储能电站项目技术方案指导.docx

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1、储能电站项目技术方案指导工商业储能集装箱a.储能一体柜：PCS系统（全称为PowerConversionSystem,即储能变流器，又称双向储徒逆变器，是光伏储矩系统的关键设备之一。）、EMS系统（全称坦EnergyManagementSystem,即矩源管理系统C它建一个集成了多种技术和方法的系统，用于监控、控制、优化和分析能源的使用和消耗）、温度控制系统、消防控制系统、电池、高压盒。b.工商业储能集装箱：BMS系统（全称是BatteryManagelnentSyStem,即电池管理系统。它是动力电池系统的“大脑”）、PCS系统、EMS系统、储能电池、散热系统、门禁系统、消防系统。目录1 .

2、概述22 .设计标准23 .储能电站（配合光伏并网发电）方案43.1 系统架构43.2光伏发电子系统63.3储能子系统63.3.1储能电池组83.3.2电池管理系统（BMS）103.4并网控制子系统133.5储能电站联合控制调度子系统144.储能电站（系统）整体发展前景161概述a.大容量电池储能系统在电力系统中的应用已有20多年的历史，早期主要用于孤立电网的调频、热备用、调压和备份等。电池储能系统在新能源并网中的应用，已开展了一定的研究。上世纪90年代末在IMW的光伏电站和2MW的风电场分别配置了容量为1.2MWh的电池储能系统，提供削峰、不中断供电和改善电能质量功能。从2003年开始，在3

3、0.6MW风电场安装了6MW6MWh的全钢液流电池（VRB）储能系统，用于平抑输出功率波动。2009年电网将600kW200kWh锂离子电池储能系统配置在东部一个IlKV配电网STATCOM中，用于潮流和电压控制，有功和无功控制。b.总体来说，储能电站（系统）在电网中的应用目的主要考虑“负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等几大功能应用。比如：削峰填谷，改善电网运行曲线，通俗一点解释，储能电站就像一个储电银行，可以把用电低谷期富余的电储存起来，在用电高峰的时候再拿出来用，这样就减少了电能的浪费；此外储能电站还能减少线损，增加线路和设备使用寿命；优化系

4、统电源布局，主要体现在：科学安全，建设周期短；少资源消耗等方面。发电;输电士工WE7,7输电变电站VIIT11MIUlTON.,健电此一It第电站负荷调节、平清新傩海弥补线揭改善电能质量。而储能电站的绿色优势则绿色环保，促进环境友好；集约用地，减配电用电It饕必、fer1J-4配电变电站V用户例管理筵电部“健或功率扑然、极高稳定住应急能源、削峰填谷2设计标准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QC/T743-2006电动汽车用锂离子蓄电池GB/T12325-2008电能质量供电电压偏差GB/T12326-2008电能质量电压波

5、动和闪变GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波GB/T15543-2008电能质量三相电压不平衡GB/T2297-1989太阳光伏能源系统术语D1./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/T14537-1993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D1./T478-2001静态继电保护及安全自动装置通用技术条件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GB14048.1-2006低压开关

6、设备和控制设备第1部分：总则D1./T5429-2009电力系统设计技术规程D1./T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程D1./T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合D1./T6217997交流电气装置的接地GB50217-2007电力工程电缆设计规范GB2900.117988蓄电池名词术语IEC61427-2005光伏系统(PVES)用二次电池和蓄电池组一般要求和试验方法Q/GDW564-2010储能系统接入配电网技术规定QC/T743-2006电动汽车用锂离子蓄电池GB/T18479-2001地面用光伏(PV)发电系统概述和导则GB/T19939-200

7、5光伏系统并网技术要求GB/T20046-2006光伏(PV)系统电网接口特性GB/T178830.2S和0.5S级静止式交流有功电度表D1./T448能计量装置技术管理规定D1./T614多功能电能表D1./T645多功能电能表通信协议D1./T5202电能量计量系统设计技术规程SJ/T11127光伏(PV)发电系统过电压保护导则IEC61000-4-30电磁兼容第4-30部分试验和测量技术电能质量IEC60364-7-712建筑物电气装置第7-712部分：特殊装置或场所的要求太阳光伏(PV)发电系统3储能电站(配合光伏并网发电)方案3.1 系统架构在本方案中，储能电站(系统)主要配合光伏并

8、网发电应用，因此，整个系统是包括光伏组件阵列、光伏控制器、电池组、电池管理系统(BMS)V逆变器以及相应的储能电站联合控制调度系统等在内的发电系统。系统架构图如下：光伏组件储能电站(配合光伏并网发电应用)架构图光伏组件光伏控制器铁锂电池组并网逆变器电能表a.光伏组件阵列利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能，然后对锂电池组充电，通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电；b.智能控制器根据日照强度及负载的变化，不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节：一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载。另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。发电量不能满足负载需要时，控制器把蓄电池的电能送往负载，保

9、证了整个系统工作的连续性和稳定性；c.并网逆变系统由几台逆变器组成，把蓄电池中的直流电变成标准的380V市电接入用户侧低压电网或经升压变压器送入高压电网。d.锂电池组在系统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用。它将光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来，以备供电不足时使用。3.2 光伏发电子系统（在光伏发电系统查询）3.3 储能子系统以太网通讯口:直流汇流柜磷酸铁锂电池组BUMS硝酸铁锂电池组a. PCS：全称为PoWerConversionSystem,即储能变流器，又称双向储能逆变器，是光伏储能系统的关键设备之一。它连接蓄电池组和电网（或负荷）之间，是实现电能双向转换的装置。具体来说，

10、PCS可以将蓄电池的直流电逆变成交流电，输送给电网或给交流负荷使用；同时，它也可以将电网的交流电整流为直流电，给蓄电池充电。PCS在光伏储能系统中具有多种作用：D当太阳能电池板产生的电能超过需求时，多余的电能可以被储存到电池储能单元中；在电能需求高峰期，电池储能单元可以提供电能以支持电网的运行。2） PCS可以根据电网的运行情况和电力市场的需求，实时调整电池的充放电策略，以达到调峰填谷、提高电力质量等目的。这不仅可以降低电网的运行成本，还可以提高电力系统的稳定性。3） PCS具有快速响应和调节能力，可以在电网发生故障时提供紧急支援。例如，当电网出现电压波动或频率失常时，PCS可以迅速调整电池的

11、充放电策略,提供稳定的电能以支持电网的运行。4） PCS可以通过双向变流器将电池的直流电转换为交流电，或者将电网中的交流电转换为直流电，这有助于提高电能的质量，减少谐波和电压波动对电网的影响。5） PCS的应用还有助于减少化石能源的消耗和温室气体的排放，实现节能减排的目标。PCS的组成包括功率、控制、保护、监控等软硬件电部分。按其结构，PCS可以分为单相机和三相机。单相PCS通常由双向DC-DC升降压装置和DC/AC交直流变换装置组成，直流端通常是48Vdc,交流端220Vac三相机则分为两种，小功率三相PCS由双向DC-DC升降压装置和DC/AC交直流变换两级装置组成，大功率三相PCS由DC

12、/AC交直流变换一级装置组成。总的来说，PCS是光伏储能系统中的核心设备之一，它的作用是实现电能的双向转换，提高电力系统的稳定性和电能质量，同时还具有节能减排的优点。b. BMS:全称是BatteryManagementSystem,即电池管理系统。它是动力电池系统的“大脑”：DBMS的主要功能是智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充和过放，能够有效延长电池的使用寿命。同时，它也负责监控电池的状态，确保电池的安全运行。2)BMS通过精确测量单体电池的电压和温度，进行电池组的均衡管理，避免产生热失控、电池鼓胀、燃烧甚至爆炸等安全隐患。3)在新能源汽车领域，BMS负责收集电池的温升、电压、

13、内阻的实时数据，并根据这些数据判断电池当前状态，为整车系统提供电池剩余容量，为电池维护提供决策依据。4)电池管理系统主要由数据采集、电池状态监测、电池安全管理和能量控制管理等模块组成。 数据采集模块负责采集电池组中的单体电池电压、总电压、总电流和温度等信息，并将这些信息发送至控制模块进行处理。 电池状态监测模块通过采集的数据，计算电池的荷电状态(SOC)健康状态(SOH)等功能，并对电池的安全性进行监测和预警。 电池安全管理模块负责监控电池的安全性，包括过充、过放、过温等安全项目，及时发现并处理安全隐患。能量控制管理模块根据车辆和电池的状态信息，对电池的充放电进行智能管理，提高电池的能量利用效

14、率和延长电池寿命。总的来说，BMS是动力电池系统中不可或缺的一部分，它通过对电池的智能化管理，确保了电池的安全、稳定和高效运行，为新能源汽车的发展提供了重要的技术支持。C.EMS:全称是EnergyManagementSystem,即能源管理系统。它是一个集成了多种技术和方法的系统,用于监控、控制、优化和分析能源的使用和消耗。EMS的目标是帮助组织提高能源效率、降低能源成本并减少对环境的影响。在EMS中，主要集成了以下几方面的功能和技术：D能源监控：EMS可以实时监控各种能源的使用情况，包括电力、燃气、水等。这可以帮助组织了解其能源消费的模式和趋势，并找出可能存在的问题和改进点。2）能源控制：

15、通过EMS,组织可以对其能源使用进行更精细的控制。例如，可以根据实际需要调整设备的运行状态、调整照明系统的亮度等，以减少能源浪费。3）能源优化：EMS可以通过数据分析和算法优化能源的使用。例如，可以预测未来的能源需求，并据此调整能源供应策略，以实现能源的最优配置。4）能源分析：EMS可以生成各种能源使用报告和分析，帮助组织了解其能源使用的详细情况，包括哪些设备或部门使用了最多的能源、哪些能源使用模式是最有效的等。总的来说，EMS是一个综合的、全方位的能源管理解决方案，它可以帮助组织更有效地管理其能源使用，提高能源效率，降低能源成本，并减少对环境的影响。在能源日益紧张和环境问题日益严重的今天，EMS对于组织的可持续发展具有重要的意义。3.3.1储能电池组a.电池选型原则作为配合光伏发电接入，实现削峰填谷、负荷补偿，提高电能质量应用的储能电站，储能电池是非常重要的一个部件，必须满足以下要求:1）容易实现多方式组合，满足较高的工作电压和较大工作电流；2）电池容量和性能的可检测和可诊断，使控制系统可在预知电池容量和