2MWh储能系统方案设计.docx

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1、O.5MW2MWh储能系统技术方案1、项目背景描述1、1项目名称本项目为0.5MW/2MWh,系统设计为两个IMWh储能并联成2MWh,单个IMWh储能放置在40尺集装箱内。0.5MWPCS置入其中一个集装箱内。1、2项目概况储能系统标称容量：1MWh满负荷连续运行时间：24h润峰公司磷酸铁锂电池单体电池容量:200Ah单体电池标称电压:3.2V电池电压范围303.6V（可调）系统额定功率：0.5MW接入条件:三相380V运行环境:室内湿度范围:095%无凝露海拔高度：-其它定制技术要求：2.电气技术方案2.1 方案概述对应于IMWh的储能系统，需要配置一个由交流配电柜为核心，以后台管理系统为

2、智能中心的交流配电调节系统。储能双向逆变器辕示屏后台管理系统士II一电池组；电池管理系统M交流配电柜储能系统原理图IMWh的储能系统由双向变流器、储能电池组、双向变流器控制系统、能量均衡控制系统、电池管理系统组成。整个储能系统由一个监控与调度管理系统控2.2 制，通过网络协调各组成部分的工作。2.3 双向逆变器（PCS）双向逆变器的主要作用，是按监控调度系统的指令实现电池堆与交流母线之间的能量交换。一方面，在充放电过程中满足电网对储能系统电压、电流各方面的指标要求，实现储能系统与电网之间频率的匹配;另一方面，满足电池堆充放电过程中的电压、电流、功率等指标的要求，保障充放电过程的高效、可控、安全

3、;同时，还要对自身的状态实施可靠的监控和保护。双向逆变器主电路拓扑图双向逆变器外观图500KW双向并网逆变器主要参数表序号名称规格型号备注直流侧1最大直流功率500kW2最大直流电压I1OOV3工作电压范围7801050V4最低直流电压730V5最大直流电流700A交流侧1额定功率500KW2最大交流功率550KVA（长时间运行）3最大交流电流580A4最大总谐波失真0.9910功率因数可调范围0.9（超前）0.9（滞后）11独立逆变电压设置范围280330V12独立逆变输出电压失真度3%（线性负载）13带不平衡负载水平100%14独立逆变电压过度变动范围10%以内（电阻负载100%）保护1直

4、流过压保护具备2直流短路保护具备3交流过压保护具备4极性反接保护具备5绝缘监测具备6模块温度保护具备效率1最大效率98.2%常规数据1尺寸(宽*高*深)1606*2065*935MM2重量800Kg3运行温度范围-30554停机自耗电65可调10温度报警恢复值55可调11电压采样精度1mV12电压采样周期IOms13自耗电充电模式50mA14放电模式50mA15静止模式3mABMU与电池组连接示意图2.3.2BCMS功能及规格介绍电池簇管理系统(BatteryC1USterManagementSyStem)负责管理一串电池,提供PCS需要的额定电压。电池簇管理系统(BCMS)的主要功能有: 管

5、理BMU,轮询下辖每一个BMU,统计电池电压，温度信息。在BAMS查询电池电压、温度信息时，BCMS上传相应信息 通过电流传感器检测本串电池放电电流及充电电流 检测环流电流，并在环路电流超过阈值时切断电流回路，同时通过CAN总线上报BAMS配合BAMS,在本BCMS下辖电池箱需要更换时进行热拔插管理在直流端放电电流超过短路电流阈值时进行短路保护，切断放电回路,同时通过CAN总线上报BAMS在直流端放电电流超过放电过流阈值时进行放电过流保护，延时后切断放电回路，同时通过CAN总线上报BAMS在电池组中有任意电池放电欠压时进行保护，同时通过CAN总线上报BAMS在直流端充电电流超过充电过流阈值时进

6、行充电过流保护，切断充电回路，同时通过CAN总线上报BAMS在电池组中有任意电池充电过压时进行保护，切断充电回路，同时通过CAN总线上报BAMSBCMS主机技术规格序号名称规格型号备注1最大BMU管理数30个2最大管理电池串数30串3电流采样范围OA300A4电流采样精度1%5电流采样周期IOOms6通信接口485/CAN7保护切断电压1800V8保护切断电流400A9BCMS供电12/24VDC,与电池组直流隔离10BCMS功耗25WBCMS连线示意图2.3.3BAMS功能及规格介绍电池阵列管理系统(BatteryArrayManagementSystem)由BAMS主机及工业触摸屏组成，负

7、责管理一个PCS下辖的全部电池，提供PCS需要的额定功率电流。根据PCS额定功率不同，每一个PCS下辖的电池阵列会有一个或多个电池簇并联，BAMS可以管理对应数量的BCMSoBAMS包括了三个功能模块:BAMS主机、触摸屏和B码解码模块。电池阵列管理系统(BAMS)主要功能如下： 接受BCMS上报电池电压，电池组温度，电池簇电流等常规维护信息,并记录充放电次数，开始/结束充/放电时间/温度/电流/电压等信息，产生相应常量数据库。 接受BCMS上报报警和保护事件信息，并产生事件日志数据库。 统计估算下辖电池阵列剩余电量(SoC),评估电池阵列健康状况(SOH)。 与后台监控系统通信，完成下列的功

8、能国令电池阵列异常时向后台监控系统报警令电池管理系统自检及异常时向后台监控系统报警令上传常量数据库令上传事件日志数据库上传SoC/SoH信息与PCS通信，完成下列的功能：令电池阵列异常时向PCS报警电池管理系统自检及异常时向PCS报警令在发生充电过压/充电过流/放电欠压/放电过流时与PCS通信，请求PCS进行相应充放电功率控制。上传SoC信息，协助PCS进行相应充放电功率控制。与储能站管理测控系统连接，使用硬节点报警完成下列的功能:令在BMS内部异常报警（包括BAMS内部死机及通信异常）令BMS与后台监控或PCS通讯异常报警令装置失电报警令保护阈值1,电池堆不可用告警令保护阈值2,PCS硬切断

9、告警令保护阈值3,电池堆强制退出 为本地操作提供人机界面和授权管理，完成电池管理系统参数设定。 为远程操作提供通信接口和授权管理，完成电池管理系统参数设定。 通讯异常报警，在与PCS或后台监控系统通信出现异常时在本机通过人机界面报警。GPS授时信号接收，对时。BAMS主机技术规格序号名称规格型号备注1最大BCMS管理数30个2通信接口485/CAN3存储扩展SD卡4事件日志数据库IOooO件事件记录，包括异常种类，发生时间，保护动作5敞常量数据库存储近一个月全部电压/电流/温度/时间等常量信息，同时每月定期上报备份信息到后台监控系统。6BAMS供电12/24VDC,与电池组直流隔离7BAMS功

10、耗OOWBAMS内部连线示意图2.4监控与调度管理系统在电力系统调度自动化的控制系统中，光伏电站的EMS系统不仅具有与所属系统及省级调度等进行测量读值、状态信息及控制信号的远距离的高可靠性的双向交换，而且本身具有协调功能。其中协调功能包括安全监控及其他调度管理与计划等功能。监控调度管理系统(SUPerViSionandDispatchManagementSystem,SDMS)是本储能系统的控制中枢，同时也是整个电力监控与调度管理系统的一个SCADA子系统，系统支持各种常用电力通信规约，如部颁CDT规约、PO11ING.1801.101.DNP等电力规约。能够在实现直接对储能系统进行实时数据收集，以形成调度中心对全系统运行状态的实时监视功能:同时又向实施协调功能的子系统提供数据，形成数据库，必要时还可人工输入相关资料，以利于计算与分析，形成协调