“光储一体”绿色营业厅初步设计方案

1“光储一体”绿色营业厅初步设计方案初步设计方案2021年06月2目录 3 42.1项目储能整体方案设计 4 4 52.1.3电池模组(2P16S) 5 62.1.5PCS设计 82.1.6高压控制系统 8 92.2项目光伏整体方案设计 2.2.1项目概况 2.2.2总体技术方案设计 2.2.3光伏阵列的组件串联数设计 2.2.5光伏电站交流电气系统设计 2.2.6并网方案 2.2.7主要技术原则 2.2.8光伏支架设计 3一、项目储能系统介绍户外柜式储能系统；总装机容量：光伏容量51.3kW/储能系统按30运行环境：储能逆变器及储能采用室外集装箱小柜安装，采用自然对流冷却方式。电池充放电：1C以下，备电1~2小时；“光储一体”绿色营业厅项目拓扑图市电市电负载熔断群范近建应A塑电流乐笑分模组可扩展光伏路由器“光储一体”项目的运行策略：口当负荷大于光伏发电出力时，电站自发自用；口当光伏出力大于负荷，低压出线检测到上网电流时启动储口储能装置每日峰电时段定时放电至储能容量的80%。4二、项目技术方案2.1项目储能整体方案设计电池模组存储介质为高安全、高循环寿命的磷酸铁锂电池，具有标准化、模块化、易安装维护等特点。选用瑞普磷酸铁锂电池采用激光点焊技术组成PACK,电池PACK箱为2P16S,参数为51.2V/200Ah(10.24kWh),于5U箱集成为一簇。容量为51.2V/200Ah*5S=256V/200Ah(51.2kWh),电池系统电压范围项目总能量51.2kWh,放-20℃~55℃@1c额定额定电压工作电压转换效率直流侧≥97.1%(最大转换效率)通讯BMS:CAN/2路485/1路均衡被动均衡单簇最大放电电流电流：200A(根据簇并数调节PCS功率)重量≤1.5吨/簇运行环境低于海拔4500米以下51n瑞普磷酸铁锂电池：容量100Ah,标称电压3.2V,单体工作电压范围2.8～3.65V,电芯单月自放电率≤3%,通过GBT31484-2015、GBT31485-2015、GBT31486-2015、GBT36276-2018等国家强检测试，安全性能符合国家标准。序号名称规格备注1模组尺寸箱体尺寸：不含插件2标称容量3标称电压4工作电压范围5最大持续充电倍率支持1C@充电：0℃~45℃6最大持续放电倍率0.3C@放-20℃~55℃支持1C@放电7重量约108kg8标称能量电池模组外观介绍：6电池箱电池箱快速插头BMS前档板①0可000或三VEEST三V电池簇由5个储能标准模组组成，规格为2P16S,电量为51.2kWh,标称电压为256V,工作电压范围为224V~292V,总质量7簇的设备清单序号设备数量单位备注1521套3高压箱1415动力线缆1套6配电线缆1套7连接铜排6套*保证电池簇带电池模组机架的强度满足国内四级公路运输标准。*电池簇运输时，模组以外的通讯线束和汇流铜排、动力线必须拆下，高压盒应拔下断开。电池簇参数序号名称规格备注1电池簇尺寸根据要求扩展2标称容量最大扩至3标称电压4工作电压范围5最大持续充电倍率1C@充电：0℃~45℃6最大持续放电倍率1C@放-20℃~55℃7重量108kg/单箱8额定能量9绝缘标准电池箱绝缘电阻≥500MQ耐压标准3110VDC,无击穿现象，漏电流<20mA以50%额定电压起始单体最大充电电压任一只电芯单体最小放电电压任一只电芯充电温度范围电池温度放电温度范围电池温度8产品型号自流侧参数直流电压范围直流最大电流直流最大功率交流并网参数额定输出功率额定电网电压电网电压范围电网频率交流额定电流输出THDi并网功率因数0.8超前~0.8滞后交流离网参数交流离网电压交流电压范围交流离网频率离网输出THDU≤1%(线性负载)系统参数整机最高效率接线方式安装方式机架式冷却方式强制风冷噪声温度范围防护等级电池簇高压控制系统内配置总正接触器、预充回路、熔断器、塑壳断路器等，配置接触器由电池管理系统自动控制，对电池充放电进行管理控制。序号电气设备备注1塑壳断路器用于整个回路的保护和紧急切断92接触器用于回路的控制通断3控制器件4连接器动力电缆输入输出5预充电阻预充回路6分流器电流采集7熔断器用于整个回路的保护8高压控制盒内置单路继电器、断路器、快速熔断器。在电池簇总正回路装备一个继电器，确保BMS紧急切断指令下，充电时或放电时都可安全快速地切断电池簇的带电回路，保证电池簇安全；断路器在紧急情况下及后期维护时，可直接手动将断开，起到开关回路的作用，拥有较好简便性和安全性；快速熔断器可确保电池簇回路发生短路或大电流时快速切断地回路，保证电池簇安全。1)电池模拟量高精度监测及上报功能包括电池簇实时电压检测，电池簇充放电电流检测，单休电池端电压检测，电池组多点温度检测，电池簇绝缘监测。2)电池系统运行报警、报警本地显示及上报功能。包括电池系统过压告警，电池系统欠压告警，电池系统过流告警，电池系统高温告警，电池系统低温告警，电池系统漏电告警，电池管理系统通信异常告警，电池管理系统内部异常告警。3)电池系统保护功能电池管理系统在电池系统出现电压、电流、温度等模拟量出现超过安全保护门限的情况时，将进行故障隔离，将问题电池簇退出运行，同时上报保护信息，并在本地进行显示。4)自诊断功能本电池管理系统具备自诊断功能，在电池管理系统内部通信或与外部通信出现中断故障时，能够上报通信中断告警；另外，针对模拟量采集异常等其他异常也具备故障自诊断、本地显示和上报就地监测系统的功能。5)均衡功能本电池管理系统使用被动均衡策略，确保系统电池内部电芯的一致性。6)运行参数设定功能7)继电器强制控制(工程模式)可使用控制功能，强制控制充放电继电器吸合。8)本电池管理系统能够在本地对电池系统的各项运行状态进行显示功2.2项目光伏整体方案设计本工程利用XX供电所进行光伏电站建设，屋顶可利用面积为550平方米，装机容量为51.3kWp,采用450Wp单晶硅组件，初步总计组现场实际勘察的鸟瞰图和组件排布图如下：项目平面图及排布项目平面图及排布本工程光伏发电系统总装机容量51.3kWp,由1个光伏发电子系统组成(单个子系统不大于400kWp),每个光伏发电子系统由若干个光伏发电单元组成；每个光伏发电单元由若干个光伏组件阵列和单台组串式逆变器组成。本项目共约1个光伏发电单元。典型的光伏发电集电线路的设计如下：由18~20块单晶硅光伏组件串联为单个组串回路；由若干路光伏组串接入单台组串式逆变器；由若干台组串式逆变器接入单个交流汇流箱；由若干个交流汇流箱接入单台低压并网柜(交流汇流箱视距离情况也可省略，此时则组串式逆变器出线直接接入低压并网柜)。2.2.3光伏阵列的组件串联数设计每个光伏发电单元包括1台组串式逆变器与对应的多组光伏组件组串、直流连接电缆等。光伏组串的串联数主要是根据光伏组件参数、逆变器参数以及系统容量选取。主要按以下原则设计：(1)在运行环境下，光伏组件串的最大开路电压应小于光伏逆变器允许的最大直流输入电压；(2)光伏组件的工作电压会受组件温度影响，不同温度下的工作电压不同，不同工况下的工作电压应在逆变器MPPT范围以内。根据前文所选择的光伏组件参数和光伏逆变器参数，逆变器其最大允许直流输入电压为1100V。结合本工程现场环境条件和组件运行温度预测，按以上原则计算并比选，木工程选用340Wp单晶硅组件进行计算，具体公式如下：Voc—一光伏电池组件的开路电压(V);t—一为光伏电池组件工作条件下的极限低温(℃);KV——光伏电池组件的开路电压温度系数；N——光伏电池组件的串联数(N向下取整);Vdcmax——逆变器允许的最大直流输入电压(V)。Vmpptmin——逆变器最大功率跟踪范围最小电压Vmpptmax——逆变器最大功率跟踪范围最大电压，Vpm——光伏组件STC测试条件下工作电压——光伏组件工作电压温度系数，无此数据时可用KV代替。——光伏组件工作条件下的极限高温(摄氏度)。根据组件参数和运行环境，计算可得N≤25,7≤N≤25。为增大组串的输出电压减少线路损耗，组件串联数量宜选用较大值，同时考虑直流侧绝缘耐压及固定支架的优化设计、方阵的布置，综合以上各种因素，木工程拟使用20块340Wp单晶硅太阳电池光伏组件串联接入逆变器。光伏发电系统的接线系统分为直流系统和交流系统。其中直流系统是指光伏组件与逆变器输入直流侧所构成的系统。本工程光伏发电系统总装机容量51.3kWp,由1个光伏发电子系统组成(单个子系统不大于400kWp),每个光伏发电子系统由若干个光伏发电单元组成；每个光伏发电单元由若干个光伏组件阵列和1台组串式逆变器组成。本项目共约1个光伏发电单元。电站输配电交流系统：指逆变器交流输出侧到低压并网点。典型的光伏发电集电线路的设计如下：由18~20块单晶硅光伏组件串联为单个组串回路；由若干路光伏组串接入单台组串式逆变器；由若干台组串式逆变器接入单个交流汇流箱；由若干个交流汇流箱接入单台低压并网柜(交流汇流箱视距离情况也可省略，此时则组串式逆变器出线直接接入低压并网柜)。本工程为低压并网，通过380V送出并网。本项目接入系统方案：并网方式为自发自用，余电上网，共设置1个并网点，由1台低压并网柜接入厂区低压配电室。并网柜通过电缆连接或铜排直接拼接的方式，连接至企业配电柜原低压母排，根据并网容量的不同，选择相应规格的电缆或铜排。实际并网方式根据现场实际情况确定。以最终接入系统批复为准1、主变本项日按380V并网，并网点上级原有变压器容量，满足光伏并网的要求。2、出线规模本工程光伏发电经逆变汇流后接入低压并网柜，并网柜出线电缆根据接入的逆变器或交流汇流箱(若有)的容量选用相应规格的交流电缆。3、电气主接线本项目为低压并网，并网柜通过电缆连接或铜排直接拼接的方式，连接至企业配电柜原低压母排，根据并网容量的不同，选择相应规格的电缆或铜排。实际并网方式根据现场实际情况确定。4、线路电容电流补偿木工程为低压并网，可不考虑线路电容电流补偿。5、电气设备短路水平低压配电室内并网柜短路水平参照原母线上低压柜设计。光伏组件支架系统的设计，需结合建设地点的地理、气候及太阳能资源条件，科学地规划将光伏组件以一定的朝向、排列方式及间距固定住的支撑结构，在满足风、雪荷载、承重、抗震等设计要求的同时，使整个光伏发电系统能达到最大功率输出的效果。支架通常为钢结构和铝合金结构，或者两者混合。彩钢瓦屋面组件采用铝合金导轨固定安装，一般沿屋面按自然坡度采用组件平铺的安装方式。铝合金导轨选用材质较为轻便的表面喷砂氧化处理，厚度15UM。铝轨通过专用铝合金夹具在彩钢瓦上可靠固定，根据彩钢瓦型不同，夹具可分为角驰型、直立锁边型等不同类型，根据建设地实际情况选用。当需要较大跨度的铝轨时，铝轨之间使用连接条与法兰面螺栓固定。组件按边缘外延100mm平铺在铝轨上，采用单侧压块组合和双侧压块组合固定。示意图如下所示：图一.彩钢瓦屋面安装示意图图二.彩钢瓦屋面安装示意图混凝土屋面采用镀锌钢结构固定支架，每个基础采用独立的混凝土配重块直接放置于混凝土屋面上。采用前、后立柱地面安装系统，跨距约2200mm,后立柱高约150mm,组件安装角度按15°倾斜角单排布置。示意图如下所示：图三.水泥屋顶支架方案示意图图四.水泥屋顶支架方案示意图1)光伏部分报价序