用户侧储能系统技术方案说明书.docx

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1、某地负载侧500kW2MWh储能项目方案设计说明XXXX公司XXXX年XX月1综合说明11.l设计依据11.2 项目概况21.3 主要技术原则21. 4技术经济指标32系统一次42. 1商业用电概况42. 2负荷情况及预测42.3 接入系统方案42.4 建设规模72.5 短路电流分析73储能系统部分83. 1电池选型83.2储能电池安装方式选择93.3PCS选型103.4电池管理系统（BMS）123. 5储能系统总体设计173.6储能系统效率分析183. 7储能系统安全性183.8预制舱194电气部分244. 1电气主接线244.2 电气设备布置254.3 防雷接地254.4 电缆敷设264.

2、 5站用电及照明265. 6.储能单元电气保护275二次系统部分286. 1EMS能量管理系统285.2图像监视及安环系统326土建部分337. 1概述336.2总平面布置与交通运输336. 3储能站建构筑物346.4 采暖通风346.5 给排水347消防部分357. 1消防设计原则357.4 建设规范357.5 电池消防377.6 电气消防387. 5火灾报警及控制系统388环境保护及安全生产398. 1环境保护398. 2节能减排措施408.3劳动安全419施工条件及大件运输方案449. 1主要施工方案4410工程概算4410. 1编制依据4411. 2概算表451.1设计依据1) GB/

3、T 36547-20182) GB/T 36545-20183) GB/T 36548-20184) Q/GDW 11725-20175) Q/GDW 36547-20186) Q/GDW 36276-20187) Q/GDW 36549-20188) Q/GDW 36558-20189) Q/GDW 10769-201710) GB/T 34133-2017电化学储能系统接入电网技术规定移动式电化学储能系统技术要求电化学储能系统接入电网测试规范储能系统接入配电网设计内容深度规定电化学储能系统接入电网技术规定电力储能用锂离子电池电化学储能电站运行指标及评价电力系统电化学储能系统通用技术条件电化

4、学储能电站技术导则储能变流器检测技术规范11)GB/T34131-2017电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范12)GB/T34120-2017电化学储能系统储能变流器技术规范13)Q/GDW10696-2016电化学储能系统接入配电网运行控制规范14)Q/GDW10676-2016电化学储能系统接入配电网测试规范15)NB/T1816-2018电化学储能电站标识系统编码导则16)NB/T1815-2018电化学储能电站设备可靠性评价规程17)NB/T42090-2016电化学储能电站监控系统技术规范18)NB/T42089-2016电化学储能电站功率变换系统技术规范19)NB/T420

5、91-2016电化学储能电站用锂离子电池技术规范20)NB/T42090-2016电化学储能电站监控系统技术规范21)NB/T42089-2016电化学储能电站功率变换系统技术规范22)Q/GDW11376-2015储能系统接入配电网设计规范23)Q/GDW11294-201424)Q/GDW1564-2014电池储能系统变流器试验规程储能系统接入配电网技术规定25)Q/GDW697-2010储能系统接入配电网监控系统功能规范26)Q/GDW1884-2013储能电池组及管理系统技术规范27)Q/GDW1885-2013电池储能系统储能变流器技术条件28)Q/GDW1886-2013电池储能系

6、统集成典型设计规范29)Q/GDW1887-2013电网配置储能系统监控及通信技术规范30)Q/GDW11220-2014电池储能电站设备及系统交接试验规程31)Q/GDW11265-2014电池储能电站设计技术规程1.2项目概况1.2.1项目自然条件（1）项目地理位置项目位于XXXX,占地XXX万平方米，总建筑面积XXX万平方米。（2）项目安置地点储能系统布置场地为XXX,该场地位于南门左侧50m处（地基下方为实地），有道路（路宽2.5m,草地宽为2.7m）可到达，四周围栏外为植树和草地。（3）站外交通运输及公路的引接项目安置地位于楼栋之间。距道路约200米，交通运输便捷。1.3主要技术原则

7、本项目为500kW2MWh磷酸铁锂电池储能系统，分成两路250kWlMWh接入配电房负载侧，总平面布置采用预制舱功能单元方案，按照模块化设计，采用2个电池舱、1个PCS舱组成。表1.3.IT项目工程主要技术方案表序号项目名称主要技术条件1储能单元含2个电池舱和1个PCS舱，单电池舱电池容量为IMWh2电气主接线400V负载侧母排接线序号项目名称主要技术条件3短路电流变压器低压侧短路电流为36.085kA4主设备选型D电池：205Ah磷酸铁锂电池单体电压3.2V/只2）储能变流器：250kW5自用电系统储能系统舱体自用电（空调、照明、监控、BMS等），从配电间市电取电。6监控系统一体化监控系统完

8、成全站监控及远传，按无人值班运行设计7电力计量变压器负载侧及储能系统输出侧各安装计量电表一块，共计4块，电能表精度为0.5S级。1. 4技术经济指标表1.4.IT主要技术方案和经济指标统计表序号项目技术方案和经济指标1储能规模，型式500kW2MWh,预制舱2400V电气主接线单母线3PCS型式、数量250kW2台4地区污秽等级/设备选择的污秽等级Dl级/D2级5运行管理模式无人值班6架空线长度/电缆长度（km）1007动力电缆（km）508控制电缆（km）259接地材料/长度（In）扁钢/5010储能电站总用地面积（户）20011挖方/填方（Hi?12购土/弃土工程量（n?）13动态投资（万

9、元）14静态投资（万元）15建筑工程费用（万元）16设备购置费用（万元）17安装工程费用（万元）18其他费用（万元）19建设场地征用及清理费（万元）2系统一次2. 1商业用电概况经实地勘测，商业用电电气拓扑为：IOKV高压双路进线f中置柜(IOkV)一变压器(10kV0.4V,2000kVA2台)一低压柜(400V)。计量点：采用高供高计，双路IOkV侧高压侧各安装1块三相电能表分别对两台变压器进行计量。2.2 负荷情况及预测目前实际用电功率：1#变压器，安装容量2000kVA,实际负荷50kW,负载率为2.5%。2#变压器安装容量200OkVA,实际负荷150KW,负载率为7.5虬两台变压器

10、均处于低负载率的状态。考虑后期商业主体运营，负载会成倍增加。同时由于当地峰谷电价相差很大，现考虑在1#、2#变压器低压侧增加250kWlMWh各一套，共计500kW2MWho储能系统可根据当地分时电价及负载的实际情况做出针对性的控制策略：在23:00-7:00电网负荷低谷时段充电，11:0073:00及16:00-17:00电网负荷高峰时间放电，削峰填谷。通过削峰填谷，节约电费，同时降低变压器及线路损耗，提高经济效益。2.3 接入系统方案本项目根据现场勘测及客户需求，将0.5MW2MWh储能系统，分成2套250kWlMWh子系统，分别接入1#、2#变压器400V低压母线侧。也可根据负载要求，将

11、两套系统全部接至1#变压器低压母线侧或2#变压器低压母线侧。国家电网IOkV配电变压器 380VC并网点计量表交流断路器QF14PCS模块62. 5KWX4监控室交流母线通信线负载380VC380VACO计量表直流断路器QF5、8高压箱4个电池支路图2.3-1单套250kWlMWh系统示意图400V并网点为1#变压器AA3无功补偿辅柜及2#变压器AA17无功补偿辅柜，具体可见图2.3-2与图2.3-3。ZRC-YJY -715kV 3x1AA4000x100(220OxeOOXIoOo*380220V1包VaY川 J3OO2T5OHttH* VN TMY-3(10010)TC TMY-2(IO

12、OxlO)O 200OkVWOkV IOi2x2 5Z04kV DgH VK BX 40Af WntMMW4 HXWXDUHf 岖 SU U TMY-33x(ll3a , HYl 5映2 03/3AAI-44e 3 HO InflRW图2. 3-2 1#变压器储能并网接入点图2.3-32#变压器储能并网接入点2.4 建设规模本项目初步建设规模为250kWlMWh系统两套，共计500kW2MWho2.5 短路电流分析（1）短路点发生在储能电站范围内，即变压器低压母线外此时系统至短路点的转移阻抗比未接入储能系统时增大，系统侧的短路电流相应比原始短路电流（未接入储能系统）减少，这种短路情况对原有设备

13、不会造成影响。（2）短路点发生在系统内，即1#变压器或者2#变压器母线侧此时变压器低压母线上流经短路电流包括原始短路电流叠加储能电站流出短路电流。受限于逆变器内功率器件影响，储能电站的最大输出电流不会超过额定电流的L5倍，即562.5A。现1#、2#变压器的短路电流为36.085kA,储能系统投入运行后，变压器母线短路电流不超过36.647kA,原变压器低压出线侧断路器额定分断能力为50kA,短路电流分析结果确认新上储能系统不会对整个配电系统及原有设备造成影响。3储能系统部分3.1电池选型3. 1.1锂离子电池储能锂离子电池以锂金属氧化物为正极材料，石墨或钛酸锂为负极材料，其结构如图3.1-2

14、所示。锂离子电池具有高能量密度的特点，并有放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、可大电流充放电等优点。磷酸铁锂的理论容量为17OmAhg,循环性能好，单体100%放电深度（DoD）循环2000次后容量保持率为80%以上，安全性高，可在13倍充放电倍率（1C3C）下持续充放电，且放电平台稳定，瞬间放电倍率能达30C；但铁锂电池的低温性能差，0时放电容量为7080%,循环次数可达500（6000次，结构示意如图3.1-2所示：DischargeAnodeElectrolyte Separator图3.1-1锂离子电池结构本设计采用磷酸铁锂蓄电池。其生产产能高，出货量大，生产流程采用全自动设备，产品一致性较好，循环寿命高，生产环节无环境污染