新能源儲能設計 | 2MWh 集裝箱儲能系統項目有什么技術方案？

2023-08-23 09:41:39來源：嗶哩嗶哩

一、2WMh 項目簡介

隨著社會的發展和人民生活水平的提高，用戶對電力的需求量不斷快速增長，用電結構也發生了很大的變化，導致電量需求的谷峰差值逐漸增大，調峰問題突出。單獨依靠增加電力基礎設施建設，一方面日益加劇了電網的谷峰差問題，嚴重影響用戶側的供電質量，另一方面也給國民經濟帶來很大損失和浪費。

(相關資料圖)

得益于電力電子技術的快速發展以及節能減排和智能電網的發展浪潮，為儲能技術的發展帶來了新的機遇，各種新型儲能技術已經在電力系統的各個層面得到了廣泛的應用，充分參與到電力系統的發、輸、配、用各個環節，有效地實現對電網削峰填谷、平衡負荷等作用，提高了發電設備的利用率和電網供電質量。

合理可靠的對蓄電池進行配置管理，有效的提高蓄電池的使用壽命，達到保障通信設備不斷電，節約維護資金的目的，因此如何配置管理蓄電池，在建設維護管理蓄電池工作中占了相當大的比重。對電池包進行模塊化的設計，能夠大大提高電池利用率，減少電池冗余，降低成本；通過按當期負荷配置電池，按負荷變化擴容或更換電池。其特征為基本電池單位小容量化，規格標準化，使用積木化。在能量管理系統的控制下，實現能源效益的最大化。

二、術語及參考技術規范

術語

PCS(Power Conversion System)：能量轉換系統，即換流器，是進行逆變和整流的雙向換流系統。

SoC(State of Capacity)：電池剩余容量狀態，用百分率表示。SoH(State of Health)：電池組健康度狀態，用百分率表示。DoD（Depth of discharge）：電池的放電深度，用百分比表示。

BMS(Battery Management System)：電池管理系統，負責儲能系統中電池部分的管理和控制。

EMS(Energy Management System)：能量管理系統，是對整個系統進行監控和控制的設備。

參考技術規范

GB 21966-2008? ?鋰原電池和蓄電池在運輸中的安全要求 GJB 4477-2002? ?鋰離子蓄電池組通用規范

GB/T 12325-2008 電能質量供電電壓偏差 GB/T 12326-2008 電能質量電壓波動和閃變 GB/T 14549-1993 電能質量公用電網諧波 GB/T 15543-2008 電能質量三相電壓不平衡 GB 2894 安全標志（neq ISO 3864：1984） GB 16179 安全標志使用導則

GB/T 17883 和級靜止式交流有功電度表 DL/T 448 能計量裝置技術管理規定

DL/T 614 多功能電能表

DL/T 645 多功能電能表通信協議

DL/T 5202 電能量計量系統設計技術規程

IEC 61000-4-30 電磁兼容第4-30 部分試驗和測量技術——電能質量 IEC 60364-7-712 建筑物電氣裝置第7-712 部分：

GB/T 交流電測量設備通用要求、試驗和試驗條件 GB 50034-2004 建筑照明設計標準

GB 50052-1995 供配電系統設計規范

GB 50053-1994 10kV 以下變電所設計規范

GB 50054-1995 低壓配電設計規范

GB 50060-2008 3～110kV 高壓配電裝置設計規范 DL/T448-2000 電能計量裝置技術管理規程 DL/T 620-1997 交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合 DL/T 621-1997 交流電氣裝置的接地

DL/T 856-2004 電力用直流電源監控裝置 GJB 3855-1999 智能充電機通用規范

JB/T 電力系統直流電源設備通用技術條件及安全要求 JJG 842-1993 直流電能表檢定規程

三、儲能系統配置

——使用******的磷酸鐵鋰電池，安全、環保、性能優異、循環壽命長；

——使用******的電池管理系統（BMS），采用分級管理策略，系統配置靈活、可靠，便于拓展升級，能夠實時監控電池系統的電壓、電流、溫度等運行參數，同時還具備電池動態均衡管理策略，可以自動快速完成電池維護；

——使用******的顯示控制模塊，顯示界面采用液晶觸摸屏，查看數據更直觀、操作更便捷，同時具備 CAN、RS485 等通訊方式，方便客戶進行電腦遠程監控；

——使用專屬設計的智能消防系統，能夠通過煙感、溫感等裝置實時監測系統內部溫度和煙霧的變化情況，在必要時啟動火災報警和/或滅火裝置，確保儲能系統消防安全；

——使用專屬設計的智能熱管理控制策略，優化風道設計和熱交換設計，提升儲能系統運行安全和使用壽命；

——使用模塊化和標準化設計方案，有利于提升產品的品質管理，進一步提高系統安全性能和整體能量轉換效率，且便于安裝和維護；

四、客戶用電需求及收益分析

本儲能系統可充分利用峰谷時段的電價差，在用電低谷時充電，用電高峰時進行放電，能夠針對需求側電量進行有效管理，改善用電質量，降低用電成本。

根據國內某地區工業用電的情況，儲能系統工作模式可設置如下表 4-1 所示（按系統效率 90%計算）：

表 4-1 工業用電需求分析以及儲能系統工作模式控制

根據表 4-1 可知，在每天的谷段和平段充電兩次，在高峰時段由儲能系統供電，既能滿足電力需求，還能得到較高的收益，根據估算，每日大約可節省 1849 元電費。一年按 360天計，每年的收益可達1849×360=665640 元（備注：上表中的充放電時段和電價僅供參考，請用戶按照實際應用情況和所在地電價自行調整）。

五、系統方案設計

系統拓撲結構

電池組拓撲圖

電池組拓撲圖如 5-1 所示：

儲能系統

包含1 套配電開關柜、2 套250kW 儲能雙向變流器(PCS)、1 套16 通道匯流控制柜、 1 套鋰電池儲能系統（含16 組電池組、BMS 系統），其系統拓撲圖如圖 5-2。

圖 5-2 500kW/2MWh 儲能系統拓撲圖

系統配置

本系統采用磷酸鐵鋰電池，單套系統配置電池的最大總容量約為，主要零部件的配置情況見表5-1

備注：以上參數為我司配置技術參數，結構外形尺寸可能有所調整，但不影響性能，部分參數可根據不同客戶項目要求進行調整。

主要設備布局

下圖為45 英尺標準集裝箱平面排布圖，系統總容量為，可用電量為2MWh，內置2 臺PCS（總功率500kW），匯流柜(16 通道）、配電柜、消防系統各一臺。