2022-09-智慧储能系统解决方案_42页_7mb

智慧储能系统解决方案总结

公司简介

西安西电高压开关有限责任公司隶属于中国西电集团，成立于1955年，拥有60余年发展历史，是输变电行业的重要研发和制造基地。公司产品涵盖高压电器设备、中低压电器设备等28个系列，80多个品种，1400多种规格，广泛应用于电网系统、水电、火电、光伏、风电等领域。其产品已出口至全球40多个国家和地区，累计在网运行约17万台/套。

储能关键技术及应用

储能应用场景分析

• 发电侧：用于平滑出力、调频、备用等。
• 电网侧：用于调峰调频调压、缓解电力缺口、黑启动、延缓输配电设备增容、电网建设阶段过渡供电、后背电源等。
• 用户侧：用于构建微电网、分时电价管理、需量电费管理、提升电能质量、提升供电可靠性、备用容量等。

储能电池选型

电池类型	应用类型	应用场景
锂离子电池（多种）	能量型/功率型	水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统
铅酸电池	能量型	电力系统备用电源、新能源发电储能、UPS备用电源等
钠硫电池	能量型	大型储能电源系统
液流电池	能量型	大型储能电源系统
镍系电池	能量型	大型储能电源系统

大规模储能系统集成化关键技术

• 电池大容量集成技术：实现高容量储能系统的高效集成。
• 储能系统监控和保护技术：通过EMS（能量管理系统）实现对储能系统的实时监控和保护。
• 控制运行关键技术：采用虚拟同步发电机控制技术，实现并/离网无缝切换，提升电网稳定性。

梯次利用关键技术

• 挑战：退役动力电池一致性较差。
• 解决方案：
  1. 采用组串式逆变器方案。
  2. 采用级联拓扑方案。

储能系统EMS

• 用于监控和管理储能系统的运行状态，支持实时诊断与分析、性能衰减预警和安全监控。

储能系统解决方案

基于配网侧智能微电网的关键技术

• 功能：削峰填谷、动态增容、电源保障、无缝切换、提高供电可靠性。

基于并网/离网的光储一体化系统解决方案

• 适用场景：偏远地区、岛屿、石油矿区、医院、数据中心、通信基站等。
• 功能：削峰填谷、平滑负荷曲线、实现并网/离网运行。

基于移动储能变配电系统解决方案

• 适用于多种场景，如移动供电、应急供电等，提供灵活的储能与配电服务。

储能集装箱设计方案

储能系统通信拓扑

• 本地控制器通过以太网接入BMS、温控系统和消防系统，实现数据集成与监控。
• 电站监控系统可通过网络单独获取电池详细数据，如单体电压、温度等。

2.5MWh储能集装箱参数

参数	数值
尺寸(宽×高×深)	12192×2896×2550mm
运行温度范围	-30~50℃
辅助供电	400V/50Hz(三相四线)
相对湿度	0~95%，无冷凝
最高海拔	2000m（＞2000m需降额）
防腐等级	C3
防护等级(IEC60529)	IP55
冷却方式	空调冷却
风载荷	49.9/111 m/s/mph
雪载荷	1.91×10⁻³ MPa/40 psf
箱体Logo	标准(XD)
箱体颜色	RAL7035
主体箱体材质	SPA-H（耐候钢）

平面设计

• 40尺标准集装箱尺寸（ISO1496-1）：
  • 外部尺寸：12192mm（长）× 2438mm（宽）× 2591mm（高）
  • 内部尺寸：11652mm（长）× 1959mm（宽）× 2272mm（高）

性能要求

• 保温隔热、密封防尘、防腐防潮、坚固防火。

智能温控系统

• 最佳工作温度：23℃ ±5℃。
• 最高限制温度：35℃（0.5C充放电倍率）。
• 温控系统设计：采用机柜式一体式工业空调，顶部排风方式，确保电池柜内部温差控制在合理范围内。
• 性能参数：
  • 额定制冷量：12kW
  • 额定制热量：8kW
  • 制冷输入功率：5.8kW
  • 制热输入功率：8.9kW
  • 噪音：71dB(A)
  • 外形尺寸（单台）：800×800×2200mm
  • 重量（单台）：230kg
  • 电源：3Φ-380V/50HZ

消防系统

• 标准规范：参照《气体灭火系统设计规范》《建筑设计防火规范》等。
• 系统组成：包括灭火控制器、放气指示灯、紧急启停按钮、消防警铃、声光报警器、烟感探测器、温感探测器、泄压装置、七氟丙烷药剂等。
• 自动模式：烟雾或温度上升触发火警信号，延时后启动灭火系统。
• 手动模式：值班人员确认火警后，手动启动或停止灭火系统。
• 消防系统配置清单：

  序号	设备名称	型号规格	单位	数量
  1	70L柜式装置	GQQ70/2.5B	瓶组	1
  2	灭火药剂	HFC-227ea	kg	19
  3	灭火控制器	JB-QBL-QM200	台	1
  4	放气指示灯	QM-ZSD-01	个	1
  5	紧急启停按钮	QM-AN-965k	个	1
  6	消防警铃	JL24-6	个	1
  7	声光报警器	SG-991	个	1
  8	感烟探测器	JTY-ZD-920	个	1
  9	感温探测器	JTW-ZD-930	个	1
  11	泄压装置	BLXY-0.12/1.0	台	1

展望

储能重塑未来

• 随着储能载体结构、材料和工艺的创新，超高比能、高安全、高效率储能载体将广泛应用，对电力系统形态产生重大影响。
• 电池成本降低、能量密度、安全性和寿命的提升，将推动储能技术更大规模的应用。

未来电池储能技术的应用前景和集成模式

• 安全措施：注重储能系统设计、安装、运行、监控全过程的安全边界问题。
• 控制架构：采用站域集中管理与子系统分区控制相结合的模式。
• 实时监测：利用大数据、云计算、物联网、人工智能等技术，实现储能系统运行状态诊断与安全预警。
• 多目标控制：实现多目标协同优化控制。
• 能量管理：针对不同类型电池储能系统，实现动态、智能、差异化的充放电控制。
• 综合评估：对储能系统进行全面评估。
• 建模仿真：支持储能系统建模与仿真。
• 安稳支持：提升储能系统的安全与稳定运行能力。