园区工商业配储项目储能系统技术方案.docx

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1、园区工商业配储项目储能系统技术方案编制：审核：审批：20xx年XX月目录1W42储能系统总体方案42储能系统总体设计40.5MW/IMWh磷酸铁锂电池储能系统电气拓扑结构如下： 52.2 储能系统特点52.3 储能系统作用63电池舱设计方案61) 1.066MWh电池系统组成如下表： 62) 1.066MWh电池储能系统整体布局如下图： 73)储能电池系统拓扑图如下： 73.1 电芯选型83.2 PACK 设计103.3 电池簇设计113.4 电池管理系统(BMS) 125、自诊断功能：电池管理系统具备自诊断功能，对电池管理系统与外界通13温度、烟雾、可燃气体探测+联动控制策略161) 一氧化

2、碳、氢气一体化探测器和烟雾探测器、温度探测器； 163)使用空间淹没式消防(七氟丙烷)； 16配备火灾和灭火剂释放的警铃及声光报警器173、在线监测系统1831解决方案1832安装方案18321装置介绍18322布局方式1933系统简介20332后台系统213.6温控系统214交流侧系统设计方案224.1 交流侧系统整体方案224.2 储能变流器介绍234.3 变压器254.4 逆变隔离变压系统参数264.5 STS负载自动切换系统275能量管理系统(EMS) 285.1方案概述285.1 1工商业储能EMS系统拓扑图295.2 方案特点295.3 -1储能系统一次系统拓扑图305.4 组网架

3、构305.5 EMS功能306集装箱及辅助系统336.1 集装箱箱体336.2 集装箱辅助系统347供货设备清单351概述本项目采用预装式结构，0.5MWlMWh储能系统，包括1套能量管理系统（EMS） 和1套O. 5lh储能子单元；每套储能子单元包含1套O. 5lh储能电池 系统（直流侧），1套逆变变压电气系统。其中逆变升压主电气设备及辅助设备 与储能电池系统（直流侧）一起集成在集装箱内部，采用物理墙的形式隔开。锂电池储能系统，可利用储能系统在用电低谷时储能，在高峰负荷时放电， 从而降低整体负荷实现峰谷电价差套利，降低用电成本及容量费用管理的目的。 当发生停电故障时，储能能够将储备的能量供应

4、给终端用户，避免了故障修复过 程中的电能中断，以保证供电可靠性。此系统由锂电池储能系统、控制系统、监 控系统以及能量管理系统构成。储能系统配置：包含储能电池系统（磷酸铁锂电池）以及变流系统，集装箱 内连接电缆、自动气体灭火，工业空调、视频监控、通讯系统、集中箱内的照明、 动力配电。采用集装箱的形式，储能装置规格为05MWlMWh储能系统，通过隔 离变压器、STS连接到0. 4kV交流母线。EMS能量管理系统：根据储能情况及负载情况实现并离网切换控制，并 网点电气参数监控，实现系统负载远程投切控制及电源能量均衡控制及系 统的经济运行。2储能系统总体方案2.1储能系统总体设计0. 5MWlMWh储

5、能系统，包含1套能量管理系统（EMS）和1套0. 5MWlMWh 储能单元，每套0. 5lh储能单元包含1套0. 50. 5MVA逆变隔离升压系统 和1套0.5MWlMWh储能电池系统（直流侧），本项目配置一个集装箱储能系统， 其中包括1套逆变隔离升压系统和1套储能电池系统及相关设备。磷酸铁锂电池通过合理串并联组成电池簇，输出一定电压范围直流通过储能 变流器逆变成380V交流，储能子系统通过隔离变压器、STS连接到0. 4kV交流母线。O. 5MWlMWh磷酸铁锂电池储能系统电气拓扑结构如下:图2-1储能系统一次电气图2. 2储能系统特点储能系统采用可移动集装箱式设计，易安装、运输、维护和系统

6、扩容。集装箱储能系统由能量密度高、成本低廉、安全无污染的磷酸铁锂电池单元以一定的串并联方式进行连接，配置先进的电池管理系统组成，灵活、可靠，易扩展升级。止匕外，集装箱储能系统还具有如下特点：也 全方位、多层次的电池保护策略、故障隔离措施，高安全性融 集装箱内配置自动火灾报警及自动灭火系统，并具有声光报警和上传功 能，可有效保障极端情况下的防火要求融 集装箱内配置智能温湿度调节系统，内部设备工作环境受外部环境影响 小，系统应用地域广泛融 集装箱内安装网络摄像头和红外距离感应器，用于实时监控和安全防护融 开放式以太网接口设计，可提供便捷的通讯接口。2. 3储能系统作用也 自发自用，通过配置光伏组件

7、可以更好地利用光伏电力，提高自发自用 水平，降低用电成本。融 峰谷价差套利，在实施峰谷电价的电力市场中，通过低电价时给储能系 统充电，高电价时储能系统放电，实现峰谷电价差套利，降低用电成本。也能量备用，储能系统可以在电网不能正常情况下起备用和过度作用。融容量费用管理，工业用户可以利用储能系统在用电低谷时储能，在高峰 负荷时放电，从而降低整体负荷，达到降低容量电费的目的。3电池舱设计方案1.066MWh磷酸铁锂电池储能系统采用20尺集装箱集成，集装箱内包含电池 系统、逆变升压系统、电池管理系统、监控系统、自动消防系统、自动空调系统、 照明系统等，保证储能系统安全稳定运行。1) 1. 066MWh

8、电池系统组成如下表：表3T 1. 066MWh电池系统组成序号项目描述单元拓扑额定电压 (V)额定容量 (Ah)存储 电量 (kWh)备注1电池箱(含 BMU)44. 828012. 544电芯1并14串组成1个电池箱2电池簇(含 BCMU):七:-J a二761. 6280213, 24817个电池箱和1个 主控箱串联组成一 个电池簇3集装箱储能 系统761. 814001066. 245个电池簇并联组 成1.066MWh电池 系统2) 1. 066MWh电池储能系统整体布局如下图：储能系统采用20尺高柜集装箱，可布置5个电池簇,总容量L 066MWh单簇 17个电池模块，5簇汇流对应1台5

9、00kW的PCSo集装箱内部包含逆变升压系统、 负荷自动切换系统、空调系统、消防系统、汇流系统、监控系统等及其它辅助部 件。集装箱内部结构布置具备可维修性和可更换性，参考布置图如下：图3-1 20尺电池&电气舱平面布置图3)储能电池系统拓扑图如下:CAN电也电也版图3-2储能电池系统拓扑图3. 1电芯选型电芯采用磷酸铁锂方形铝壳电芯，型号为FP7H73207-280Ah,容量为280Ah, 标称电压3. 2V,工作电压范围2. 53. 65V,该产品应用于电力储能系统电量存储, 电池路线为磷酸铁锂电池铝壳；电池模组和电池簇均采用模块化设计，便于搬运、 安装、维护。表3-2电芯参数表序号项目规格

10、参数条件1电芯类型磷酸铁锂电芯2电芯型号LFP71173207280Ah3外形尺寸71. 55*174. 7*207. 11 + 0. 5含绝缘膜，含极柱尺寸4重量5. 45 + 0. 20kg包蓝膜后5出厂内阻(IkHz)0. 18 + 0. 05m 40%S0C, IkHz,以产线在线测试数据为准6额定容量280Ah0. 5P, 2. 5-3. 65V7额定电压3. 2V8额定能量896Wh0. 5P9工作电压2. 53. 65V温度TOC102. 03. 65V温度TWo11出货状态27%S0C12月自放电3. 5%25 + 2oC, 40%S0C,新电芯存储3个月后13最大持续充放电功

11、率IP25 + 214放电温度范围-3060oC15充电温度范围060C16常温充放电循环寿命N6000cls80%标称容量25 + 2, 0.5C电芯外形尺寸如下图:9.5=京82a5ia(u 160.2 *16(L2图3-3 3. 2V 280Ah磷酸铁锂电芯尺寸图表3-3电芯安全与可靠性能表序号项目标准测试方法1过充测试不爆炸、不起火将电池单体充电至电压达到充电终止电压的1.5倍或时间达到Ih2过放测试不爆炸、不起火将电池单体放电至时间达到90min或电压达到OV3短路测试不爆炸、不起火按照GB/T36276-2018中A.2.14的短路试验步骤，将电池单体正、负极经外部短路IOmin4

12、跌落测试不爆炸、不起火将电池单体的正极或负极端子朝下从1.5m高度处自由跌落到水泥地面上1次5加热测试不爆炸、不起火将电池单体以5Cmin的速率由环境温度升至(130 + 2) 并保持 30min6挤压测试不爆炸、不起火将电池单体挤压至电压达到OV或变形量达到30%或挤压力达到（130.78） kN7低气压测试不爆炸、不起火、不漏液将电池单体在低气压环境中静置6h8热失控测试不爆炸、不起火触发电池单体达到热失控条件9阻燃、防爆防爆，阻燃等级不低于V-O电池单体的壳体应采用阻燃材料，具备防爆功能，阻燃等级不低于V-O3. 2 PACK 设计电池模块由14个280Ah单体电芯组成，成组方式为1P1

13、4S,电量为12. 544kWh, 标称电压为44.8V。电池模组配置采集模块BMU,用于模组的电压、温度等参数 采集，并具有均衡、风扇智能控制等功能。电池PaCk内电芯采用激光焊接结构， 安全可靠性高。图3-4电池Pack外观示意图表3-4电池Pack （1P14S）参数序号名称规格参数备注1单体电池额定容量（Ah）2802电池模块额定容量（Ah）280额定能量（kWh）12. 544标称电压（V）44. 8运行电压范围（V）39. 249. 7额定充放电电流（A）140O. 5C最大可持续充放电电流（A）280IC尺寸（宽又深义高）（mm）420645 X 235重量（kg）96 + 2允

14、许工作环境温度5。45。C序号名称规格参数备注BMU采集线出线方式前出线绝缘标准电池箱绝缘电阻1G (IOOOVDc)潮湿天气除外耐压标准3820VDC,无击穿现象漏电流VlOmA高压箱包含BMS主控单元以及必要的电气设备，包括负荷型隔离开关或断路 器、高压直流继电器、熔断器等，负责每个对应电池簇的总状态采样、回路控制 以及策略执行功能。3. 3电池簇设计电池簇由17个电池模块和1个高压箱组成，标称电压为76L6V,容量为280Ah, 电量为213.248kWh0电池簇在集装箱内靠侧壁面对面布置，采用顶部侧进风散 热方式；高压箱放置于电池簇底部左下方，便于操作、维护。多个电池簇可以并 联使用组成不同规模容量的储能系统。电池簇外观示意如下：图3-5电池簇外观示意图电池