2023新能源光储微网项目方案.docx

新能源105OkW光储微电网项目方案一.项目方案概述项目利用XXX新能源工厂，可建设一座由800kW光伏发电、250kW的500kWh锂电池储能系统和工厂负荷组成的综合能源供电系统，本系统将多种分布式发电系统、储能装置、能量变换装置与负荷组合在一起，作为一种配电子系统，通过公共连接点并入到400V低压侧交流母线，再通过IOkV升压变压器接入电网。微电网自身即为可控的电力系统单元，可以为作为智能负载，满足电力系统控制要求，减少馈线损耗；也可以进行削峰填谷和功率平滑，并对用户的特殊需求进行响应；在电网故障时，也可以进入孤岛运行，从而极大的提高了供电可靠性和稳定性。光伏发电系统采用高效单晶组件，安装位于厂房屋顶，采用分布式发电，集中并网；储能系统采用高效锂电池储能系统，安放于集装箱内；通过EMS能源管理系统，将整个系统建设成与智能用电发展定位相匹配，具有信息化、自动化、互动化特征的可靠、自愈、灵活、经济、兼容、高效、集成的智能微网系统。本系统按照4个子系统进行设计，包括：1、光伏发电子系统（光伏组件、光伏逆变器）；2、储能子系统（储能单元、储能变流器）；3、智能配电子系统（智能配电柜）；4、能源管理系统（EMS能源管理、通讯柜）。IOkV遗线二.供电指标光伏装机容量：800kW储能系统容量：功率额定输出250kW,最大储能500kWh发电类型：光伏发电+锂电池储能供电电压：IOkV/50HZ(0.4kV50Hz)电能质量：THD<3%系统工作模式：并网+离网三,设计方案3.1 整体方案概述本项目主要由光伏发电子系统、储能子系统、智能配电子系统和EMS能源管理系统构成，所发电能主要供纳新工厂使用，采用自发自用，余电上网模式。本系统与电网采用单公共连接点方式，所有系统组成IokV交流微网的综合能源供电系统，整个供电系统主要有以下2种运行方式：并网运行模式一微网系统与市电网的公共连接点开关闭合，系统内的负载(纳新工厂)可由光伏、储能、电网共同供电，可以实时根据需求调节储能系统的输出功率，也可以控制系统从电网吸纳的电能量。离网运行模式一市电网失电，微网系统与电网的公共连接点断开，此时储能系统黑启动运行，带动储能系统和光伏系统向负载供电。新能源微网供电系统的结构示意图如下：3.2 光伏发电子系统800kW分布式光伏发电系统。综合考虑发电量和屋顶可使用面积，本项目拟安装本方案使用1R6-60-280M型号280WP高效单晶组件。22块组件一串，6串组件接入1台逆变器，共22台逆变器，共2860块组件。光伏系统装机容量为800kWu光伏组件安装效果图如下所示：图3-2组件阵列布置图3.3 储能子系统储能子系统由储能电池单元、储能变流器构成，木方案使用纳新新能源的51.2V50Ah的储能型电池，13S15P,电池总容量共500kWh。变流器根据负载大小，选用PWS2-250K的250kW储能变流器。本项目需建筑面积约50m2,单位平米承重要求超过2吨，集装箱外观图如下，项目确定后详细出布局图（用户需提供安装场所CAD平面图）。3.4 智能配电子系统本项目智能配电系统主要为整个项目分布式能源、储能单元、敏感负荷、非敏感负荷起联通和控制作用，主要包括PCC开关、智能断路器、智能电表等。3.5 能源管理系统能源管理系统主要由EMS能源管理系统、通讯线路、通讯柜、各子系统通讯模块、智能开关控制接口等构成，通过对分布式能源（功率、电压、电流）、储能单元（电池SOC、电压、电流）、电网（功率、电压、电流）、负荷（功率）等多电性能参数的收集和读取，根据预设工作模式控制各个系统的最优化运行，达到能源的高效利用。3.6 电气系统3.6.1 电气系统结构图本方案采用交流母线技术，光伏组件通过逆变器连接到0.4kV交流母线上，锂电池储能单元通过储能变流器连接到0.4kV交流母线上，纳新工厂负载接入0.4kV交流母线上，再通过IOkV升压变压系统通过IOkV配电系统接入电网。系统电气一次结构图如下所示：图34系统电气次结构图3.6.2 主要设备介绍1）光伏组件太阳电池组件是光伏系统的主要发电来源。太阳电池阵列由太阳电池组件、接线盒及支架组成。目前在光伏系统中，普遍选用具有较大功率的太阳电池组件。光伏组件的类型众多，有“单晶硅组件”，“多晶硅组件”，“非晶硅组件”等。本项E1选用乐叶高效单晶硅组件。表3-11R6-60-280M（280Wp）单晶硅轻质组件的主要参数仔号15rs-性能描述-1型式隼晶硅光伏电池组件2型号1R6-60-280M3尺寸结构2IVifcHnQF1650>91>40mm，：CUc山皿，汩RsFTriVfd幽/古公将4在AM1.51000Wm""八'、'入、，人十心”M4.1标称功率280Wp4.2额定电压31.96V4.3额定电流8.769A4.4短路电流9.305A4.5开路电压39.22V4.6系统电压1000V5短路电流温度系数0.0059%/K6开路电压温度系数-0.33%/K7温度范围-40+858表面最大承压2400Pa9承受冰雀符合GBT9535-1998(IEC61215)要求10接线盒类型密封防水型11接线盒防护等级IP652）光伏并网逆变盛器并网逆变器是光伏电站中最重要的电气设备，具有最大功率跟踪功能，用来把光伏方阵连接到系统的其余部分。最大功率跟踪器（MPPT）是一种电子设备，无论负载阻抗变化还是由温度或太阳辐射引起的工作条件的变化，都能使方阵工作在输出功率最大的状态，实现方阵的最佳工作效率。本工程选用33kW并网逆变器。该逆变器有如下优点:主要元件选用国际知名品牌，高稳定采用先进的三电平技术，最大效率高达98.1%双输入MPPT跟踪，最大功率点跟踪（MPPT）效率99.9%宽范围的MPPT输入电压范围先进反孤岛技术完善的系统保护功能，高可靠性设计内置直流断路开关及兼容汇流箱功能（可选）多重语言液晶显示、兼容多重通讯方式可编程的保护及运行参数模块化设计，安装、操作、维护方便经过严格的环境测试，适用严酷的应用环境IP65防护等级设计，符合室外安装适用于中小型光伏电站多个逆变器集中并网设计表3-2光伏并网逆变器主要参数序号项目性能描述1直流侧最大光伏阵列功率33673Wp2最大承受电压1000V3输入直流短路电流6x32A4最大直流电流6x23A5MPPT跟踪数量/每路MPPT输入路数3/66MPPT电压跟踪范围200950Vdc7启动电压300Vdc8MPPT效率99.9%9最大反向馈电流OA10电网侧额定功率30000W11最大输出电流48A12总电流波形畸变率<3%13功率因数>0.9914最大效率98.10%15欧洲效率97.5%16电网电压220V/380V17允许电网频率47.5-51.5HZ18夜间损耗<1W19电网监控符合VDE4105标准20通讯接口RS485EtherneVGPRS（可选）21人机界面1CD22环境条件及安全防护等级IP65（户外）23冷却方式风冷24工作温度-25+60C（45C以上降额运行）25相对湿度1595%（无冷凝）26噪音<50db27机械部分尺寸（宽X高X深）550770270(mm)28重量50kg3）锂电池温度适应性和循环寿命，利用风光等纳新储能锂电以纳米技术提高了锂电池的安全性,清洁能源，为客户提供最优质的储能解决方案。表3-3锂电池模组主要参数序号尺寸（长宽高）1482*W132*D585mm1重量15Kg2额定容量50Ah3额定电压51.2V4充电截止电压58.4V5放电截止电压42V6标准充电电流25A7快充电电流50A8标准放电电流25A9最大放电电流50A10通讯方式CAN/RS48511循环寿命有OOO12电池模组连接方式串联/并联13模组输出电压0-96V14电池工作信息1ED1ights15工作温度充电：OC45C16放电:OC55C17储存温度1个月：-IOe45C186个月：-I(TC354）双向变流器储能双向变流器是储能系统的重要组成部分，主要功能和作用是实现电网与储能装置之间的能量交互。储能双向变流器主要针对中大功率储能系统及微网系统设计，全数字化控制,高品质功率器件，多种应用模式，可灵活组成各种应用系统，可多机并联组成大功率储能系统。设备具有充电和放电功能，可以在恒流和恒功率两种模式下工作，具有完善的保护功能，为储能系统中储能装置的充放电提供了高效、安全的解决方案。储能双向变流器具有如下特点：自动同步并网，对电网无冲击；一体化设计，安装维护方便；并网保护和装置内部保护措施完善，质量稳定可靠：送入电网的电流为正弦波，谐波含量很小，功率因数大于0.99,不影响电网供电质量；配有触摸屏显示的监控单元，操作简单直观，用户可以随时了解系统的运行情况：可以通过CAN总线和电池管理系统（BMS）通讯，自动控制电池组的充放电；可孤岛运行，为微电网使用储能系统作为电压源提供了解决方案；可以和计算机通讯，进行数据采集和监视，适应现代化生产和管理的要求。表3-4双向变流器主要参数序号项目性能描述1规定容量250kW2过载能力110%（10分钟）3电网电压380V4电网电压变动范围-15%-+15%5电网频率50Hz6直流电压范围200750V7无功补偿功能可设8功率因数>0.999工作模式并网（PQ）、离网（CVCF）10离网运行电压380V11离网运行频率50Hz12THDi（额定功率）<5%13最大效率95%（含变压器）14尺寸（W*DH）800*800*21OOmm15上位机通讯口1AN/RS48516人机接口触摸屏17BMS通讯接口1AN/CAN/RS48518环境温度-204019防护等级IP20（室内）20相对湿度095%,无冷凝21海拔高度5000m（超过200Om降容使用）22冷却方式强制风冷23噪声<70dB24重量600kg3.7 微电网监控系统微电网是集发电和配电为一体的可控单元，微电网监控系统是实现微电网与大电网互相支持、互相补充的关键。微电网监控系统需要采集