新能源儲能設計 | 2MWh 集裝箱儲能系統(tǒng)項目有什么技術方案？

2023-08-23 09:41:39來源：嗶哩嗶哩

一、2WMh 項目簡介

隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對電力的需求量不斷快速增長，用電結構也發(fā)生了很大的變化，導致電量需求的谷峰差值逐漸增大，調峰問題突出。單獨依靠增加電力基礎設施建設，一方面日益加劇了電網的谷峰差問題，嚴重影響用戶側的供電質量，另一方面也給國民經濟帶來很大損失和浪費。

(相關資料圖)

得益于電力電子技術的快速發(fā)展以及節(jié)能減排和智能電網的發(fā)展浪潮，為儲能技術的發(fā) 展帶來了新的機遇，各種新型儲能技術已經在電力系統(tǒng)的各個層面得到了廣泛的應用，充分參與到電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、配、用各個環(huán)節(jié)，有效地實現(xiàn)對電網削峰填谷、平衡負荷等作用，提高了發(fā)電設備的利用率和電網供電質量。

合理可靠的對蓄電池進行配置管理，有效的提高蓄電池的使用壽命，達到保障通信設備不斷電，節(jié)約維護資金的目的，因此如何配置管理蓄電池，在建設維護管理蓄電池工作中占了相當大的比重。對電池包進行模塊化的設計，能夠大大提高電池利用率，減少電池冗余，降低成本；通過按當期負荷配置電池，按負荷變化擴容或更換電池。其特征為基本電池單位小容量化，規(guī)格標準化，使用積木化。在能量管理系統(tǒng)的控制下，實現(xiàn)能源效益的最大化。

二、術語及參考技術規(guī)范

術語

PCS(Power Conversion System)：能量轉換系統(tǒng)，即換流器，是進行逆變和整流的雙向換流系統(tǒng)。

SoC(State of Capacity)：電池剩余容量狀態(tài)，用百分率表示。SoH(State of Health)：電池組健康度狀態(tài)，用百分率表示。DoD（Depth of discharge）：電池的放電深度，用百分比表示。

BMS(Battery Management System)：電池管理系統(tǒng)，負責儲能系統(tǒng)中電池部分的管理和控制。

EMS(Energy Management System)：能量管理系統(tǒng)，是對整個系統(tǒng)進行監(jiān)控和控制的設備。

參考技術規(guī)范

GB 21966-2008? ?鋰原電池和蓄電池在運輸中的安全要求 GJB 4477-2002? ?鋰離子蓄電池組通用規(guī)范

GB/T 12325-2008 電能質量供電電壓偏差 GB/T 12326-2008 電能質量電壓波動和閃變 GB/T 14549-1993 電能質量公用電網諧波 GB/T 15543-2008 電能質量三相電壓不平衡 GB 2894 安全標志（neq ISO 3864：1984） GB 16179 安全標志使用導則

GB/T 17883 和級靜止式交流有功電度表 DL/T 448 能計量裝置技術管理規(guī)定

DL/T 614 多功能電能表

DL/T 645 多功能電能表通信協(xié)議

DL/T 5202 電能量計量系統(tǒng)設計技術規(guī)程

IEC 61000-4-30 電磁兼容第4-30 部分試驗和測量技術——電能質量 IEC 60364-7-712 建筑物電氣裝置第7-712 部分：

GB/T 交流電測量設備通用要求、試驗和試驗條件 GB 50034-2004 建筑照明設計標準

GB 50052-1995 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范

GB 50053-1994 10kV 以下變電所設計規(guī)范

GB 50054-1995 低壓配電設計規(guī)范

GB 50060-2008 3～110kV 高壓配電裝置設計規(guī)范 DL/T448-2000 電能計量裝置技術管理規(guī)程 DL/T 620-1997 交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合 DL/T 621-1997 交流電氣裝置的接地

DL/T 856-2004 電力用直流電源監(jiān)控裝置 GJB 3855-1999 智能充電機通用規(guī)范

JB/T 電力系統(tǒng)直流電源設備通用技術條件及安全要求 JJG 842-1993 直流電能表檢定規(guī)程

三、儲能系統(tǒng)配置

——使用******的磷酸鐵鋰電池，安全、環(huán)保、性能優(yōu)異、循環(huán)壽命長；

——使用******的電池管理系統(tǒng)（BMS），采用分級管理策略，系統(tǒng)配置靈活、可靠，便于拓展升級，能夠實時監(jiān)控電池系統(tǒng)的電壓、電流、溫度等運行參數，同時還具備電池動態(tài) 均衡管理策略，可以自動快速完成電池維護；

——使用******的顯示控制模塊，顯示界面采用液晶觸摸屏，查看數據更直觀、操作更便捷，同時具備 CAN、RS485 等通訊方式，方便客戶進行電腦遠程監(jiān)控；

——使用專屬設計的智能消防系統(tǒng)，能夠通過煙感、溫感等裝置實時監(jiān)測系統(tǒng)內部溫度和煙霧的變化情況，在必要時啟動火災報警和/或滅火裝置，確保儲能系統(tǒng)消防安全；

——使用專屬設計的智能熱管理控制策略，優(yōu)化風道設計和熱交換設計，提升儲能系統(tǒng) 運行安全和使用壽命；

——使用模塊化和標準化設計方案，有利于提升產品的品質管理，進一步提高系統(tǒng)安全性能和整體能量轉換效率，且便于安裝和維護；

四、客戶用電需求及收益分析

本儲能系統(tǒng)可充分利用峰谷時段的電價差，在用電低谷時充電，用電高峰時進行放電，能夠針對需求側電量進行有效管理，改善用電質量，降低用電成本。

根據國內某地區(qū)工業(yè)用電的情況，儲能系統(tǒng)工作模式可設置如下表 4-1 所示（按系統(tǒng)效率 90%計算）：

表 4-1 工業(yè)用電需求分析以及儲能系統(tǒng)工作模式控制

根據表 4-1 可知，在每天的谷段和平段充電兩次，在高峰時段由儲能系統(tǒng)供電，既能滿足電力需求，還能得到較高的收益，根據估算，每日大約可節(jié)省 1849 元電費。一年按 360天計，每年的收益可達1849×360=665640 元（備注：上表中的充放電時段和電價僅供參考，請用戶按照實際應用情況和所在地電價自行調整）。

五、系統(tǒng)方案設計

系統(tǒng)拓撲結構

電池組拓撲圖

電池組拓撲圖如 5-1 所示：

儲能系統(tǒng)

包含1 套配電開關柜、2 套250kW 儲能雙向變流器(PCS)、1 套16 通道匯流控制柜、 1 套鋰電池儲能系統(tǒng)（含16 組電池組、BMS 系統(tǒng)），其系統(tǒng)拓撲圖如圖 5-2。

圖 5-2 500kW/2MWh 儲能系統(tǒng)拓撲圖

系統(tǒng)配置

本系統(tǒng)采用磷酸鐵鋰電池，單套系統(tǒng)配置電池的最大總容量約為，主要零部件的配置情況見表5-1

備注：以上參數為我司配置技術參數，結構外形尺寸可能有所調整，但不影響性能，部分參數可根據不同客戶項目要求進行調整。

主要設備布局

下圖為45 英尺標準集裝箱平面排布圖，系統(tǒng)總容量為，可用電量為2MWh，內置2 臺PCS（總功率500kW），匯流柜(16 通道）、配電柜、消防系統(tǒng)各一臺。