35MW储能系统设计.docx

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1、35MWh储能系统方案设计一、概述11.1 工程概况11.2 标准和规范113上海峰谷电价情况21.4 储能系统的作用2二、用户需求分析42.1 用户负荷情况42.2 储能容量配置42.3 储能电池选择5三、系统方案介绍53.1 电芯基本性能参数53.2 电芯外观尺寸63.3 PACK系统参数组成63.4 电池系统成簇方案83.5 35MWh电池系统方案103.6 电池管理系统(BMS)123.6.1 BMS系统架构123.6.2 BMS系统配置133.6.3 BMS性能参数143.7 储能能量管理系统153.7.1 储能能量管理系统153.7.2 本地能量管理系统EMS153.7.3 实时监

2、测及显示功能163.7.4 能量调度管理功能163.7.5 交易管理173.7.6 环境监控183.7.7 储能运程运营管理平台183.8 储双向变流器183.8.1 储能双向变流器(PCS)概述183.9 隔离变压器193.10 监控柜203.11 直流汇流柜21四、储能系统的安装214.1 储能系统的安装214.1.1 温控系统装置214.1.2 环境监控装置214.1.3 空调系统224.1.4 消防系统22五、总结23六、说明24七、标识、包装、运输、存储257.1 标识257.2 包装257.3 运输257.4 存储26八、运维、售后308.1 运维308.2 售后32一、概述1.1

3、 工程概况商业综合体每年耗电量巨大，属于一般工商业供电范畴，执行上海的峰谷电价政策,因此，考虑建设储能系统进行移峰填谷，将商场高峰期用电转移到低谷期，降低商场的用电费用，提高商场的供电质量。1.2 标准和规范DL/T527-2002静态继电保护装置逆变电源技术条件GB/T13384-2008机电产品包装通用技术条件GB/T14537T99量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GB/T14598.27-2008量度继电器和保护装置第27部分：产品安全要求DL/T478-2001静态继电保护及安全自动装置通用技术条件GB/T191-2008包装储运图示标志GB/T2423.1-2008电工电子产品环

4、境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.3-2006电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB/T2423.8-1995电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ed：自由跌落GB/T2423.10-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc：振动（正弦）GB4208-2008外壳防护等级（IP代码）GB/T17626-2006电磁兼容试验和测量技术GB14048.2006低压开关设备和控制设备第1部分：总则GB7947-2006人机界面标志标识的基本和安全规则导体

5、的颜色或数字标识GB8702-88电磁辐射防护规定DL/T5429-2009电力系统设计技术规程DL/T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T621-1997交流电气装置的接地GB50217-2007电力工程电缆设计规范GB/T2900.41-2008电工术语原电池和蓄电池UEC61427-2005光伏系统(PVES)用二次电池和蓄电池组一般要求和试验方法IEC61850-2004变电站通信网络与系统GB21966-2008锂原电池和蓄电池在运输中的安全要求GJB4477-2002锂离子蓄电池组通用规范Q/GD

6、W564-2010储能系统接入配电网技术规定GB51048-2014电化学储能电站设计规范NBT33014-2014电化学储能系统接入配电网运行控制规范NBT33015-2014电化学储能系统接入配电网技术规定NBT33016-2014电化学储能系统接入配电网测试规程GB50054-95低压配电设计规范GB17478T998低压直流电源设备的特性和安全要求GBJ23282电气装置安装工程施工及验收规范1.3 上海峰谷电价情况商业综合体目前执行一般工商业电价，对应的峰谷电价见下表。在7月8月迎峰度夏的季节，会出现尖峰电价，其余时间为高峰、平段和低谷三个时段。表1-1上海一般工商业和工业电价电价级

7、别商业电价工业电价尖峰电价1.54651.0941高峰电价1.41821.0044平段电价0.89950.695低谷电价0.40580.3946高峰-低谷电价差1.01240.6098尖峰-低谷电价差1.14070.6995高峰-平段电价差0.51870.30941.4 储能系统的作用1.4.1 储能系统的削峰填谷作用削峰填谷的价值来源于电能的定价原则。用户的电费账单有两部分构成，一部分与申请的容量“功率订购额”成比例，一部分与消耗的电量成比例。削峰填谷的主要目的是通过平滑用户负荷曲线以减少功率订购额。储能系统可以在用电需求低时充电，而在用电需求变高时放电，从而实现减少功率订购额的作用。欧am

8、闻蚱am* .= /快雕等味-R窑配置场健系皿的电封电力漏柒不配置俅厘条说的电网1u力0上午6点正阡下午6京午要时段L4.2储能系统的移峰作用对于用户来说，由于全天各时段的电价可能不同，因此可以利用这种电价差决定何时从电网购买何种价格的电。在非峰值负荷时间电价对储能系统充电，而在峰值负荷时段电价进行放电，从而将峰值时段的负荷“迁移”至非峰值时段功率峰侑而求每天仪仃几小时卜M泮候他系统的电力需求分布为钻腐系统不的叱力忑求分_端陇系统向电M放电的电力需求分布储能部持城率和电Ik米均拗供需你货系统从电网充电端庄系坑从电网充电0上午6点正午下午6点午夜时段L4.3电能质量与供电连续性当电网发生偶尔停电

9、时，储能系统可以作为后备电源为用户持续供电。这项功能可以减少突然停电给一些特定用户造成的不利影响。用户根据自身的特性在快速电源响应、计划停电、备用电源等多种方式与配置间进行选择与应用。此外，通过储能系统的安装与应用能够滤除来自电网的扰动，可以作为一种特殊的电能质量控制装置来改善重要负荷的供电质量。如在敏感负荷的供电系统中，储能可以用于消除电压暂降等电能质量问题。分布式储能通过其电力电子并网接入装置的控制作用，可以自动补偿本地负载所消耗的无功功率。可以利用储能系统的这一特性获取额外的收益，经济效益是通过与无功电费进行比较得来的，或与安装无功补偿电容器的投资与运维成本进行比较。1.4.4 代替电力

10、系统扩容需求用户电力资产的升级、增容与改造的往往由局部网络阻塞和关键负荷需求增长引起，通过储能系统的应用，将有效支撑局部与关键负荷的电力需求，实现的峰值功率平滑，从而推迟电力增容与改造的相关投资。在用户规划电力系统时，设计合适的功率和容量的储能系统，可优化系统与设备容量，减少初期投资。储能系统的应用的电力资产的高效管理成为可能。1.4.5 系统节能与优化储能系统的削峰填谷、延时用电、电能质量优化等特性使其具备从系统层面灵活优化电力系统性能、效率的能力，通过系统优化实现高效、节能运行的目标。同时，储能可将非峰负荷时段将低碳排放电源的电能转移到峰荷时段使用，从而减少对高排放能源的消耗，有利于节能减

11、排。二、用户需求分析21用户负荷情况商业综合体有三个变电所，均位于地下室。1#变电所6台1600HV变压器，2#变电所4台2000kW变压器，3#变电所4台1600kW变压器，总计24000kW。通过分析商业综合体9月份的用电情况，9月份的平均负荷功率为7000-8000k肌1#变电所的负荷功率约为3500-4000k肌2#变电所负荷功率为1700kW左右，3#变电所的负荷功率2000kW左右。2. 2储能容量配置根据以上用户的负荷情况分析，用户9月份的负荷功率约为7000-8000kW。从全年来看，9月份的负荷与全年的平均负荷接近。因此，本项目按照7000kW的储能功率来配置o为了使储能能够

12、基本满足高峰期的用电，按照储能系统每天两充两放的策略（晚上低谷期第一次充电，中午高峰期放电5小时，下午平价时段充电，晚上高峰期再放电3小时），因此按照5小时的放电容量配置，因此建议配备35000kVh锂离子电池。考虑到锂离子电池的最佳充放电深度为9O96DOD,因止匕，35000kWh的锂电池储能系统实际可以放出31500kWh的电量。由于商业综合体在三个不同的位置设置了3个变电所，因此，储能系统分成3个子系统,其容量配置见下表。三个储能系统需要占用的大概面积约为280、210、210m2o变压器容量(kW)储能容量配置占地面积(而)1#变电所6*16003000kW*5h=15000kWh2

13、80(40m*7m)2#变电所4*20002000kW*5h=10000kWh210(30m*7m)3#变电所4*16002000kW*5h=10000kWh210(30m*7m)2. 3储能电池选择本项目选择力信EFP27148130的39Ah的磷酸铁锂电池进行方案设计。三、系统方案介且3. 1电芯基本性能参数序号项目规格1电池种类动力型锂离子电池2电池型号EFP271481303标称容量众39Ah4标称电压众3.2V5交流内阻众WO.8mQ6重量103520g7最大充电电流3C(连续)4C(30s)8充电电压3.65V0.05V9最大放电电流3C(连续)4C(30s)10放电终止电压2.O

14、V11最大工作温度范围：充电045放电-20-6012最佳工作温度范围：充电1535放电153513储藏温度：1个月内-4045-2035表1电芯基本性能参数3.2电芯外观尺寸1480.39903图1电芯外观尺寸3. 3PACK系统参数组成加上一个电池管理单元(BMU)组本设计方案采用12个4Pls模组串联成一个电池组,成一个标准的集装箱储能专用4Pl2s的电池PACK。序号项目规格产品规格1单体电芯规格LFP/3.2V39Ah2电池组串并连方式4P12S3配组电压差(MV)W154配组容量差(Ah)0.25配组内阻差（mQ）1电性能1标称电压/V38.42标称容量/Ah1563额定能量/Wh59904放电截