电流采集周期
W100ms
温度采集周期
11
电压均衡平衡度
W土50mv
12
保护
过充、过放、过温、短路
保护定值可设定
13
通信方式
以太网、CAN、RS485
14
通信协议
modbus
15
控制系统响应时间
从收到指令到实现指
令任务
能量管理系统（EMS）
能量管理系统是储能系统的最上层管理系统，主要对储能系统和负荷进行监控，数据分
析。
基于数据分析结果生成实时调度运行曲线。
根据预测调度曲线，制定合理的功率分配。
电汹堆
PCS状态■!
建电任：
件6・50V
堆功率：
22.70kV
单我亢电显
ibl.1kvb
堆电凉；
30.00A
町充电董：
2203.S"
h
单诙效旦莹
1.9kWh
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57.3*
可妙电塑：
押74Hh
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"
1.1kVh
堆$0?
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57.6K
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待机区fe旅
组斓列表<
>
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■
组电医:
712.007
里•衣充电豈：
29-9kVh
环i5SK:
24.0七
组电流：
0.00A
单;
吹放电鱼：
0-0kWh
单诵皮三均:
31.8X）
绢功率：
0.00kW
杲卄充电量:
29.9k¥
冊X48.5t?
^soe：
57.3%
累计枚电鱼：
0.0kVh
单偶區戎小:
001115.1V
组㈱：
57.0K
空电压平均：
1.769V
单20C平垓:
57.3K
町充电莹:
550.9kVh
单电压最犬:
2S6t1.926V
单SOC最犬7
078tf9e.0溪
739.4kYh
单电压最001*1.601V
卑SOC最小;
0*79*20・0第
图5能量管理EMS界面示意图
设备监控
设备监控是查看系统中设备实时数据的模块，以组态或列表的方式查看设备的实时数据，并可通过该界面对设备进行控制和动态配置。
能量管理
能量管理模块是根据负荷预测结果，结合运行控制模块实测数据和系统分析模块分析结果，确定储能/负荷的协调优化控制策略。
主要包含能量管理、储能调度、负荷预测、购售计划和管理策略.
能量管理系统能在并网和离网模式下运行，能实行24小时长期预测调度、短期预测调
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