20MWh储能项目方案Word文档格式.docx
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3集装箱储能20WM系统集成方案整体设计
本工程可安装10座磷酸铁锂电池储能站，总储能容量为20MWh，每套储能系统接入1台SCB10-2000-38.5/0.5/0.5kV低压分裂升压变压器，共10台变压器，然后10台变压器高压侧经汇集1条线路接入35kV高压配电室新装备用柜间隔。
项目建设内容主要包括：
储能式集装箱（每套含2MWh磷酸铁锂储能蓄电池、2面直流汇流柜、2套功率变换系统PCS、BMS系统）。
箱式变电站（每套含2面低压进线柜、35kV变压器、1面高压出线柜）。
10套储能站配套的基础结构、电缆沟道等土建工程。
35kV高压配电室有预留空位，可做为本系统接入柜位置，配置35kV线路保护测控装置1套，本风电场原采用南瑞监控后台，为保证本次通讯接入可靠性，本次配置线路保护测控应与原南瑞保护保持一致。
配置中增加双向四象限电能计费表1块，等级0.2s级，电能表可安装于主控室电子间电度表屏柜备用位置上，原风电场电量采集器为威胜厂家，因此为保证接入，电能表应采用威胜厂家电表。
储能电站每套均设置火灾报警系统，但需接入厂区主控室集中式火灾报警。
根据储能站的容量及功率配置方案，本项目储能系统采用单元模块化方案，其接线方式如下：
1）每套储能电站为两个储能单元，每1MW为1个储能单元，每个储能单元分7簇电池系统，每簇电池系统为24~26块电池模组，每个储能单元并联进入1面汇流柜，汇流柜出线接入1台1MW储能变流器（PCS）；
2）每2台1MW变流器（PCS）接入1台2000KVA低压分裂式升压变压器。
3）每台箱式变压器高压出线35KV，10台变压器并联汇入1条集电线路接入35KV高压配电间进线柜。
整体设计图如下：
图7储能系统电气接线图
4电池系统
电池系统包括电池模组、含电池架、汇流柜、电气控制柜、BMS系统等。
其中，电池组采用模块化设计，每个电池组为8S8P。
每两个电池组配置一个电池管理单元（BLMU），对单体电池的电压、温度等参数进行检测。
电池配置采用三级式系统架构（每个模块为8S8P，尺寸650.9mm
549.9mm
154.2mm，共24或26个标准的磷酸铁锂电池模块串联连接成一个电池架的单位组成192S8。
一个电池簇系统的电压和容量分别为614.4V和320Ah。
表4.1192S8P单簇电池配置
序号
类型
最低
最高
额定
容量（Ah）
能量（KWh）
数量
电压（V）
电芯
LP27148134
2.5
3.65
3.2
40
0.128
模组
8S8P
20
29.2
25.6
320
8.192
电池簇
192S8P
480
700.8
614.4
196.608
注：
该项目由于要求电量为交流侧放出，考虑各部分损耗及DOD,具体如下：
1.0MWh：
192S8P电池簇，共7簇，1376.256KWh
5电池管理系统
电池管理系统（BMS）的主要功能包括全面监测电池的运行状态，包括单体/模块和电池系统电压、电流、温度和电池荷电量等，事故时发出告警信息；
并应可靠保护电池组，具备过压保护、欠压保护、过流保护、过温保护和直流绝缘监测等功能；
并支持61850
TCP/IP通信，配合功3率变换系统及站内监控系统完成储能单元的监控及保护。
BMS电池管理系统实现以下几个功能：
（1）电池端电压的测量
（2）单体电池间的能量均衡：
即为单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。
均衡技术是世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。
（3）电池组总电压测量
（4）电池组总电流测量
（5）SOC计算：
准确估测动力电池组的荷电状态（StateofCharge，即SOC），即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范 围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤。
（6）动态监测动力电池组的工作状态：
在电池充放电过程中，实时采集电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。
（7）实时数据显示
（8）数据记录及分析：
同时挑选出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性。
（9）通讯组网功能
变流器（PCS）
变流器采用输入直流1100kW，输出交流1000kW，采用每1个汇流柜接入1组PCS，由PCS升压至500V，PCS具体参数如下：
DC/AC
参数
直流输入
最大直流输入功率
1100kW
直流输入电压范围
750~800V
最大直流输入电流
1375A
交流输出
额定交流输出功率
1000kW
额定交流输出电流
1155A
额定交流输出电压
500V
允许电网电压波动范围
420~550V可调
额定交流电压频率
50Hz
允许频率波动范围
47~52Hz
电流总谐波畸变率（THD）
<
3%（额定功率下）
功率因数
≧0.99（额定功率下）
功率因数可调范围
-1~+1
6储能电站总平面方案设计：
1）主要建（构）筑物包括（但不限于）：
储能式集装箱基础、箱变基础、电缆沟。
2）本期建设的20MW*1h（20MWh）储能项目位于室外布置，储能设备布置如下图（绿色是储能项目）：
图8项目总平图
集装箱式储能系统设备集装箱设计图
集装箱基础结构设计方案
储能集装箱基础、箱式变压器集装箱基础采用筏板基础，基础墙为砖混结构，电缆沟砖混结构。
设计条件：
基本风压：
W0=0.55kN/m2，根据GB50011-2001《建筑抗震设计规范（2008年版）》的规定，设计地震加速度为0.05g，相应地震基本烈度为6度，设计地震分组第一组。
参考设计规范：
《GB50009-2012建筑结构荷载规范》
《变电站建筑结构设计技术规程》DL/T5457-2012
《混凝土结构设计规范》（2015版）GB50010-2010
《砌体结构设计规范》GB50003-2011
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012
《工业建筑防腐蚀设计规范》GB
50046-2008
基础剖面示意图
7主设备清单
设备名称
规格型号
单位
备注
1
储能集装箱（每座含下）
2000kw，13×
3.4米
座
10
锂电池
1MWh
套
2
汇流柜
台
PCS系统
FlexVert1000
烟感探测器
个
4
悬挂式七氟丙烷灭火装置
kg
30
60
干式灭火器
只
箱式变电站（每座含下）
变压器
S11-2000-38.5/0.5/0.5kV
低压馈线柜GCS
每面1只框架式开关：
2500A
面
高压开关柜
KYN28-61/40.5/630A
装综保1台
3
室外交流配电柜
（带ATS）2进40出，主进线200A，馈线16A
通讯、照明、火灾报警、试验等
室外动力交流配电柜
2进40出，主进线160A，馈线20A
空调、高压开关柜加热、
5
室外直流配电柜
（带双电源切换）2进10出，主进线160A，馈线10A
高压开关柜保护、控制
6
室外光纤配线柜
7
35kV高压配电柜
KYN61-40.5kV-400A短时耐受电流31.5kA/4s，峰值耐受电流80kA，雷电冲击电压185kV，短时工频耐受电压95kV，防护等级IP4X
8
35kV线路保护测控装置
南瑞继保
装于开关柜
9
计量表
威胜厂家，双向四象限
块
能量管理系统（每套含下）
硬件部分
主机、键盘、鼠标、显示器
软件部分
11
打印机
A3
12
视频监控
接入原视频监控
球型摄像头
13
原视频监控系统扩容
14
通讯屏（每套含下）
通讯管理机
2网8串，规约转换485转以太网
网络交换机
24口
光电转换
10口
15
电能质量在线监测屏
含电能质量在线监测装置
16
电缆部分
高压交流电缆
ZRC-YJV22-40.5kV-3*50
米
80
进线柜预估
ZRC-YJV22-40.5kV-3*120
ZRC-YJV22-40.5kV-3*240
150
低压交流电缆
ZRC-YJV22-1kV-3*240+120
800
变压器输入预估
ZRC-YJV22-1kV-3*70+35
500
交流配电柜预估
ZRC-YJV22-1kV-3*50+25
交流动力柜预估
ZRC-YJV22-1kV-4*6
600
直流电缆
ZRC-YJV22-1kV-3*150
PCS输入预估
ZRC-YJV22-1kV-3*50
直流配电柜预估
ZRC-KVVP-0.6kV-4*6
多模铠装光缆
4芯
400
光纤配线柜-储能单元、保护
24芯
650
主控室-光纤配线柜
屏蔽双绞线
RVVP-22-1kV-2*2*1.0
预估
网线
超五类屏蔽线
300
17
火灾自动报警系统
18
储能、箱变基础
23800×
3400
19
室外配电柜基础
600×
电缆沟
1000*1000
120
8公司简介
北京能高自动化技术股份有限公司创立于2007年，是一家以电力电子、控制技术为主导，致力于发展光伏发电、风力发电以及智能电网等清洁能源技术领域的高新技术企业。
公司业务范围涵盖：
新能源关键设备研制；
光伏电站总承包；
一体化系统工程解决方案以及风电智能运维服务等。
能高依托完善的研发体系优势及产学研一体化合作模式，在技术创新和项目经验上处于行业领先地位。
目前能高自主研发的产品有：
光伏逆变器、风电变流器、储能系统双向变流器、微网变流器、风电智能运维系统，通过丰富的产品线，致力为客户提供多样化的智能解决方案。
臻于品质不断创新，北京能高将持续为用户提供更优质地智能化服务。
储能及微网项目：
✧青海分布式微电网系统示范项目；
✧青海海东科技园微网项目
✧山西唐一集团风光储微网系统；
✧中国科技部风光储微网系统；
✧北京交通大学风光储微网系统；
✧新疆电科院风光储微网系统；
✧新疆空管局导航站微电网项目；
✧哈密东南部山口微网项目
✧陕西丹凤县金太阳示范工程；
✧陕西安塞光储互补系统；
✧陕西安塞金太阳二期储能系统；
✧陕西富平光储互补系统；
✧陕西洋县光储互补系统；
✧陕西‘太阳-太阳’独立光伏发电项目；
✧陇西移民新村光储互补独立供电项目；
陕西安塞光储互补系统北京交通大学风光储微网系统
陇西移民新村光储互补独立供电项目陕西富平光储互补系统
陕西丹凤县金太阳示范工程陕西洋县光储互补系统
中国科技部风光储微网系统山西唐一集团风光储微网系统
青海分布式微电网系统示范项目哈密东南部山口微网项目
青海分布式微电网系统示范项目陕西安塞光储互补系统
集中式大型地面电站：
✧哈密荣信44MW光伏发电项目
✧
哈密益鑫20MW光伏产业园区项目
✧京能新能源苏尼特旗赛汗风电场风光一体化20MW光伏发电项目
✧京能建湖30MW渔光互补光伏发电项目
✧京能源深吴忠戒毒康复中心一期20MW光伏项目
✧京能新能源中卫（一期、二期）30MW光伏发电项目
三峡吴忠太阳山二期20MW光伏发电项目
✧三峡新能源乌拉特中旗20MW光伏电站项目
✧三峡新能源鄯善20MW光伏发电项目
✧恒基伟业中卫20MW光伏发电项目
✧青海百科格尔木10MW并网光伏电站项目
✧通辽市霍林郭勒工业园区20MW光伏发电项目
分布式光伏电站：
✧常州经济开发区光伏发电集中应用示范项目
✧北方工业金太阳项目
苏州国华光伏并网电站项目
✧安塞县金太阳示范工程2.1MW光伏发电项目
✧广东南海500kWp光伏发电应用示范项目
✧威海市三角工业园光伏屋顶并网发电项目
✧英利产业园光伏屋顶并网发电项目
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