10MW20MWh储能项目技术方案.docx
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1、IoMW/20MWh储能项目方案1110MW20MWh储能项目方案1.1.1储能系统方案概述1.1.1. 1储能系统方案简介10MW20MWh储能项目中共包含10套1MW2MWh储能系统,即共有10个标准集装箱组成。根据储能系统功率IMW、充放电倍率0.5C要求,本设计方案用了高安全性、高可靠性磷酸铁锂电芯进行系统设计。储能系统标称容量为2MWh,实际配置容量2.15MWh,并集成安装于一个40尺集装箱中。单个IMW/2MWh40尺集装箱储能系统包含2个500kW1MWh储能单元。1MW2MWh储能系统包含12个电池柜、1个控制柜(2套BMS)、2个汇流柜。每个电池柜由16个磷酸铁锂电池箱串联
2、而成,由1套电池管理系统来管理。每个电池箱由14个260Ah1FP电芯通过1P14S方式进行成组,由1个电池监测单元来管理。6个电池柜的高压直流总线汇流到高压电气柜上。控制柜为每个电池柜提供CAN通信汇总接口,同时通过以太网向就地监控系统上传电池数据和信息。1.1.2. 2本设计方案主要特点本系统具有以下特点: 用磷酸铁锂电池,能量密度高,循环寿命长; 电池系统用标准化模块式设计,可灵活扩展,系统维护检修方便; 良好的散热管理系统,电池组寿命和可靠性有保障; 电池组用高效连接工艺,实现电池模块功率连接的高可靠、低阻抗及高相同性; 用高强度结构设计,保障电池系统在长途运输及极端情况下(如地震)的
3、安全性; CAT1自主研发的电池均衡控制策略,可有效保障储能系统的可用容量和使用寿命; 自主开发的电池及系统监控软件,可实现储能系统的自动运行; 集装箱式储能系统用电柜双列布置设计,过道宽度为750MM,便于日常维护和管理; 集装箱内设置手动自动一体化的七氟丙烷(HFC-227ea)气体灭火系统; 集装箱具有逃生门及逃生锁设计。1.1.3. 能系统构成本项目1MW2MWh储能系统由2个500KW1MWh储能单元组成,共计12个电柜、2个汇流柜、1个控制柜。1. 1.2.1系统总体架构图图1-1IMW/2MWh储能系统架构示意图1 .12.2电池储能系统构成描述 每个1MW2MWh储能系统由2个
4、500kW1MWh储能单元组成,共计12个电柜、2个汇流柜、1个控制柜(含2套BM制。 每个电池柜由16个磷酸铁锂电池箱串联系统组成,由1套电池管理系统进行管理。每个电池箱由14个260Ah电芯通过1P14S方式进行成组,由1个电池监测单元来管理。 汇流柜汇集6个电池柜的高压到直流总线上。控制柜为每个电池柜提供CAN通信汇总接口,同时通过以太网向就地监控系统上传电池数据和信息。1.1.2.3系统内部连接说明 6个电池柜的直流电缆连接到高压电气柜直流输入母排上; 电池管理系统通过CAN总线与PCS连接;电池监测系统通过以太网与就地监控系统连接;如下图所示:2MWh锂电池储能系统II图1-21MW
5、2MWh储能系统通讯架构图1.1.3电池储能系统功能说明1.1.3.1电池储能功能本系统用CAT1设计生产的高安全性、高可靠性的汽车级磷酸铁锂方形铝壳260Ah电芯,单体电芯额定电压3.2V,而后每14个单体电池串联而成电池箱,16个电池箱串联而成电池柜,每个电池柜配备可独立运行的包括检测、通讯、自动平衡、高压管理、热管理及保护功能的管理系统,每6个电池柜并联形成一个储能单元,储能单元容量IMWh,额定电压716.8VDC配合500kWPCS形成一个500KW1MWh储能单元,2个500KW1MWh储能单元组成IMW/2MWh储能系统,并集成安装在1个40尺集装箱中。具有如下功能:1)提供一个
6、设计需求的储能容量,根据系统需求存储能量或放出已储存的能量;2)具有自我维护与保护的管理系统,使电池在长期使用过程中,保持平衡,并自我保护,确保电池堆的长期可靠运行;3)具有良好、快速的数据采集及与PCS、上层监控设备保持实时通讯,使整个系统运作实现自动化控制,并可按要求存储必要的运行数据;4)模块化的设计,非常便于系统的安装、维护及系统的升级。1. 1.3.2系统保护功能电池储能系统具有完备的保护功能。系统保护功能主要分为三类保护: 系统级保护; 设备级保护; 通讯异常保护;1)系统级保护储能系统就地监控系统具有实时数据分析功能。通过对系统各个部分的参数进行分析,监控系统可以发现诸如:设备多
7、次保护告警、温度变化异常、电压变化趋势异常等与系统正常运行状态不符的异常与隐性故障,从而预先启动应对措施防止故障的发生或降低故障的影响。2)设备级保护系统内各个设备均具有自保护功能。如电池组都具有防雷保护、接地保护、电压异常保护、过电流保护、短路保护等。当故障出现时各设备实时进行保护,以最快速度将故障隔离出整个系统同时向就地监控单元报告故障。全部设备均能被完全隔离出系统的电气连接,不影响其它正常设备的运行,以确保故障影响最小化。3)通讯异常保护整个电池储能系统的控制与调度是设在储能电站监控系统与就地监控系统的通讯的基础上的。所以当储能电站监控系统退出或意外中断运行时,电池储能系统将按上一次接收
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