0.5MW-1MWh集装箱储能系统方案 - 图文

0.5MW/1MWh集装箱储能系统

技术方案

目录

1. 储能的应用-----------------------------------------------------------------------------------4 2. 系统概------------------------------------------------------------------------------------5-6 2.1 系统组----------------------------------------------------------------------------------5 2.2 系统特----------------------------------------------------------------------------------5 2.3 系统运行原-----------------------------------------------------------------------------6 3. 系统设------------------------------------------------------------------------------------7-14 3.1 储能变流器(PCS) ------------------------------------------------------------------7-8 3.1.1 储能变流器特点-------------------------------------------------------------7 3.1.2 储能变流器通信方式-------------------------------------------------------8 3.2 电池管理系统(BMS)---------------------------------------------------------------9-10 3.2.1 BMS系统架构 ---------------------------------------------------------------------8

3.2.2 BMS功能说明 -----------------------------------------------------------------9 3.2.3 BMS电池管理系统构成及功能描述 --------------------------------------------10 3.3 能量管理系统(EMS) ------------------------------------------------------------10-11 3.3.1 设备监控模块----------------------------------------------------------------10 3.3.2 能量管理模块---------------------------------------------------------------10 3.3.3告警管理模块----------------------------------------------------------------11 3.3.4 报表管理模块---------------------------------------------------------------11 3.3.5 安全管理模块--------------------------------------------------------------11 3.4 监控系统---------------------------------------------------------------------------12 3.5 消防与空调系统--------------------------------------------------------------------12 3.6 电池成套系统------------------------------------------------------------------12-16 3.6.1 电芯参数---------------------------------------------------------------------12 3.6.2 电池PACK及成簇 -----------------------------------------------------------13 3.6.2 电池组在集装箱内的分布-----------------------------------------------------15 3.7 集装箱系统设计要求----------------------------------------------------------------15 4. 主要设备清单 ---------------------------------------------------------------------------16

1. 储能的应用

图1 储能的应用

（1）微电网：储能系统独立或与其他能源配合，给负载供电，主要解决供电可靠性问题。 （2）辅助新能源并网：有效解决弃风弃光，提高经济效益； 减少瞬时功率变化，减少对电网冲击；跟踪计划调度，提高并网可控性； 提高发电预测精度，提升并网友好性。 （3）需求侧响应：对峰谷电价差和补贴有较大依赖，欧美等发达国家已具备盈利模式，以工商业应用为主，户用储能潜力巨大。

（4）电力调频：平均来看，储能调频效果是水电机组的1.7倍，是燃气机组的2.5倍，是燃煤机组的20倍以上。 2. 系统概述 2.1系统组成

图2 储能系统拓扑图

本系统主要包含：

* 储能变流器(PCS)：1台 500kW 离并网型双向储能变流器，在0.4KV交流母线并网，实现能

量的双向流动。

* 磷酸铁锂电池：采用赣锋3.2V/86AH动力电池，4P3S模组成240串768V电池簇，单个集装箱4簇共约1.05MWh能量。

* EMS&BMS：根据上级调度指令完成对储能系统的充放电控制、电池 SOC 信息监测等功能。

* 集装箱：1个30英尺集装箱组成一个0.5MW/1MWh的储能系统。 系统特点

（1）本系统主要用于峰谷套利，同时可作为备用电源、避免电力增容及改善电能质量。 （2）储能系统具备完善的通讯、监测、管理、控制、预警和保护功能，长时间持续安全运行，可通过上位机对系统运行状态进行检测，具备丰富的数据分析功能。

（2）BMS系统即跟EMS系统通信汇报电池组信息，也跟PCS采用RS485总线直接通信，在PCS的配合下完成对电池组的各种监控、保护功能。 （3）常规0.2C充放电，可离网或并网工作。

表1 系统参数表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2.3 系统运行策略

◇ 储能系统接入电网运行，可通过储能变流器的PQ模式或下垂模式调度有功无功，满足并网充放

参数 额定功率 额定容量 直流电压范围 系统平均效率 湿度 防护等级 耐盐雾性 消防系统 允许最高海拔 集装箱尺寸 参数值 0.5MW 1MWh 600V~900V ≥86% ≤70%RH IP54 600h 七氟丙烷 2000m 30英尺 备注 / / / / / / / / / 高柜

电需求。

◇ 电价峰时段或负荷用电高峰期时段由储能系统给负荷放电，既实现了对电网的削峰填谷作用，又完成了用电高峰期的能量补充。

◇ 储能变流器接受上级电力调度，按照峰、谷、平时段的智能化控制，实现整个储能系统的充放电管理。

◇ 储能系统检测到市电异常时控制储能变流器由并网运行模式切换到孤岛(离网)运行模式。 ◇ 储能变流器离网独立运行时，作为主电压源为集装箱本地负荷提供稳定电电压和频率，确保其不

间断供电。 3. 系统设备介绍 3.1 储能变流器（PCS） 3.1.1储能变流器功能

（1）有功功率控制功能，PCS储能装置可根据储能系统运行控制系统指令控制其有功功率输出。为实现有功功率调节功能，电池储能系统能接收并实时跟踪执行储能系统运行控制系统发送的有功功率控制信号，根据储能系统运行控制系统控制指令等信号自动调节有功输出，输出有功功率与设置值偏差不超过3%。

（2）电压/无功调节功能，PCS储能装置可根据储能系统运行控制系统控制指令等信号实时跟踪调节无功输出，其参数为无功功率、功率因数等参数可由储能系统运行控制系统远程设定。 （3）离网V/F控制功能，PCS储能装置在离网模式下，具备电压和频率的调节功能，能够自动设定额定电压和额定频率启动和运行，也可接收外部电压给定指令和频率给定指令进行电压和频率的调节。

（4）PCS根据负载的大小进行动态调节的相应时间：≤100ms（根据客户需求可单独定制）； （5）保网检测相应时间：≤40ms（根据客户需求可单独定制）； （6）防孤岛检测相应时间：≤20ms（根据客户需求可单独定制）。

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