35MW储能系统设计.docx

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 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/GDW564-2010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=15000kWh280(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1035±20g7最大充电电流3C(连续)4C(30s)8充电电压3.65V±0.05V9最大放电电流3C(连续)4C(30s)10放电终止电压2.OV11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148±0.399±03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