光伏储能一体化充电站设计方案.docx
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光伏储能一体化充电站设计方案
光伏储能一体化充电站
设
计
方
案
项目名称：
项目编号：
版本：
日期：
拟制:
审阅:
批准:
1技术方案概述3
1.1项目基本情况3
1.2遵循及参考标准4
1.3系统拓扑结构5
1・4zis纟充牛寺••・・・・・・・・・・・••••・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6
2系统设备介绍7
2.1250kW并离网型储能变流器7
2.1.1EAPCS250K型储能变流器特点7
2.1.2EAPCS250K型并离网逆变器技术参数7
2.1.3电路原理图8
2.1.4通讯方式9
2.250K.DCDC变换器9
2.2.150K.DCDC变换器特点9
2.2.250K.DCDC变换器技术参数10
2.3光智能光伏阵列汇流箱11
2・3・1汇流箱简介11
2.3.2汇流箱参数12
2.4光伏组件系统13
2.4.1270Wp光伏组件13
2.560KW双向充电桩15
2.5.160KW充电柱概述15
2.5.2充电桩功能与特点15
2.5.3EVDC-60KW充电桩技术参数16
2.6消防系统17
2.7微网能量管理系统17
2.7.1能量管理18
2.7.2光电预测19
2.7.3负荷预测19
2.7.4储能调度20
2.7.5购售计划20
2.7.6管理策略20
2.8动环监控系统22
2.9电池系统23
2.9.1电池组23
2.9.2电池模组与电池架设计23
2.9.3电池系统参数表24
2.10定制集装箱25
3设备采购信息介绍26
1技术方案概述
（1）项口主要包括：
1台250kW并离网型储能变流器（PCS）,4个50kW的DC/DC模块,
（2）长春年平均日照时间为4.8h,光伏系统占地面积200nf,采用自发自用。
（3）储能系统采用集装箱方案，箱内集成储能变流器、DC/DC变换系统、电池系统、电
池管理系统、能量管理系统、交流配电柜、动环监控系统和自动消防系统等设备。
1-2遵循及参考标准
—GB7251.1-1997
《低压成套开关设备》
—IEC439-1.1992
《低压成套开关设备和控制设备》
—GB/T14048.1-93
《低压开关设备和控制设备》
—GB/T9661-1999
《低压抽出式成套开关设备》
—GB9166-88
《低压成套开关设备基本试验方法》
—IEC255
《继电器》
—GB/T7261-2000
《继电器及装置基本试验方法》
—GB1207-86
《电压互感器》
—GB1208-87
《电流互感器》
—GB13539-92
《低压熔断器》
—GB3983.1-89
《低电圧并联电容器》
—IEC129
《交流断路器和接地保护》
—GB/T13423-92
《工业控制用软件评定准则》
—GB/T15532-1995
《计算机软件单元测试》
—GB7450
《电子设备雷击导则》
—GB13926-92
《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》
—GB50171-92
《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》
—IEC51
《直接动作指标模拟电气测量仪器及其附件》
—GB./T7676-1998
《直接作用模拟指示电测量仪表及附件》
—GB4942.4-93
《低圧电器外壳防护等级》
—IEC446
《绝缘和非绝缘导体的色标》
—IEC73
《指示灯和按钮的色标》
—GB/T14549-1993
《电能质量、公用电网谐波》
—GB/T15543-1995
—GB/T3797-1989
《三相电压允许不平衡度》
《电控设备第二部分：
装有电子器件的电控设备》
—NB/T31016-2011
《电池储能功率控制系统技术条件》
—GB/T2423.17-1993《盐雾试验方法》
1.3系统拓扑结构
图1光储充微电网系统拓扑
如图1所示，光储充微电网系统拓扑主要设备说明：
并离网型储能变流器：
250KW变流器的交流侧并联接入380V的交流母线上，直流侧并联接入4台5016V的双向DC/DC变换器，可以实现能量的双向流动，即电池的充放电。
双向DC/DC变换器：
4台50KWDC/DC变换器高压侧接入变流器的直流端，低压侧与退役动力电池组连接，每台DC/DC变换器与1组电池组连接。
退役动力电池系统：
12节3.6V/100Ah电芯1P12S构成1个电池模块（43.2V/100Ah,标称容量为4.32跚），16个电池模块串联构成1簇电池（691.2V/100Ah,标称容量为
69.12KWh）,电池簇接入双向DC/DC变换器的低压端。
电池系统共含4簇电池，标称容量为276.48KWho
MPPT模块：
MPPT模块的高压侧并联接入750V的直流母线上，低压侧侧连接光伏阵列；光伏阵列分为6个组串，每组由16块270Wp的组件串联，共有96块光伏组件，光伏阵列的总功率为25.92kWpo
充电桩：
系统含3台6016V充电桩，充电桩的交流侧并入交流母线，可山光伏、储能和电网供电。
EMS&MGCC：
根据上级调度指令完成对储能系统的充放电控制、电池SOC信息监测等功能。
1-4系统特点
（1）系统采用三层控制架构，最上层为能量管理系统，中间层为中央控制系统，最下层为设备层。
系统集成量转换装置、相关负荷监控和保护装置，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统。
（2）储能系统的能量调度策略根据电网的峰谷平段电价和储能电池的SOC（或组端电压）状态灵活地调整/设置，系统接受能量管理系统EMS的调度，从而进行智能化的充放电控制。
（3）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。
（4）电池管理系统（BMS）与能量管理系统（EMS）通信，上传电池组的信息，并在EMS及PCS的配合下，实现对电池组的监控和保护功能。
2系统设备介绍
2.1250RW并离网型储能变流器
图2EAPCS250K并离网型储能变流器
2.1.1EAPCS250K型储能变流器特点
具备并网与离网平滑切换功能。
具备并网恒流和恒功率两种充电模式，两种充电模式可实现在线无缝切换，适合各种应用场合的需求。
具备与多种蓄电池的接口，有与电池BMS通讯功能。
能实时接受上位机的调度，可通过PQ模式或下垂模式调度有功无功，满足并网充放电需求。
功率因数可调范围：
-1〜1。
通讯方式有RS485,以太网等多种通讯方式，灵活可设。
采用先进的IGBT功率模块，完善的系统保护功能，安全可靠。
宽的直流电压输入范圉。
彩色LCD液晶触摸屏显示，保护及运行参数可设置。
安装、操作、维护简便。
2.1.2EAPCS250K型并离网逆变器技术参数
表1250kW并网逆变器关键性能参数列表
序号
类别
项目
参数
1
直流侧
额住有功功率
250KW
2
直流电压工作范围
500~800V
3
最大直流输入电压
850V
4
最大直流输入电流
525A
5
恒流充放电电流范用
0~525A
6
恒功率充放电功率范囤
0~250K
7
直流电压纹波
<1%
8
直流电流纹波
<1%
9
直流电流精度
<0.5%
10
直流电压精度
<1%
11
额宦交流功率
250KW
最大交流功率
275KW
12
并网模式
交流输出电压
304旷456V
13
交流侧频率
50/60Hz±2Hz
15
功率因数调节范用
-fl（可调）
17
电流畸变率（额定工况）
<1.5%：
18
交流侧
输出效率（不含变压器）
>98%
28
输岀电压精度（额定工况）
<1%
29
输出电压范围
198~242V
30
S
输出频率范围
49.5'50・5Hz
31
输出电压THD值（额泄阻性负载）
<1.5%
32
输岀电压不平衡度（100%不平衡）
<1%
33
动态时电压幅值突变范用
<10%
34
动态时电压幅值恢复时间
<20ms
35
自动从离网到并网功能
具备
36
并离网工作模式
并网PQ,离网VF：
37
恒流、恒功率、恒圧充放电功能
具备
38
T冷燃才
恒流.恒功率在线模式切换
具备
39
电池均充、浮充功能模式
具备
41
方波充电模式
具备
42
交流侧过/欠压保护功能
具备
43
直流侧过欠压保护功能
具备
44
过/欠频保护功能
具备
45
过流保护功能
具备
46
极性反接保护功能
具备
47
过载保护功能
具备
48
保护
过温保护功能
具备
49
冷却系统故障保护
具备
50
防孤隔保护功能
具备
51
通讯故障保护功能
具备
52
漏电流保护功能
具备
53
防雷保护功能
具备
54
相序反接保护功能
具备
55
防护等级
IP20（户内）
56
冷却方式
风冷，可调速
57
通讯接口
以太网，RS485
58
显示
LCD触摸屏
59
电量统计功能
具备
60
功率流向显示
具备
2-L3电路原理图
2・1.4通讯
方式
储能变流器通过以太网或RS485与上位机通讯，支持MODBUSTCP/RTU和104规约，通讯
方案可详见产品手册。
（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，通过我司能量管理监控系统对储能变流器进行监控。
图5储能变流器通过RS485/232转换器与计算机的连接示意图
2.250k_DCDC变换器
2.2.150K_DCDC变换器特
点
釆用先进的IGBT功率模块，完善的系统保护功能，安全可靠;
＞双向BUCK-BOOST变换;
多种通讯接口（以太网通信，RS485,CAN）:
彩色LCD液晶触摸屏显示；
保护及运行参数可设置；
安装、操作、维护简便；单个模块宽电压输入范围：
低压侧DC300〜820V,高压侧DC500旷900V；
单个模块额定功率：
50KW
采用系统板与分模块架构，系统板协调控制各个分模块，大大提高系统的可靠性与稳定性。
2.2.250K_DCDC变换器技术参数
表250k_DCDC模块关键性能参数列表
序号
类别
项目
参数
1
低压侧
额泄有功功率
50KW
2
最大功率
55kW
3
直流电压工作范【羽
250~700V
4
最大直流输入电压
700V
5
最大直流输入电流
137.5A
6
恒流充放电电流范用
0、137・5A
7
恒功率充放电功率范用
0~55KW
8
高压侧
额定功率
50kW
9
最大功率
55kW
10
直流电压工作范囤
700旷850V
11
最大直流输入电压
850V
12
最大直流输入电流
78.6A
13
工作模式
恒流.恒功率，恒压放电功能
具备
14
恒流，恒压、浮充功能模式
具备
15
效率
欧洲效率
98.5%
16
最高效率
99%
17
保护
过/欠压保护功能
具备
18
过流保护功能
具备
19
过载保护功能
具备
20
过温保护功能
具备
21
冷却系统故障保护
具备
22
防雷保护功能
具备
23
软启保护
具备
24
EPO保护
具备
25
髙压侧短路保护
具备
26
环境
防护等级
IP20（户内）
27
冷却方式
风冷，可凋速
28
允许环境温度
-25r-+50°C（超过50度降额使用）
29
允许相对湿度
0-95%，无冷凝
30
海拔高度
6000米（＞3000米需降额使用）
31
通讯
通讯接口
CAN,RS485
机械参数
尺寸（宽X高X深）
440X220X600mm
净重
50Kg
2.3光智能光伏阵列汇流箱
图7智能光伏阵列汇流箱
2.3.1汇流箱简
为了减少光伏组件与逆变器之间连接线，方便维护，提高可靠性，在大型光伏电站并网发电系统中，一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置一一光伏阵列汇流箱。
EAPVCB系列光伏阵列汇流箱是为了满足高效能、高可靠性而特别设计的，可与本公司的光伏逆变器产品相配套组成完整的光伏发电系统解决方案。
使用光伏阵列汇流箱，用户可以根据逆变器输入的直流电压范围，把一定数量的规格相同的光伏组件串联组成一个光伏组件串列，再将若干个串列接入光伏阵列汇流箱进行汇流，通过防雷器与断路器后输出，方便了后级逆变器的接入，提高了系统的安全性，缩短了系统安装时间。
本公司EAPVCB系列光伏阵列汇流箱在提供汇流防雷功能的同时，它还监测了光伏电池板运行状态，各个串列电流、汇流后总电压、防雷器状态、直流断路器状态、温度釆集，并装置标配有RS485总线接口，可以把测量和采集到的数据上传到监控系统。
本公司光伏阵列汇流箱具有以下特点：
防水等级为IP63,满足室外安装的使用要求；
宽直流电压输入范围（最大接入开路电压可达1000V）；
采用高精度霍尔电流传感器；
每路采用光伏专用熔断器，耐压DC1000V：
采用光伏专用高压防雷器，正负回路都能得到保护；
对输入阵列进行电流监控，本机LED显示及通过RS485方式输出电流值;
对汇流后电压进行监控，本机LED显示及通过RS485方式输岀电压值；实时监测防雷器及直流断路器状态；
具有RS485总线接口，可将数据上传至上位机监控系统；
具有RS485总线掉线检测及报警功能；
实时故障诊断及报警功能。
2.3.2汇流箱参数
型号
EAPVCB-6SD
最大光伏阵列电压
lOOOVdc
最大光伏阵列并联输入路数
6
每路熔丝额定电流
15A（可选）
输出端子大小
PG29
防护等级
IP65
环境温度
-25〜+60°C
环境湿度
0〜99%
宽X高X深
404*136.5*365mm
重量
8.5kg
防雳等级
C级
表2汇流箱参数
2.4光伏组件系统
2.4.1270巾光伏组件
本项目光伏系统采用多晶硅光伏组件，型号为GCL-P6/60,峰值功率为270Wp
（Vmpp=31.2V,Impp=&65A）,尺寸为1600mm（长）X992mm（宽）X35mm（厚），具体参数及外观如下。
GCL-P6/60GCL-P6/60GCL-P6/60GCL-P6/60
电气参数（标准测试条件）
260
265
270
275
功率输出
Pmax（W）
260
265
270
275
最大功率点的工作电压
Vm（V）
30.8
31
31.2
31.4
最大功率点的工作电流
lm（A）
8.44
8.55
8.65
8.76
开路电压
Voc（V）
37.9
38.1
38.3
38.5
短路电流
Isc（A）
9.09
9.2
9.29
9.38
组件效率
（%）
16.0
16.3
16.6
16.9
功率公差
Pm（W）
0"5
标冶测试*件：
（大气BillAM,.5,褊照度1000W/H
.电池温度25。
C）下的测■值
r
机械倉数
1
太阳池片
156•156米多品珪电:
也
电油片故目
—绢60片（6x10〉
组件尺寸
1640*992*35蹇米
18.1千克
3.2«iJ5.減反射t®腔钢化玻M8
边框
阳扱sur吕
按觀血
防护等级IP67
电S&
4平右18米,900豪米光伏专用电甥
连接删
原装MU4或MC4兼容
风压/雪压
2400帕/54OO帕*
图8多晶硅组件GCL-P6/60参数
组件尺寸
\mi
8*3Sx8mm
1、女滋孔
8・09x14mm
B
"工丄—
/X
后视图
图9多晶硅组件GCL-P6/60实物图
2.560KW双向充电桩
2.5.160KW充电柱概述
图1060KW充电柱外观
2.5.2充电桩功能与特点
充电云平台
扫码充电
©
4GLTE
PINGAN
平安保险
IP54
远程升级
P54防护等级
SMC
适配车型广泛
移动支付
SMC
图11充电桩功能特点
智能监控：
充电桩智能控制器对充电桩具备测量、控制与保护功能，如运行状态检测、故障状态检测以及充放电过程的联动控制等。
智能汁量：
配置智能双向电能表，可将讣量信息通过RS483分别上传给充电智能控制器和网络运营平台。
扫码充电：
使用易电桩手机客户端扫描充电二维码或关注''易电桩”微信公众号，进行充电。
保护功能：
保护功能齐全，具有输入和输出过欠压保护，短路保护，过流保护，漏电保护，接地检测，过温保护功能。
功率可调：
充电功率可调整，满足家庭或工作场所不同车辆的使用要求。
防护等级：
IP54
2.5.3EVDC-60KW充电桩技术参数
产品型号
EVDC-60KI-5/7YHF1
EVDC-60KI-5/7YHI-2T
输入特性
输入电压（V）
323〜475（三相五线）
交流输入频率（Hz）
40〜60
效率
^95%
功率1*1数
>0.99
输入总谐波含址
W5E
输出特性
输出电压范围（V）
200、500
300-750
200^500
300-750
额定输出电流（A）
120A
80A
120A
80A
最大输出电流（A）
141A
96A
114A
96A
额定输出功率（WO
60
单枪60；双枪同充时每枪30
软启动时间（S）
3-8
输出电流调节范用
10%~100%额定值
稳压精度
<±0.2%
稳流精度
W±0・5%
纹波系数（峰峰值）
W1%
均流不平衡度
W±3%,（50%〜100%额定负载）
音响噪音（dB）
<65
|充电配置及执行标准
充电枪数址
1
2
充电电缆长度@）
5
5
通信协议执行标准
GB/T27930-2015.NB/T33003-2010
充电机执行标准
GB/T27930-2015,GB/T18487.1-2015.GB/T20234.1-2015,GB/T20234.3-2015,
NB/T33001-2010.NB/T33008.1-2013
环境参数
工作温度CC）
-20~+50
储存温度（・C）
「10~+80
相对湿度
W95%
大气压力（kPa）
70〜106
机械参数
尺寸（岛宽深mm）
1800*550*450
重址（kg）
W300
冷却方式
风冷.防尘设计
防护等级
IP54
表3EVDC-60KW充电桩技术参数表
2.6消防系统
图12无管网七氟丙烷自动灭火系统储能集装箱系统采用七氟丙
烷自动灭火系统，七氛丙烷是无色、无味、无污染气体，且不
导电、不含水，不会对用电设备造成伤害，灭火效率高、速度快。
该系统无管网、轻便、可移动，因而安装灵活方便能够就近放置于储能元件柜需重点保护单元附近。
2.7微网能量管理系统
图13中央监控系统主界面（数据采集&智能管理）
智能微电网能量管理系统是一套山预测模块和调度模块组成的能量管理软件，其主要LI的是根据负荷需求、天气因素、市场信息以及电网运行状态等，在满足运行条件以及储能等物理设备的电气特性等约束条件下，协调微电网系统内部分布式电源和负荷等模块的运行状态，优化微电源功率出力，以最经济的运行成本向用户提供满足质量的电能。
智能微电网能量管理系统具有预测微电源出力、优化储能充放电、管理可控负荷、维持系统稳定、实现系统经济运行
等功能。
SCADA系统
实时数据历史数据
负荷预测数据
当地气象数据
实时电价、天然气价格数据
能量管理系统能在智能微电网并网和离网模式下运行，能实行24小时长期预测调度、短期预测调度和实时经济调度，既能满足电网上级部门的调度需求，乂能降低柴油机启停频率、减少备用储能容量，还能使系统经济性运行。
能量管理系统对智能微电网实行经济调度，不仅保证用户供电可靠性，还提高了系统的经济性。
能量管理系统特点：
数据釆集、数据分析及故障录波。
储能系统智能管理，充放电控制。
储能变流器并离网平滑切换。
系统故障告警及保护管理。
2.7.1能量管理
能量管理就是对微网系统进行预测和调度，显示微网系统各部分的预测调度值，微网一天的费用曲线以及统计微网的经济效益和显示微电源的实时功率值。
畫＜2?
微电网能呈粹理系统
如上图所示，对于能量管理主界面左上角图，显示了光伏、负载和风力的24小时预测值,
以及根据预测值优化得出的储能出力和购电计划；对于右上角的图，显示了系统当天的运行费用，可以让操作人员直观地了解当天哪些时段微网产生的费用多，哪些时段微网产生的费用少,从而更经济地分配生产；对于左下角图，显示能量管理系统实时功率指令，可以让操作人员了解能量管理系统实时的运行情况；对于右下角图，统计了微电网实时产生的环境经济效益。
2.7.2光电预测
光电预测就是对光伏系统的功率值进行预测，显示光伏系统24小时长期预测值，5分钟预测值和光伏实时功率值和光伏系统的一些环境信息。
可以让操作人员了解光伏系统当天的功率出力；5分钟短期预测值相对24小时预测具有更高的预测精度。
養2尊微电网能虽管理系统
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