2MWh储能系统方案

2MWh储能系统方案项目概述技术方案系统设计系统实施风险评估成本分析结束语项目概述本项目旨在为客户提供一套2MWh集装箱储能系统，以实现对电力系统的储能和调峰。该系统采用锂离子电池作为储能介质，并通过控制系统实现对储能系统的管理和优化。技术方案本项目的技术方案主要包括储能系统的设计、控制系统的开发和集成、以及系统的测试和调试。储能系统采用集装箱式设计，方便运输和安装。控制系统采用先进的软件和硬件技术实现对储能系统的监控、控制和优化。系统测试和调试将在安装完成后进行，以确保系统的稳定性和可靠性。系统设计储能系统的设计采用了先进的锂离子电池技术，并通过模块化设计实现对系统的扩展和维护。系统采用了高效的充放电控制算法，以实现对储能系统的优化和管理。同时，系统还具备自动故障检测和报警功能，以确保系统的安全性和可靠性。系统实施系统实施包括集装箱储能系统的制造、控制系统的开发和集成、系统测试和调试、以及安装和调试。系统的制造和开发将在工厂内进行，而系统测试和调试、安装和调试将在客户现场进行。在安装和调试过程中，我们将与客户紧密合作，以确保系统的稳定性和可靠性。风险评估本项目存在一定的技术和市场风险。技术风险主要包括储能系统的设计和控制系统的开发，需要我们具备先进的技术和经验。市场风险主要包括市场需求和竞争状况，需要我们具备敏锐的市场洞察力和竞争优势。成本分析本项目的成本主要包括材料成本、人工成本、设备成本、运输成本和维护成本等。我们将通过优化设计和管理，以实现对成本的控制和降低。结束语本项目是我们公司的一项重要技术创新和市场拓展，我们将以高度的责任心和专业水平，为客户提供优质的产品和服务以实现共赢和可持续发展。一、2WMh项目简介2WMh项目是一项针对储能系统的开发项目，旨在提供高效、稳定、安全的储能解决方案。该项目将采用先进的技术和设备，为客户提供优质的服务。二、术语及参考技术规范术语在本项目中，以下术语将被使用：储能系统：指用于储存电能的设备系统。电池组：指由多个电池模块组成的单元。储能双向变流器（PCS）：指用于将电池组的直流电转换为交流电的设备。电池管理系统（BMS）：指用于监测和管理电池组状态的系统。EMS能量管理系统：指用于管理整个储能系统的系统。参考技术规范在本项目中，以下技术规范将被参考：GB/T.1-2015电动汽车用锂离子电池组和系统第1部分通用技术条件GB/T-2015储能系统用电池模块和单体性能测试方法GB/T-2015储能系统用电池组性能测试方法三、储能系统配置特点本项目的储能系统配置具有以下特点：采用锂离子电池组，具有高能量密度和长寿命。采用双向变流器，可以实现电池组的充放电控制。采用电池管理系统，可以实现对电池组的实时监测和管理采用EMS能量管理系统，可以实现对整个储能系统的管理和优化。四、客户用电需求及收益分析针对客户的用电需求，本项目提供了一种高效、稳定、安全的储能解决方案。通过储能系统的应用，客户可以实现以下收益：减少电网峰值负荷，降低用电成本。提高供电可靠性，减少停电时间。降低碳排放量，实现环保节能。五、系统方案设计5.1系统拓扑结构本项目的储能系统采用以下拓扑结构：5.1.1电池组拓扑图电池组由多个电池模块组成，采用串联方式连接。每个电池模块由多个电池单体组成，采用并联方式连接。储能系统单元储能系统单元由电池组、双向变流器、电池管理系统和散热系统组成。系统配置本项目的储能系统配置如下：电池组：采用锂离子电池组，总容量为500kWh。储能双向变流器（PCS）:采用容量为500kW的双向变流器。电池管理系统（BMS）：采用具有实时监测和管理功能的BMS系统。散热系统：采用风冷方式进行散热。5.3主要设备布局设计本项目的主要设备布局设计如下：电池组：采用集装箱式布局，放置于室外。储能双向变流器（PCS）：采用室内布局，放置于储能系统单元内。电池管理系统（BMS）:采用室内布局，放置于储能系统单元内。散热系统：采用室外布局，放置于电池组周围。5.4电池系统选型设计5.4.1电池模组及电池组性能本项目采用锂离子电池组，总容量为500kWh。电池模组采用高能量密度的锂离子电池，具有长寿命和高安全性能。5.4.2电池箱设计电池箱采用防火、防爆、防水、防尘的设计，具有高强度和高密封性能。电池箱内部采用模块化设计，便于维护和更换电池模组。5.4.3电池架设计电池架采用钢结构设计，具有高强度和稳定性能。电池架内部采用模块化设计，便于安装和拆卸电池模组。5.5储能双向变流器（PCS）选型设计本项目采用容量为500kW的双向变流器，具有高效、稳定、安全的性能。双向变流器采用数字控制技术，可以实现电池组的充放电控制和电网互联。5.6散热方案设计5.6.1、热流通路与散热系统热流通路采用风冷方式进行散热，具有高效、稳定、安全的性能。散热系统由风扇、散热器、散热管等部件组成。5.6.2、电池箱散热设计电池箱采用风冷方式进行散热，具有高效、稳定、安全的性能。电池箱内部采用散热片和散热管进行散热。5.7消防系统设计本项目的消防系统采用灭火器和喷淋系统进行防火和灭火消防系统具有高效、稳定、安全的性能。5.8电池管理系统（BMS）本项目的电池管理系统采用具有实时监测和管理功能的BMS系统。BMS系统可以实现对电池组状态的实时监测和管理，保证储能系统的安全和稳定。5.9EMS能量管理系统本项目的EMS能量管理系统可以实现对整个储能系统的管理和优化。EMS系统可以实时监测电池组状态和电网状态，根据需求进行优化控制，提高储能系统的效率和稳定性。2WMh项目简介：随着社会的发展和人民生活水平的提高，用户对电力的需求量不断快速增长，用电结构也发生了很大的变化，导致电量需求的谷峰差值逐渐增大，调峰问题突出。这种情况下，单纯增加电力基础设施建设既加剧了电网的谷峰差问题，严重影响用户的供电质量，又给国民经济带来了很大的损失和浪费。然而，电力电子技术的快速发展以及节能减排和智能电网的发展浪潮，为储能技术的发展带来了新的机遇。各种新型储能技术已经在电力系统的各个层面得到了广泛的应用，充分参与到电力系统的发、输、配、用各个环节，有效地实现了对电网削峰填谷、平衡负荷等作用，提高了发电设备的利用率和电网供电质量。对蓄电池进行合理可靠的配置管理，有效提高蓄电池的使用寿命，达到保障通信设备不断电、节约维护资金的目的，因此如何配置管理蓄电池，在建设维护管理蓄电池工作中占了相当大的比重。对电池包进行模块化的设计，能够提高电池利用率，减少电池冗余，降低成本。同时，通过按当期负荷配置电池，按负荷变化扩容或更换电池。其特征为基本电池单位小容量化，规格标准化，使用积木化。在能量管理系统的控制下，实现能源效益的最大化。术语及参考技术规范：2.1术语：PCS(PowernSystem)：能量转换系统，即换流器，是进行逆变和整流的双向换流系统。SoC(StateofCapacity)：电池剩余容量状态，用百分率表示。SoH(StateofHealth):电池组健康度状态，用百分率表示。DoD(Depthofdischarge):电池的放电深度，用百分比表示。BMS(BatteryManagementSystem):电池管理系统，负责储能系统中电池部分的管理和控制。EMS(EnergyManagementSystem):能量管理系统，是对整个系统进行监控和控制的设备。2.2参考技术规范：GB-2008：锂原电池和蓄电池在运输中的安全要求。GJB4477-2002：锂离子蓄电池组通用规范。GB/T-2008：电能质量供电电压偏差。GB/T-2008：电能质量电压波动和闪变。GB/T-1993：电能质量公用电网谐波。GB/T-2008：电能质量三相电压不平衡。GB2894是中国的安全标志标准，不同于国际标准ISO3864：1984.GB是关于安全标志使用的指导标准。DL/T448是能源计量装置技术管理的规定，而DL/T614则是多功能电能表的规定。DL/T5202则是电能计量系统设计技术规程。IEC-4-30是关于电能质量的电磁兼容标准，而IEC-7-712则是建筑物电气装置标准的一部分。GB/T.211-2006是交流电测量设备的通用要求、试验和试验条件。GB-2004是建筑照明设计的标准，而GB-1995则是供配电系统设计的规范。GB-1994是10kV以下变电所设计的规范，而GB-1995则是低压配电设计的规范。GB-2008是3〜110kV高压配电装置设计的规范。DL/T448-2000是电能计量装置技术管理的规程，而DL/T620-1997和DL/T621-1997则是关于交流电气装置的过电压保护、绝缘配合和接地的规定。DL/T856-2004是电力用直流电源监控装置的规定。GJB3855-1999是智能充电机的通用规范，而JB/T5777.4-2000则是电力系统直流电源设备的通用技术条件和安全要求。JJG842-1993是直流电能表检定的规程。GB-2002是地基基础设计规范，而GB-2014则是建筑设计防火规范。GB-1996是建筑地面设计规范，而GB-2005则是建筑灭火器配置设计的规范。GB-2014是电化学储能电站设计的规范。NBT-2011是电池储能功率控制系统技术条件的规定，而NBT则是分布式电源接入配电网技术规定。NBT-2014是分布式电源接入电网运行控制的规范，而NBT-2014则是分布式电源接入电网测试技术的规范。NBT-2014是分布式电源接入电网监控系统功能的规范，而NBT-2014则是分布式电源孤岛运行控制的规范。最后，NB/T-2016和NB/T-2016分别是电化学储能电站功率变换系统技术规范和监控系统技术规范的标准。8：00-12：001200-14001400-18001800-220022：00-24：00用电负荷低谷波峰波谷波峰波峰低谷储能系统工作模式充电放电充电放电放电充电根据上述工作模式，储能系统可在低谷时段进行充电，储存电网多余电量，并在高峰时段进行放电，为用户提供电力支持，减少用电成本。同时，储能系统还可通过灵活的电池管理策略和动态均衡管理策略，延长电池的使用寿命，提升系统的安全性能和整体能量转换效率，为客户带来更多收益。工作模式：8:00-10:00充电，10:00-12:00储能系统供电，12:00-18:00充电，18:00-22:00储能系统供电，22:00-24:00休息。电量分别为2222、1000、1111、2000.谷、平、高峰电价分别为0.2754、0.5738、1.0328元/度。根据表4-1，每天在谷、平段充电两次，在高峰时段由储能系统供电，能够满足电力需求并得到较高的收益。估算每天可节省1849元电费，每年可达元。注意，表中的充放电时段和电价仅供参考，用户应根据实际情况自行调整。系统方案设计：系统拓扑结构包括电池组拓扑图和储能系统单元。电池组拓扑图如图5-1所示，包括电池箱A、电池箱B、中间断路器、保险丝等。储能系统单元包含配电开关柜、250kW储能双向变流器、16通道汇流控制柜、锂电池储能系统等，其系统拓扑图如图5-2所示。储能系统采用磷酸铁锂电池，单套系统配置电池的最大总容量约为2.4MWh，主要零部件的配置情况见表5-1.本文介绍了一个储能电池系统的设计，包括双向变流器、汇流控制柜、配电开关柜、消防系统、排风扇、数据采集盒等设备。其中，电池箱架尺寸为1038*697*2250mm，动力线束与通讯线束各一整套，EMS主机一套，可以供整个电站EMS数据采集、监控、调度。电池系统采用磷酸铁锂储能电池，单体规格为3.2V/5.5Ah，45个单体电池并联成一个电池模块，24个模块串联组成一个电池箱，8箱串联成一个电池组，总容量约2.4MWh。电池组性能具体见表5-2.系统总容量为2.4MWh，可用电量为2MWh，内置2台PCS（总功率500kW）,汇流柜（16通道）、配电柜、消防系统各一台。设计为了保证电池箱和双向变流器的正常运行，本系统采用了有效的散热方案。散热系统包括散热器、风扇、管路和水泵等组件。热流通路如图5-9所示。图5-9热流通路示意图5.6.2、 散热器设计散热器采用铝制片式散热器，结构紧凑，散热效果好，安装方便。每个电池箱和双向变流器都配备一个散热器。散热器结构如图5-10所示。图5-10散热器结构示意图5.6.3、 风扇设计风扇采用高效低噪音的直流风扇，可以调节转速，根据温度自动控制。每个散热器配备两个风扇，风扇结构如图5-11所示。图5-11风扇结构示意图5.6.4、 管路和水泵设计管路采用优质的PVC管材，具有耐腐蚀、耐高温、耐压等特点。水泵采用高效低噪音的循环水泵，可以根据需要调节水流量。管路和水泵结构如图5-12所示。图5-12管路和水泵结构示意图为了满足IP67的要求，本系统采用了闭式内循环空气冷却系统。内机置于集装箱内，空气与内机冷媒热交换，被冷却的空气通过电池箱外部风扇鼓入外部散热翅片，然后被内机风机吸入，如此往复循环，热量最终由空调外机排出至环境。具体的热流通路和散热系统如图5-9和图5-10所示。为了保证电池的安全，本储能系统采用了柜式灭火装置。灭火装置由火灾探测器、灭火控制器、灭火装置等组成独立式的全淹没灭火系统。整个储能电站内根据空间容量安装一套或几套柜式灭火装置对应一个保护区域。当传感器探测到烟雾和温度状态异常时，灭火装置会自动启动，及时抑制电池燃烧，减少和消除对周边环境的影响。具体的柜式灭火装置安装结构示意图和单瓶组示意图如图5-12(a)和图5-12(b)所示。本储能系统的电池管理系统(BMS)能够通过实时监测电池的电压、电流、温度等参数，了解当前电池的使用环境、可使用能量和电池的健康状态。BMS具有模拟量测量功能和均衡功能，能够确保电池的安全、可靠、稳定运行，同时保证电池的使用寿命和满足对单体电池、电池组的运行优化控制的要求。此外，BMS还具有电池系统运行报警功能，能够及时显示并上报告警信息，通知PCS及后台监控系统，操作人员及时改变系统运行策略。电池系统的保护功能是确保电池在运行时不会出现安全问题。当电池的电压、电流或温度等模拟量超过安全保护门限时电池管理系统会隔离问题电池组并上报保护信息。多级架构的电池管理系统包括一级、二级和三级管理单元一级管理单元直接保护切断执行策略，由各子系统的响应速度和电池各条件告警时的严重程度决定。二级管理单元负责计算整个电池组的荷电状态和监控电池组的运行状态。三级管理单元针对更为复杂的系统设计，将数据流划分不同的通信信道，保证系统复杂化的同时也能快速处理数据。电池管理系统具备自诊断功能，能够对电池管理系统与外界通信中断、电池管理系统内部通信异常和模拟量采集异常等故障进行自诊断。同时，也能够通过分析诊断模型，得出单体电池当前容量或剩余容量（SOC）的诊断，并且能够上报到监测系统。故障诊断是保证电池系统安全的重要措施。BMS会给出故障诊断告警信号，并通过监控网络发送给上层控制系统。管理系统对系统自身软硬件具有自检功能，即使器件损坏，也不会影响电池安全。这样可以确保不会因管理系统故障导致储能系统发生故障，甚至导致电池损坏或发生恶性事故。TheonlineXXX(SOC)XXXmodelthatisestablishedbyusingussegmentedprocessingmethodsbasedonthemeasurementoftruevoltageandthecorrespondingXXXcapacitySOC。Basedonthedischargecharacteristicsoflithiumbatteriesandusingthenmethod。XXXdynamicallyupdated。takingintoaccountthebatteryself-dischargephenomenon。andtheonlinecurrent。voltage。anddischargetimeofthebatteryaremeasured。ThesystemXXX'susagetimeandambienttemperature。XXX.XXXmanagementsystemtomodifyusoperatingparametersthroughlocalmeansinthebatterymanagementsystemorenergystorageXXXsystem。withtheXXXapassword.Thelocaloperatingstatusdisplayn(nal)allowsthebatterymanagementsystemtodisplayXXX。suchassystemstatus。analogn。alarm。andnn.XXXparameters。batterymanagementunitalarms。nns。charginganddischargingstart/endtimes。etc。areallrecorded。andeventrecordshavepower-offnn。Eachalarmrecordcontainsthedefinedlimitvalue。alarmparameter。andspecifiesthealarmtime。date。andpeakvalueduringthealarmd.Thennmanagementnhasthennpasswordmanagementn。andanynthat