储能电站总体技术方案.docx

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1、储能电站总体技术方案2022-12-20名目1 .概述32 .设计标准43 .储能电站（协作光伏并网发电）方案63.1 系统架构63.2 光伏发电子系统73.3 储能子系统7储能电池组83.3.2电池管理系统（BMS）93.4 并网掌握子系统123.5 储能电站联合掌握调度子系统144 .储能电站（系统）整体进展前景161.概述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，国外也已开展了肯定的讨论。上世纪90年月末德国在Herne1MW的光伏电站和Bocholt2MW的风电场分别配置了容量为1.2MW

2、h的电池储能系统，供应削峰、不中断供电和改善电能质量功能。从2003年开头，日本在Hokkaido30.6MW风电场安装了6MW6MWh的全帆液流电池（VRB）储能系统，用于平抑输出功率波动。2022年英国EDF电网将600kW200kWh锂离子电池储能系统配置在东部一个11KV配电网STATCOM中，用于潮流和电压掌握，有功和无功掌握。总体来说，储能电站（系统）在电网中的应用目的主要考虑“负荷调整、协作新能源接入、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

3、用电高峰的时候再拿出来用，这样就削减了电能的铺张和设施使用寿命；优化系统电源布局，主要体现在：科学平安，建设周期短；减资源消耗等方面。二发电已输电Z!hrcL7I*l二二输电变电站、灰rm性能电站U负荷调节,平清新能群弥补线投;此外储能电站还能削减线损，增加线路改善电能质量。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，削配电.押电A1W配电变电站l；用户侧管理，乡ft1电AS电站功率补慢.提高稳定性应急能源.微H埴谷2.设计标准GB21966-2022锂原电池和蓄电池在运输中的平安要求GJB4477-2002锂离子蓄电池组通用法律规范QC/T743-2006电动汽车用锂离子蓄电池G

4、B/T12325-2022电能质量供电电压偏差GB/T12326-2022电能质量电压波动和闪变GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波GB/T15543-2022电能质量三相电压不平衡GB/T2297-1989太阳光伏能源系统术语DL/T527-2002静态继电爱护装置逆变电源技术条件GB/T13384-2022机电产品包装通用技术条件GB/T14537-1993量度继电器和爱护装置的冲击与碰撞试验GB/T14598.27-2022DL/T478-2001GB/T191-2022GB/T2423.1-2022A：低温GB/T2423.2-2022B：高温GB/T2423.3-2006

5、Cab：恒定湿热试验GB/T2423.8-1995Ed：自由跌落GB/T2423.10-2022验Fc：振动（正弦）量度继电器和爱护装置第27部分：产品平安要求静态继电爱护及平安自动装置通用技术条件包装储运图示标志电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试GB4208-2022外壳防护等级（IP代码）GB/T17626-2006电磁兼容试验和测量技术GB14048.1-2006GB7947-2006或数字标识GB8702-88DL

6、/T5429-2022DL/T5136-2001DL/T620-1997DL/T621-1997GB50217-2007GB2900.11-1988IEC61427-2005求和试验方法Q/GDW564-2022QC/T743-2006低压开关设施和掌握设施第1部分：总则人机界面标志标识的基本和平安规章导体的颜色电磁辐射防护规定电力系统设计技术规程火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程沟通电气装置的过电压爱护和绝缘协作沟通电气装置的接地电力工程电缆设计法律规范蓄电池名词术语光伏系统（PVES）用二次电池和蓄电池组一般要储能系统接入配电网技术规定电动汽车用锂离子蓄电池GB/T18479-2001

7、地面用光伏（PV）发电系统概述和导则GB/T19939-2005光伏系统并网技术要求GB/T20046-2006光伏（PV）系统电网接口特性GB2894平安标志（neqISO3864：1984）GB16179平安标志使用导则GB/T178830.2S和0.5S级静止式沟通有功电度表DL/T448能计量装置技术管理规定DL/T614多功能电能表DL/T645多功能电能表通信合同DL/T5202电能量计量系统设计技术规程SJ/T11127光伏（PV）发电系统过电压爱护导则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

8、：特别装置或场所的要求太阳光优（PV）发电系统3.储能电站（协作光伏并网发电）方案3.1 系统架构在本方案中，储能电站（系统）主要协作光伏并网发电应用，因此，整个系统是包括光伏组件阵列、光伏掌握器、电池组、电池管理系统（BMS）、逆变器以及相应的储能电站联合掌握调度系统等在内的发电系统。系统架构图如下：光伏控制器光伏组件铁锂电池组RS485RS4S5并网逆变器监控主机.电能表电网储能电站（协作光伏并网发电应用）架构图1、光伏组件阵列采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沟通电对负载进行供电;2、智能掌握器依据日照强度及负载的变化，不断对蓄电池组

9、的工作状态进行切换和调整：一方面把调整后的电能直接送往直流或沟通负载。另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。发电量不能满意负载需要时，掌握器把蓄电池的电能送往负载，保证了整个系统工作的连续性和稳定性；4、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。5、锂电池组在系统中同时起到能量调整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 光伏发电子系统略。3.3 储能子系统俭*站*去“3.3.1 储能电池组(1)电池选型原则作为协作光伏发电接入，实现削峰填谷、负荷补偿，提高电能质量应

10、用的储能电站，储能电池是特别重要的一个部件，必需满意以下要求：简洁实现多方式组合，满意较高的工作电压和较大工作电流；电池容量和性能的可检测和可诊断，使掌握系统可在预知电池容量和性能的状况下实现对电站负荷的调度掌握；高平安性、牢靠性：在正常使用状况下，电池正常使用寿命不低于15年；在极限状况下，即使发生故障也在受控范围，不应当发生爆炸、燃烧等危及电站平安运行的故障；具有良好的快速响应和大倍率充放电力量，一般要求510倍的充放电力量;较高的充放电转换效率；易于安装和维护；具有较好的环境适应性，较宽的工作温度范围；符合环境爱护的要求，在电池生产、使用、回收过程中不产生对环境的破坏和污染；(2)主要电

11、池类型比较表1、几种电池性能比较钠硫电池全锐液流电池磷酸铁锂电池阀控铅酸电池现有应用规模等级100kW-34MW5kW-6MWkWMWkWMW比较适合大规模削峰填谷、大规模削峰填可选择功率型或大规模削峰填谷、的应用场平抑可再生能源谷、平抑可再生能量型，适用范围平抑可再生能源发合发电波动能源发电波动广泛电波动平安性不行过充电；钠、硫的渗漏，存在潜在平安隐患平安需要单体监控，平安性能已有较大突破平安性可接受，但废旧铅酸蓄电池严峻污染土壤和水源能量密度100-700Wh/kg120-150Whkg30-50Wh/kg倍率特性5-10C1.5C5-15C0.1-1C转换效率95%70%95%80%寿命

12、2500次15000次2000次300次成本23000元/kWh15000元/kWh3000元/kWh700元/kWh资源和环保资源丰富；存在肯定的环境风险资源丰富资源丰富；环境友好资源丰富；存在肯定的环境风险MW级系统占地150-200平米/MW800-1500平米/MW100-150平米MW(h)150-200平米MW关注点平安、全都性、成本牢靠性、成熟性、成本全都性全都性、寿命(3)建议方案从初始投资成原来看，锂离子电池有较强的竞争力，钠硫电池和全锐液流电池未形成产业化，供应渠道受限，较昂贵。从运营和维护成原来看，钠硫需要持续供热，全机液流电池需要泵进行流体掌握，增加了运营成本，而锂电池

13、几乎不需要维护。依据国内外储能电站应用现状和电池特点，建议储能电站电池选型主要为磷酸铁锂电池。332电池管理系统(BMS)(D电池管理系统的要求在储能电站中，储能电池往往由几十串甚至几百串以上的电池组构成。由于电池在生产过程和使用过程中，会造成电池内阻、电压、容量等参数的不全都。这种差异表现为电池组布满或放完时串联电芯之间的电压不相同，或能量的不相同。这种状况会导致部分过充，而在放电过程中电压过低的电芯有可能被过放,从而使电池组的离散性明显增加，使用时更简洁发生过充和过放现象，整体容量急剧下降，整个电池组表现出来的容量为电池组中性能最差的电池芯的容量，最终导致电池组提前失效。因此，对于磷酸铁锂

14、电池电池组而言，均衡爱护电路是必需的。当然，锂电池的电池管理系统不仅仅是电池的均衡爱护，还有更多的要求以保证锂电池储能系统稳定牢靠的运行。（2）电池管理系统BMS的详细功能 基本爱护功能/单体电池电压均衡功能此功能是为了修正串联电池组中由于电池单体自身工艺差异引起的电压、或能量的离散性，避开个别单体电池因过充或过放而导致电池性能变差甚至损坏状况的发生，使得全部个体电池电压差异都在肯定的合理范围内。要求各节电池之间误差小于30mv。/电池组爱护功能单体电池过压、欠压、过温报警，电池组过充、过放、过流报警爱护，切断等。 数据采集功能采集的数据主要有：单体电池电压、单体电池温度（实际为每个电池模组的温度）、组端电压、充放电电流，计算得到蓄电池内阻。通讯接口:采纳数字化通讯合同IEC61850。在储能电站系统中，需要和调度监控系统进行通讯，上送数据和执行指令。 诊断功能BMS应具有电池性能的分析诊断功能，能依据实时测量蓄