2023园区工商业配储项目储能系统技术方案_36页_4mb

园区工商业配储项目储能系统技术方案总结

核心内容概述

本项目为一套0.5MW/1MWh的锂电池储能系统，采用预装式结构，集成在20尺集装箱内，包含储能电池系统（直流侧）、逆变隔离变压系统（交流侧）、能量管理系统（EMS）、STS负载自动切换系统、消防系统、温控系统、视频监控及门禁系统等。系统设计兼顾安全性、可靠性、可扩展性与经济性，可实现峰谷电价套利、负荷调节、应急供电等功能。

主要观点与关键信息

储能系统总体方案

• 储能系统由1套EMS和1套0.5MW/1MWh储能单元组成。
• 每套储能单元包含1套0.5MW/0.5MVA逆变隔离升压系统和1套0.5MW/1MWh储能电池系统。
• 系统通过隔离变压器和STS连接至0.4kV交流母线，实现并网与离网运行。
• 电池系统采用磷酸铁锂电池，通过合理的串并联组成电池簇，再通过汇流系统连接至PCS。

储能系统特点

• 可移动、易安装：采用集装箱结构，便于运输和安装。
• 高安全性：具备多级预警和联动控制策略，配备自动灭火系统（七氟丙烷）和智能消防控制。
• 高可靠性：采用模块化设计，便于维护和更换。
• 智能监控：配备BMS系统，实现电池状态实时监控、均衡、保护、自诊断等功能。
• 灵活扩展：系统支持多种通讯方式，便于与后台监控系统集成。

储能系统作用

• 峰谷价差套利：在电价低谷时充电，在高峰时放电，降低用电成本。
• 自发自用：结合光伏组件，提高自发自用率。
• 应急供电：在电网故障时，提供备用电源，保障供电连续性。
• 容量费用管理：通过储能降低整体负荷，减少容量电费支出。

电池舱设计方案

• 电池舱采用20尺高柜集装箱，内部集成电池系统、逆变升压系统、消防系统、温控系统等。
• 电池系统由5个电池簇组成，每个电池簇包含17个电池模块和1个高压箱，总容量为1.066MWh。
• 电池簇采用顶部侧进风散热方式，便于系统散热和维护。
• 每个电池簇标称电压为761.6V，容量为280Ah，电量为213.248kWh。
• 电池系统采用模块化设计，便于搬运和维护。

电池管理系统（BMS）

• BMS由BMM、BCM、CCU组成，具备多层通讯拓扑结构。
• 实现电池电压、温度、电流等参数的实时采集、均衡、保护、自诊断等功能。
• 支持远程和本地参数设定，具备事件记录和历史数据存储功能（≥100000条事件，≥30天历史数据）。
• 通讯接口包括以太网、RS485、CAN总线等，支持多种协议（Modbus TCP/RTU）。
• BMS具备热管理功能，可控制温控设备的启停，防止电池过热。

消防系统

• 集成在集装箱内，具备多级预警和自动灭火功能。
• 检测装置包括一氧化碳、氢气一体化探测器、烟雾探测器和温度探测器。
• 灭火方式采用空间淹没式七氟丙烷灭火系统，具备自动、手动和应急启动三种方式。
• 系统具备自检、定期巡查和故障报警功能，保障极端情况下的安全运行。

在线监测系统

• 系统分为三层架构：数据采集层、数据应用层、用户层。
• 数据采集层由监测主机、温感、烟感、可燃气体探测器组成，实现对电池舱环境的实时监测。
• 数据应用层对采集数据进行分析、展示、存储，并支持BMS数据联合分析。
• 用户层支持远程监控、报警管理、历史数据查询及可视化操作。

交流侧系统设计方案

• 逆变隔离变压系统：包括1台500kW PCS、1台500kVA干式隔离变压器、1套STS系统、1面0.4kV高压进线柜和1面低压配电及通讯柜。
• 储能变流器（PCS）：支持三电平设计，提高效率和稳定性；具备削峰填谷、并离网切换、低电压穿越、有功无功调度等功能。
• STS负载自动切换系统：实现并网与离网无缝切换，切换时间小于20ms，支持多种通讯方式（Modbus TCP/RTU）。
• 变压器：采用干式风冷方式，具备良好的绝缘性能和散热能力。

能量管理系统（EMS）

• EMS具备实时监控、预警、调度、经济运行策略等功能。
• 实现对储能系统运行状态的全面监控，包括BMS、PCS、空调、消防等设备的参数采集与分析。
• 支持远程调度和实时调度，结合电价信息进行充放电优化控制。
• 实现削峰填谷策略，根据电网电价时段自动控制充放电。
• 提供网页展示功能，支持用户远程访问和操作。

集装箱及辅助系统

• 集装箱具备防腐、防火、防水、防尘、防震、防紫外线、防盗等功能，满足20年使用寿命。
• 配套辅助系统包括视频监控、门禁系统、照明系统、配电和接地系统。
• 照明系统包括常规照明和应急照明，应急照明时间≥30分钟。
• 接地系统确保整体系统安全，接地电阻≤4Ω。

供货设备清单

总结

本项目储能系统以磷酸铁锂电池为核心，采用集装箱集成方式，实现模块化、智能化、安全化、高效化运行。系统具备多种运行模式，如并网、离网、削峰填谷等，能够有效降低用电成本，提高供电可靠性。BMS和EMS系统实现对储能设备的全面监控和管理，消防和温控系统确保系统在极端情况下的安全运行。整体方案设计合理、技术先进、功能完善，适用于工业园区等对储能系统有高安全性和高可靠性的场景。