园区工商业配储项目储能系统技术方案.docx

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1、园区工商业配储项目储能系统技术方案编制：审核：审批：20xx年XX月目录1W42储能系统总体方案42.1 储能系统总体设计40.5MW/1MWh磷酸铁锂电池储能系统电气拓扑结构如下：52.2 储能系统特点52.3 储能系统作用63电池舱设计方案61） 1.066MWh电池系统组成如下表：62） 1.066MWh电池储能系统整体布局如下图：73）储能电池系统拓扑图如下：73.1 电芯选型83.2 PACK设计103.3 电池簇设计1134电池管理系统（BMS）125、自诊断功能：电池管理系统具备自诊断功能，对电池管理系统与外界通13温度、烟雾、可燃气体探测+联动控制策略161）一氧化碳、氢气一体

2、化探测器和烟雾探测器、温度探测器；163）使用空间淹没式消防（七氟丙烷）；16配备火灾和灭火剂释放的警铃及声光报警器173、在线监测系统1831解决方案1832安装方案18321装置介绍18322布局方式1933.系统简介203.3.2后台系统213.6温控系统214交流侧系统设计方案224.1 交流侧系统整体方案224.2 储能变流器介绍234.3 变压器254.4 逆变隔离变压系统参数264.5 STS负载自动切换系统275能量管理系统（EMS）285.1方案概述285.1 -1工商业储能EMS系统拓扑图295.2 方案特点295.3 1储能系统一次系统拓扑图305.4 组网架构305.5

3、 EMS功能306集装箱及辅助系统336.1 集装箱箱体336.2 集装箱辅助系统347供货设备清单351概述本项目采用预装式结构，0.5MWlMh储能系统，包括1套能量管理系统（EMS）和1套0.5MWlMWh储能子单元；每套储能子单元包含1套0.5三71MWh储能电池系统（直流侧），1套逆变变压电气系统。其中逆变升压主电气设备及辅助设备与储能电池系统（直流侧）一起集成在集装箱内部，采用物理墙的形式隔开。锂电池储能系统，可利用储能系统在用电低谷时储能，在高峰负荷时放电，从而降低整体负荷实现峰谷电价差套利，降低用电成本及容量费用管理的目的。当发生停电故障时，储能能够将储备的能量供应给终端用户，

4、避免了故障修复过程中的电能中断，以保证供电可靠性。此系统由锂电池储能系统、控制系统、监控系统以及能量管理系统构成。储能系统配置：包含储能电池系统（磷酸铁锂电池）以及变流系统，集装箱内连接电缆、自动气体灭火，工业空调、视频监控、通讯系统、集中箱内的照明、动力配电。采用集装箱的形式，储能装置规格为05MWIMWh储能系统，通过隔离变压器、STS连接到0.4kV交流母线。EMS能量管理系统：根据储能情况及负载情况实现并离网切换控制，并网点电气参数监控，实现系统负载远程投切控制及电源能量均衡控制及系统的经济运行。2储能系统总体方案2.1储能系统总体设计0.5MWlMWh储能系统,包含1套能量管理系统（

5、EMS）和1套0.5MWlMWh储能单元，每套0.5MWlMWh储能单元包含1套0.5MW0.5MVA逆变隔离升压系统和1套0.5MWlMWh储能电池系统（直流侧），本项目配置一个集装箱储能系统，其中包括1套逆变隔离升压系统和1套储能电池系统及相关设备。磷酸铁锂电池通过合理串并联组成电池簇，输出一定电压范围直流通过储能变流器逆变成380V交流，储能子系统通过隔离变压器、STS连接到0.4kV交流母线。O.5MWlMWh磷酸铁锂电池储能系统电气拓扑结构如下:电MAC4KV坦病离开味乐除 0.Mr.5MSookvaM育文伍 Acoovnam图2-1储能系统一次电气图2.2储能系统特点储能系统采用可

6、移动集装箱式设计，易安装、运输、维护和系统扩容。集装箱储能系统由能量密度高、成本低廉、安全无污染的磷酸铁锂电池单元以一定的串并联方式进行连接，配置先进的电池管理系统组成，灵活、可靠，易扩展升级。此外，集装箱储能系统还具有如下特点：全方位、多层次的电池保护策略、故障隔离措施，高安全性集装箱内配置自动火灾报警及自动灭火系统，并具有声光报警和上传功能，可有效保障极端情况下的防火要求集装箱内配置智能温湿度调节系统，内部设备工作环境受外部环境影响小，系统应用地域广泛集装箱内安装网络摄像头和红外距离感应器，用于实时监控和安全防护开放式以太网接口设计，可提供便捷的通讯接口。2.3储能系统作用自发自用，通过配

7、置光伏组件可以更好地利用光伏电力，提高自发自用水平，降低用电成本。峰谷价差套利，在实施峰谷电价的电力市场中，通过低电价时给储能系统充电，高电价时储能系统放电，实现峰谷电价差套利，降低用电成本。能量备用，储能系统可以在电网不能正常情况下起备用和过度作用。容量费用管理，工业用户可以利用储能系统在用电低谷时储能，在高峰负荷时放电，从而降低整体负荷，达到降低容量电费的目的。3电池舱设计方案1.066MWh磷酸铁锂电池储能系统采用20尺集装箱集成，集装箱内包含电池系统、逆变升压系统、电池管理系统、监控系统、自动消防系统、自动空调系统、照明系统等，保证储能系统安全稳定运行。1) 1.066MWh电池系统组

8、成如下表：表3-11.066MWh电池系统组成序号项目描述单元拓扑额定电压(V)额定容量(Ah)存储电量(kWh)备注1电池箱(含BMU)44.828012.544电芯1并14串组成1个电池箱2电池簇(含BCMU),l,761.6280213.24817个电池箱和1个主控箱串联组成一个电池簇3集装箱储能系统761.814001066.245个电池簇并联组成1.066MWh电池系统2) 1.066MWh电池储能系统整体布局如下图：储能系统采用20尺高柜集装箱，可布置5个电池簇,总容量L066MWh单簇17个电池模块，5簇汇流对应1台500kW的PCSo集装箱内部包含逆变升压系统、负荷自动切换系统

9、、空调系统、消防系统、汇流系统、监控系统等及其它辅助部件。集装箱内部结构布置具备可维修性和可更换性，参考布置图如下：图3-1 20尺电池&电气舱平面布置图3)储能电池系统拓扑图如下:EMSBSMU电也图3-2储能电池系统拓扑图3.1电芯选型电芯采用磷酸铁锂方形铝壳电芯，型号为FP71173207-280Ah,容量为280Ah,标称电压3.2V,工作电压范围2.53.65V,该产品应用于电力储能系统电量存储,电池路线为磷酸铁锂电池铝壳；电池模组和电池簇均采用模块化设计，便于搬运、安装、维护。表3-2电芯参数表序号项目规格参数条件1电芯类型磷酸铁锂电芯2电芯型号LFP71173207280Ah3外

10、形尺寸71.55*174.7*207.11+0.5含绝缘膜，含极柱尺寸4重量5.450.20kg包蓝膜后5出厂内阻(IkHz)0.180.05m40%S0C,IkHz,以产线在线测试数据为准6额定容量280Ah0.5P,2.5-3.65V7额定电压3.2V8额定能量896Wh0.5P9工作电压2.53.65V温度ooc102.03.65V温度oc11出货状态27%S0C12月自放电3.5%252C,40%S0C,新电芯存储3个月后13最大持续充放电功率IP252C14放电温度范围-3060C15充电温度范围060C16常温充放电循环寿命26000CIS80%标称容量252,0.5C电芯外形尺寸

11、如下图:go-Hss.Ugw=.后图3-33.2V280Ah磷酸铁锂电芯尺寸图表3-3电芯安全与可靠性能表序号项目标准测试方法1过充测试不爆炸、不起火将电池单体充电至电压达到充电终止电压的1.5倍或时间达到Ih2过放测试不爆炸、不起火将电池单体放电至时间达到90min或电压达到OV3短路测试不爆炸、不起火按照GB/T36276-2018中A.2.14的短路试验步骤，将电池单体正、负极经外部短路IOmin4跌落测试不爆炸、不起火将电池单体的正极或负极端子朝下从L5m高度处自由跌落到水泥地面上1次5加热测试不爆炸、不起火将电池单体以5Cmin的速率由环境温度升至(1302)C并保持30min6挤压

12、测试不爆炸、不起火将电池单体挤压至电压达到OV或变形量达到30%或挤压力达到(13078)kN7低气压测试不爆炸、不起火、不漏液将电池单体在低气压环境中静置6h8热失控测试不爆炸、不起火触发电池单体达到热失控条件9阻燃、防爆防爆，阻燃等级不低于V-O电池单体的壳体应采用阻燃材料，具备防爆功能，阻燃等级不低于V-O3.2PACK设计电池模块由14个280Ah单体电芯组成，成组方式为1P14S,电量为12.544kWh,标称电压为448V。电池模组配置采集模块BMU,用于模组的电压、温度等参数采集，并具有均衡、风扇智能控制等功能。电池PaCk内电芯采用激光焊接结构，安全可靠性高。图3-4电池Pac

13、k外观示意图表3-4电池Pack(1P14S)参数序号名称规格参数备注1单体电池额定容量(Ah)2802电池模块额定容量(Ah)280额定能量(kWh)12.544标称电压(V)44.8运行电压范围(V)39.249.7额定充放电电流（八）140O.5C最大可持续充放电电流（八）280IC尺寸(宽X深X高)(mm)420X645X235重量(kg)962允许工作环境温度5C45C序号名称规格参数备注BMU采集线出线方式前出线绝缘标准电池箱绝缘电阻2IG。(100OVDc)潮湿天气除外耐压标准3820VDC,无击穿现象漏电流VlOmA高压箱包含BMS主控单元以及必要的电气设备，包括负荷型隔离开关或断路器、高压直流继电器、熔断器等，负责每个对应电池簇的总状态采样、回路控制以及策略执行功能。3. 3电池簇设计电池簇由17个电池模块和1个高压箱组成，标称电压为761.6V,容量为280Ah,电量为213.248kWho电池簇在集装箱内靠侧壁面对面布置，采用顶部侧进风散热方式；高压箱放置于电池簇底部左下方，便于操作、维护。多个电池簇可以并联使用组成不同规模容量的储能系统。电池簇外观示意如下：图3-5电池簇外观示意图电池簇主要参数如下:表3-5电池簇参数表序号项目规格参数备注1组合方式1并238串17个电池模块2额定容量（Ah）280