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***有限公司 综合能源系统解决方案 集 装 箱 式 储 能 电 站 9MW/36MWh ***科 技 有 限 公 司 2019 年 9 月 目录 一、项目 概况 . 1 1、1 项目名称 1 1、2 项目背景 1 1、3 建设内容 . 2 1、4 建设地点与占地面积 .2 二、项目建设可行性分析 . 2 2.1 产业政策 2 2.2 项目意义 3 三、设计依据 . 3 四、用户配电现状 . 5 4.1 峰谷电价 5 4.2 配电系统 5 4.3 用电统计 6 五、设计方案 . 9 5.1 并网接入 9 5.2 系统组成 . 10 5.3 电池参数 . 10 5.4 电池成组方案 11 5.5 电池管理系统（BMS ） 13 5.6 运行策略 . 14 5.7 电站布置 15 六、系统配置清单 . 15 七、安全性保障措施 17 7.1 电站安全 17 7.2 异常响应 18 7.3 蓄电池热管理 . 20 7.4 消防安全 . 23 八、收益分析 . 33 1 一、项目 概况 ***集 团 有 限 公 司 （ 简 称 “***”） 成 立 于 1999 年 ， 是 中 国 建 材 的 核 心 企 业 ， 是 集 **、 商 品 混 凝 土 、 砂 石 骨 料 、 **制 品 等 制 造 及 研 发 、 节 能 环 境 保 护 与 综 合 利 用 为 一 体 的 国 家 重 点 扶 持 的 大 型 **企 业 集 团 。 ***有 限 公 司 于 2002 年 12 月 25 日 在 徐 州 市 工 商 行 政 管 理 局 登 记 成 立 。 法 定 代 表 人 孙 建 成 ， 公 司 经 营 范 围 包 括 **、 熟 料 生 产 、 仓 储 、 销 售 及 售 后 服 务 。 徐 州 ***坚 持 以 专 业 化 的 制 造 技 术 、 专 家 化 的 管 理 手 段 确 保 高 品 质 产 品 的 生 产 ;坚 持 以 完 善 的 市 场 保 障 系 统 、 专 情 化 的 服 务 理 念 对 消 费 者 负 责 。 生 产 线 全 部 用 国 际 先 进 的 新 型 干 法 工 艺 ， 按 ***统 一 的 质 量 标 准 生 产 ， 使 用 统 一 的 “CUCC”***牌 商 标 。 产 品 品 种 涵 盖 了 32.5、 42.5、 52.5、 62.5 等 各 种 型 号 及 性 能 的 一 般 **和 商 品 混 凝 土 。 徐 州 ***生 产 的 “CUCC”***牌 **具 有 较 高 的 安 定 性 ， 凝 结 时 间 适 中 ， 早 期 、 后 期 强 度 高 ， 和 易 性 、 耐 磨 性 、 可 塑 性 、 均 匀 性 优 良 ， 色 泽 美 观 ， 碱 含 量 低 等 特 点 。 实 物 质 量 达 到 国 际 先 进 水 平 。 广 泛 应 用 于 国 防 、 交 通 、 水 利 、 工 农 业 建 设 等 复 杂 、 要 求 高 的 工 程 。 1、1 项目名称 ***有 限 公 司 综 合 能 源 系 统 解 决 项 目 。 1、2 项目背景 该 项 目 位 于 江 苏 省 徐 州 市 ， 用 电 池 组 作 为 储 能 元 件 ， 在 电 力 处 于 低 价 位 时 期 蓄 电 ， 在 电 力 处 于 峰 时 段 放 电 ， 实 现 电 力 削 峰 填 谷 ， 调 节 用 户 侧 需 求 响 应 ， 这 不 但 可 以 降 低 电 网 的 峰 值 负 荷 ， 有 利 于 电 网 的 安 全 运 行 ， 还 能 产 生 巨 大 的 经 济 效 益 。 1、3 建设内容 1） 建 设 内 容 集 装 箱 式 储 能 电 站 ; 2） 装 机 容 量 9MW/36MWh; 2 1、4 建设地点与占地面积 *****初 步 估 算 需 求 占 地 面 积 为 900m²， 详 细 选 址 需 进 一 步 调 研 后 确 认 。 二、项目建设可行性分析 2.1 产业政策 国 家 发 展 和 改 革 委 员 会 2016 年 颁 发 可 再 生 能 源 发 展 “十 三 五 ”规 划 ， 明 确 提 出 推 动 储 能 技 术 在 可 再 生 能 源 领 域 的 示 范 应 用 ， 实 现 储 能 产 业 在 市 场 规 模 、 应 用 领 域 和 核 心 技 术 等 方 面 的 突 破 。 国 家 发 展 改 革 委 、 财 政 部 、 科 学 技 术 部 、 工 业 和 信 息 化 部 、 国 家 能 源 局 于 2017 年 9 月 22 日 联 合 颁 布 发 改 能 源 [2017]1701 号 关 于 促 进 储 能 技 术 与 产 业 发 展 的 指 导 意 见 ， 明 确 指 出 鼓 励 在 用 户 侧 建 设 分 布 式 储 能 系 统 ， 鼓 励 通 过 配 置 多 种 储 能 设 备 提 高 微 电 网 供 电 的 可 靠 性 和 电 能 质 量 ， 完 善 用 户 侧 储 能 系 统 支 持 政 策 。 对 于 满 足 要 求 的 储 能 系 统 ， 电 网 应 准 予 接 入 。 鼓 励 和 支 持 国 家 级 可 再 生 能 源 示 范 区 及 其 他 具 备 条 件 的 地 区 、 部 门 和 企 业 ， 因 地 制 宜 开 展 各 类 储 能 技 术 应 用 试 点 示 范 。 在 技 术 创 新 、 运 营 模 式 、 发 展 业 态 和 体 制 机 制 等 方 面 深 入 探 索 ， 先 行 先 试 ， 总 结 积 累 可 推 广 的 成 功 经 验 。 江 苏 辅 助 服 务 （ 调 峰 ） 市 场 主 要 开 展 深 度 调 峰 交 易 和 启 停 调 峰 交 易 两 类 交 易 品 种 。 市 场 建 设 初 期 ， 深 度 调 峰 交 易 参 与 主 体 为 燃 煤 火 电 机 组 、 核 电 机 组 ， 启 停 调 峰 交 易 参 与 主 体 为 燃 煤 火 电 机 组 和 储 能 电 站 。 储 能 电 站 建 成 后 参 与 电 网 侧 辅 助 服 务 市 场 可 再 获 得 部 分 收 益 。 2.2 项目意义 储 能 电 站 系 统 在 电 网 中 的 应 用 目 的 主 要 考 虑 “负 荷 调 节 、 配 合 新 能 源 接 入 、 弥 补 线 损 、 功 率 补 偿 、 提 高 电 能 质 量 、 孤 网 运 行 、 削 峰 填 谷 ”等 几 大 功 能 应 用 。 比 如 削 峰 填 谷 ， 改 善 电 网 运 行 曲 线 ;此 外 储 能 电 站 还 能 减 少 线 损 ， 增 加 线 路 和 设 备 使 用 寿 3 命 。 将 储 能 设 施 部 署 在 用 户 侧 ， 可 解 决 电 力 生 产 与 消 费 不 匹 配 和 电 网 通 道 不 畅 的 问 题 ， 改 变 电 力 “产 、 运 、 消 ”瞬 时 同 步 完 成 的 特 性 ， 实 现 消 纳 清 洁 能 源 与 满 足 电 力 需 求 的 双 重 目 的 。 1） 储 能 设 施 可 发 挥 电 力 “仓 储 ”功 能 ， 改 变 电 力 产 品 的 瞬 时 特 性 ， 使 新 能 源 发 电 机 组 供 电 稳 定 、 安 全 ， 促 进 新 能 源 技 术 的 发 展 。 2） 当 配 电 网 中 用 户 所 安 装 的 储 能 容 量 总 和 达 到 一 定 时 ， 能 有 效 地 延 缓 配 电 网 增 容 扩 建 ， 提 高 配 电 网 运 行 稳 定 性 ， 减 少 用 电 高 峰 时 电 能 长 距 离 输 送 所 产 生 的 损 耗 。 3） 用 户 侧 储 能 可 为 用 户 平 滑 负 荷 、 提 高 供 电 可 靠 性 、 改 善 电 能 质 量 。 4） 用 户 侧 储 能 可 实 现 需 求 侧 管 理 ， 减 小 峰 谷 负 荷 差 ， 并 带 动 新 型 电 力 消 费 和 交 易 模 式 ， 降 低 用 户 的 购 电 费 用 。 三、设计依据 GB 51048-2014 电 化 学 储 能 电 站 设 计 规 范 GB/T 36276-2018 电 力 储 能 用 锂 离 子 电 池 GB/T 36545-2018 移 动 式 电 化 学 储 能 系 统 技 术 要 求 GB/T 34120-2017 电 化 学 储 能 系 统 储 能 变 流 器 技 术 规 范 GB/T 34131-2017 电 化 学 储 能 电 站 用 锂 离 子 电 池 管 理 系 统 技 术 规 范 GB/T 36558-2018 电 力 系 统 电 化 学 储 能 系 统 通 用 技 术 条 件 GB/T 36549-2018 电 化 学 储 能 电 站 运 行 指 标 及 评 价 GB/T 36547-2018 电 化 学 储 能 系 统 接 入 电 网 技 术 规 定 GB/T 33592-2017 分 布 式 电 源 并 网 运 行 控 制 规 范 GB/T 33593-2017 分 布 式 电 源 并 网 技 术 要 求 NB/T 33015-2014 电 化 学 储 能 系 统 接 入 配 电 网 技 术 规 定 、 NB/T 33014-2014 电 化 学 储 能 系 统 接 入 配 电 网 运 行 控 制 规 范 NB/T 31016-2011 电 池 储 能 功 率 控 制 系 统 技 术 条 件 NB/T 33014-2014 电 化 学 储 能 系 统 接 入 配 电 网 运 行 控 制 规 范 NB/T 33015-2014 电 化 学 储 能 系 统 接 入 配 电 网 技 术 规 定 4 NB/T 33016-2014 电 化 学 储 能 系 统 接 入 配 电 网 测 试 规 程 NB/T 42089-2016 电 化 学 储 能 电 站 功 率 变 换 系 统 技 术 规 范 NB/T 42090-2016 电 化 学 储 能 电 站 监 控 系 统 技 术 规 范 NB/T 42091-2016 电 化 学 储 能 电 站 用 锂 离 子 电 池 技 术 规 范 DL/T 1815-2018 电 化 学 储 能 电 站 设 备 可 靠 性 评 价 规 程 DL/T 1816-2018 电 化 学 储 能 电 站 标 识 系 统 编 码 导 则 NB/T 33011-2014 分 布 式 电 源 接 入 电 网 测 试 技 术 规 范 、 NB/T 33010-2014 分 布 式 电 源 接 入 电 网 运 行 控 制 规 范 、 NB/T 33013-2014 分 布 式 电 源 孤 岛 运 行 控 制 规 范 、 NB/T 33012-2014 分 布 式 电 源 接 入 电 网 监 控 系 统 功 能 规 范 Q/GDW 1564-2014 储 能 系 统 接 入 配 电 网 技 术 规 定 Q/GDW 676-2011 储 能 系 统 接 入 配 电 网 测 试 规 范 Q/GDW 696-2011 储 能 系 统 接 入 电 网 运 行 控 制 规 范 Q/GDW 697-2011 储 能 系 统 接 入 配 电 网 监 控 系 统 功 能 规 范 Q/GDW/Z 1769-2012 电 池 储 能 电 站 技 术 导 则 Q/GDW 1884-2013 储 能 电 池 组 及 管 理 系 统 技 术 规 范 Q/GDW 1886-2013 电 池 储 能 系 统 集 成 典 型 设 计 规 范 5 四、用户配电现状 4.1 峰谷电价 目前江苏省徐州市电网的电力价格见下表 4- 1 表 4- 1 江苏省徐州市电网峰谷分时电价表 时区 A B C D E 时间 （时 ） 0000-0800 0800-1200 1200-1700 1700-2100 2100-2400 间隔 （小 时） 8 4 5 4 3 峰 /平 /谷 谷 峰 平 峰 平 电价 元 /kWh 0.3039 1、 0197 0.6118 1、 0197 0.6118 4.2 配电系统 ***配 电 网 络 为 2 路 110KV 进 线 ， 一 路 郎 螺 778 路 进 线 下 挂 1和 2主 变 ， 其 中 1主 变 停 运 ， 2主 变 为 30000KVA 110KV/6KV 变 压 器 ;另 一 路 郎 螺 779 进 线 下 挂 3主 变 ， 其 3主 变 31500KVA 110KV/6KV 变 压 器 。 目 前 正 常 运 行 状 态 下 2主 变 下 带 6KVⅠ 段 母 线 ;3主 变 下 带 6KVⅡ 段 和 Ⅲ 段 母 线 （ 两 条 母 线 间 母 联 开 关 处 于 闭 合 ） 。 同 时 6KVⅠ 段 母 线 接 有 一 台 6KV 18000KW 余 热 发 电 机 ， 即 为 1余 热 发 电 机 ;6KV Ⅲ 段 母 线 也 接 有 一 台 6KV 18000KW 余 热 发 电 机 ， 即 为 2余 热 发 电 机 ; 1发 电 机 发 电 在 13000KW 左 右 ， 2发 电 机 发 电 在 16000KW 左 右 。 两 路 进 线 都 按 其 变 压 器 容 量 缴 纳 基 本 电 费 。 *****配 电 系 统 如 下 6 4.3 用电统计 2主 变 用 电 量 统 计 如 下 2主 变 月 平 均 功 率 曲 线 如 下 201805 201806 201807 201808 201809 201810 201811 201812 201901 201902 201903 201904 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 计费容量（kVA ） 峰（kW ） 平（kW ） 谷（kW ） 2018-2019年典型月平均功率曲线kW 2主 变 典 型 日 负 荷 曲 线 如 下 7 基 于 以 上 的 曲 线 分 析 ， 2主 变 整 体 负 荷 波 动 符 合 公 司 24 小 时 连 续 生 产 特 征 ， 峰 平 谷 时 段 在 4000-13000kW 区 间 内 波 动 。 考 虑 到 基 本 电 费 按 变 压 器 容 量 30000kVA 收 取 ， 储 能 系 统 具 有 充 足 的 容 量 进 行 充 电 ， 因 此 2变 压 器 主 要 限 制 为 消 纳 问 题 。 为 保 障 电 量 能 充 分 消 纳 ， 初 步 判 断 储 能 系 统 规 模 3MW/12MWh。 3主 变 用 电 量 统 计 如 下 3主 变 月 平 均 功 率 如 下 8 3主 变 典 型 日 负 荷 曲 线 如 下 基 于 以 上 的 曲 线 分 析 ， 3主 变 整 体 负 荷 波 动 符 合 公 司 24 小 时 连 续 生 产 特 征 ， 峰 平 谷 时 段 在 7000-24000kW 区 间 内 波 动 。 考 虑 到 基 本 电 费 按 变 压 器 容 量 31500kVA 收 取 ， 储 能 系 统 充 电 余 量 和 消 纳 均 有 一 定 限 制 。 为 保 障 电 量 能 充 分 消 纳 及 充 电 不 超 容 ， 初 步 判 断 储 能 系 统 规 模 6MW/24MWh。 9 综 合 上 述 分 析 ， 可 确 认 *****储 能 电 站 规 模 为 9MW/36MWh， 分 2 个 并 网 点 接 入 。 其 中 ， 2主 变 6kV 低 压 侧 接 入 3MW/12MWh， 3主 变 6kV 低 压 侧 接 入 6MW/24MWh。 五、设计方案 *****项 目 拟 建 设 功 率 为 9MW， 储 能 电 量 36MWh 的 储 能 电 站 。 系 统 由 18 个 0.5MW/2MWh 储 能 单 元 构 成 ， 用 磷 酸 铁 锂 作 为 储 能 电 池 ， 分 别 通 过 2 个 并 网 点 接 入 6kV 母 线 。 系 统 用 3 层 电 池 管 理 系 统 BMS 采 集 实 时 数 据 ， 经 由 RS485 或 CAN 通 信 发 送 至 EMS 系 统 集 中 控 制 。 EMS 可 由 以 太 网 与 上 位 机 进 行 通 讯 ， 实 时 监 控 储 能 电 站 运 行 情 况 ， 并 通 过 符 合 跟 踪 装 置 调 整 充 放 电 功 率 ， 在 谷 段 及 平 段 进 行 充 电 ， 并 在 峰 时 段 进 行 放 电 ， 实 现 峰 谷 套 利 。 5.1 并网接入 *****项 目 由 2 个 并 网 点 共 接 入 9MW/36MWh。 其 中 ， 2主 变 6kV 低 压 侧 接 入 3MW/12MWh， 3主 变 6kV 低 压 侧 接 入 6MW/24MWh。 两 个 并 网 点 分 别 装 设 双 向 计 量 装 置 ， 对 储 能 系 统 充 放 电 量 进 行 实 时 计 量 ， 且 通 过 装 设 逆 功 率 保 护 装 置 ， 保 障 储 能 系 统 不 向 电 网 返 送 电 。 接 入 示 意 图 如 下 所 示 10 5.2 系统组成 电 池 系 统 以 2MWh 组 成 一 个 集 装 箱 单 元 ， 一 个 集 装 箱 内 有 12 个 电 池 簇 ， 单 节 电 池 用 3.2V 120Ah 规 格 磷 酸 铁 锂 电 池 。 集 装 箱 内 包 含 电 池 、 电 池 管 理 模 块 ， 汇 流 开 关 ， 消 防 设 施 等 ， 电 池 簇 经 直 流 汇 流 排 汇 流 后 接 500kWPCS， 经 PCS 变 流 后 出 线 为 0.4kV。 每 4 个 500kW 的 PCS 通 过 1 台 2500kVA 6/0.4kV 变 压 器 升 压 至 6kV 后 并 入 储 能 系 统 6kV 母 线 。 5.3 电池参数 电芯用磷酸铁锂电芯-LFP 48173170E，容量 120Ah，标称电压 3.2V，工作电压范围 2.53.65V，电芯月自放电率≤3，电芯通过 GBT 31484-2015、GBT 31485-2015 和 GBT 31486-2015 国家强检测试，及 IEC62619、UN38.3 、MSDS 等认证，安全性能符合国家标准。 基本特性参数 备注 一、电芯 电芯型号 LFP48173170E 方形铝壳 电芯类型 磷酸铁锂 电芯容量 120Ah 0.5C 标准充放电 电芯额定电压 3.2V 最大充电电压 3.65V 最大持续放电电流 120A 重量 ≤2.86kg 厚度48±0.5MM 宽度173.9±0.5MM尺寸 高度170.2±0.6MM 11 5.4 电池成组方案 本 项 目 由 18 个 0.5MW/2MWh 储 能 单 元 构 成 ， 通 过 选 型 计 算 ， 选 用 单 体 电 池 为 LFP48173170E（ 额 定 电 压 3.2V、 容 量 120Ah） 的 锂 离 子 电 池 。 24 只 FE105A（ 额 定 电 压 3.2V、 容 量 120Ah） 单 体 电 池 用 2 并 12 串 方 式 构 成 电 池 PACK（ 额 定 电 压 38.4V、 容 量 240Ah） ， 每 簇 电 池 由 19 个 PACK 串 联 组 成 （ 额 定 电 压 729.6V、 容 量 175.104kWh） 。 储 能 单 元 成 组 过 程 如 下 名 称 成 组 单 元 设 备 组 成 详 图 装 机 容 量 电 池 单 体 用 3.2V/120 Ah 锂 离 子 电 池 3.2V/120Ah PACK 电 池 PACK 锂 离 子 电 池 用 2P16S 方 式 构 成 一 个 PACK， 配 备 一 台 电 池 监 控 模 块 从 控 38.4V /240Ah 12 电 池 簇 电 池 簇 一 个 电 池 簇 由 19 个 PACK 组 成 主 控 729.6V /240Ah 175.104kWh 电 池 系 统 总 控 高 压 箱 500kW/20 00kWh 储 能 系 统 12 簇 锂 离 子 电 池 并 联 接 入 1 台 500kWPCS ， 配 备 总 控 ， 高 压 箱 500kW PCS 2000kWh 13 5.5 电池管理系统（BMS） 本 次 BMS 系 统 是 根 据 大 规 模 储 能 电 池 阵 列 的 特 点 设 计 的 电 池 管 理 系 统 ， 本 系 统 使 用 锂 电 池 为 储 能 单 元 的 储 能 电 池 阵 列 ， 用 于 监 测 、 评 估 及 保 护 电 池 运 行 状 态 的 电 子 设 备 集 合 ， 包 括 监 测 并 传 递 理 电 池 、 电 池 组 及 电 池 系 统 单 元 的 运 行 状 态 信 息 ， 如 电 池 电 压 、 电 流 、 温 度 、 内 阻 及 保 护 量 等 ;评 估 计 算 电 池 的 荷 电 状 态 SOC、 寿 命 健 康 状 态 SOH 及 电 池 累 计 处 理 能 量 等 ;保 护 电 池 安 全 等 。 每 个 储 能 电 池 单 元 （ 0.5MW/2MWh） 配 置 BMS， BMS 包 括 三 层 架 构 分 别 监 测 电 芯 、 电 池 簇 和 电 池 堆 的 相 关 运 行 参 数 。 一 级 BMS 监 测 单 体 电 芯 的 电 压 、 温 度 ， 具 备 均 衡 功 能 ， 支 持 禁 用 均 衡 ， 自 动 均 衡 ， 手 动 均 衡 和 指 定 均 衡 目 标 电 压 等 均 衡 模 组 。 二 级 BMS 监 测 整 簇 电 池 总 电 压 、 总 电 流 、 绝 缘 电 阻 ， 采 集 外 部 急 停 信 号 ， 高 压 控 制 盒 内 开 关 的 状 态 量 ， 输 出 故 障 和 运 行 状 态 ， 二 级 BMS 向 三 级 BMS 实 时 传 递 信 息 。 二 级 BMS 保 护 基 本 要 求 单 体 电 池 温 度 超 温 、 低 温 ， 电 压 过 压 、 欠 压 等 均 需 具 备 告 警 和 二 级 故 障 保 护 ;电 池 簇 电 压 过 压 、 欠 压 、 过 流 、 绝 缘 等 均 需 具 备 告 警 和 二 级 故 障 保 护 ;电 池 簇 配 置 短 路 保 护 。 三 级 BMS 收 集 系 统 的 总 电 压 、 总 电 流 、 总 功 率 、 二 级 BMS 信 息 ， 能 够 实 时 对 电 池 系 统 电 池 SOC、 SOH、 循 环 次 数 进 行 准 确 计 算 ， 并 与 PCS 和 就 地 监 控 装 置 通 讯 完 成 数 据 转 发 及 相 关 交 互 操 作 ， 三 级 BMS 在 本 地 对 电 池 系 统 的 各 项 事 件 及 历 史 关 键 变 化 数 据 进 行 存 储 ， 记 录 数 据 不 低 于 国 标 要 求 ， 三 级 BMS 具 有 全 面 管 理 电 池 系 统 功 能 。 14 5.6 运行策略 结合目前江苏省的电力价格 时区 A B C D E 时间 （时 ） 0000-0800 0800-1200 1200-1700 1700-2100 2100-2400 间隔 （小 时） 8 4 5 4 3 峰 /平 /谷 谷 峰 平 峰 平 电价 元 /kWh 0.3039 1、 0197 0.6118 1、 0197 0.6118 由 电 网 价 格 政 策 可 以 确 认 本 峰 谷 电 站 储 能 系 统 工 作 模 式 如 下 A 时 区 谷 底 区 充 电 ， 工 作 8 小 时 ; B 时 区 峰 值 区 放 电 ， 放 电 4 小 时 ; C 时 区 平 值 区 在 低 用 电 量 点 时 充 电 5 小 时 左 右 ， 根 据 负 荷 曲 线 建 议 充 电 时 间 在 12-17 点 间 ; D 时 区 峰 值 区 放 电 ， 放 电 4 小 时 ; 15 E 时 区 平 值 区 停 止 工 作 及 设 备 检 修 。 调 峰 储 能 带 来 的 经 济 效 益 为 充 放 电 时 的 不 同 电 价 差 价 。 本 峰 谷 储 能 电 站 每 天 完 成 2 个 充 放 电 循 环 。 5.7 电站布置 *****储 能 系 统 占 地 面 积 约 为 900m2， 用 集 装 箱 安 装 安 装 方 式 ， 其 中 储 能 电 池 单 元 为 双 层 叠 放 安 装 ， 基 础 承 重 要 求 每 平 米 超 过 2 吨 。 电 站 详 细 选 址 布 局 需 进 一 步 实 地 调 研 后 确 认 。 六、系统配置清单 *****储能系统主要设备清单 名 称 规 格 型 号 数 量 备 注 1 储能电池 2MWh 18 套 含连接条、高压插箱 2 储能变流器 500KW 18 套 3 就地监控系 统 EMS 1 套 含硬件、软件、UPS 等 4 特种集装箱 40 呎柜 21 台 含消防、暖通、照明等 5 电池管理系 统 BMS 18 套 含控制柜及 UPS 6 6kV 并网柜 2 套 含进线、计量、PT 等 7 其它 2 套 电缆及其他附件等 16 七、安全性保障措施 7.1 电站安全 电 力 系 统 中 保 护 为 保 障 工 作 配 合 ， 都 有 预 先 严 格 规 定 的 保 护 范 围 ， 既 保 护 分 区 。 在 保 护 区 内 发 生 各 种 类 型 的 故 障 ， 保 护 应 该 能 够 正 确 启 动 并 可 靠 动 作 。 储 能 系 统 一 般 用 广 域 保 护 方 案 ， 保 护 分 区 的 划 分 通 常 根 据 电 网 的 拓 扑 结 构 ， 用 中 心 站 选 取 、 边 界 优 先 分 区 、 区 域 交 互 分 区 等 原 则 。 电 池 储 能 电 站 的 保 护 分 区 ， 直 流 侧 分 为 直 流 储 能 单 元 保 护 区 、 直 流 连 接 单 元 保 护 区 和 换 流 系 统 区 ;交 流 侧 分 为 交 流 滤 波 保 护 区 和 变 压 器 保 护 区 。 相 邻 保 护 区 之 间 存 在 相 互 重 叠 的 部 分 ， 保 障 了 全 部 电 气 设 备 均 在 保 护 范 围 内 。 保 护 区 的 划 分 与 继 电 保 护 的 配 置 密 切 相 关 ， 一 方 面 保 护 区 内 电 气 设 备 的 类 型 不 同 ， 发 生 故 障 后 的 电 气 量 及 非 电 气 量 的 特 征 不 同 ;另 一 方 面 ， 相 邻 保 护 区 间 配 合 随 着 保 护 区 划 分 的 不 同 也 存 在 巨 大 的 差 异 。 因 此 ， 储 能 电 站 保 护 的 配 置 及 配 合 都 设 在 保 护 分 区 的 基 础 上 。 储 能 电 站 保 护 的 基 本 配 置 1） 直 流 储 能 单 元 保 护 配 置 过 欠 压 保 护 、 热 保 护 及 过 流 保 护 、 电 压 电 流 变 化 速 率 保 护 、 充 电 保 护 ; 2） 直 流 连 接 单 元 保 护 配 置 配 置 熔 断 器 、 低 压 直 流 断 路 器 、 低 压 直 流 隔 离 开 关 及 中 跨 电 池 保 护 ， 对 于 多 储 能 单 元 ， 直 流 连 接 单 元 尽 可 能 分 开 连 接 ， 防 止 发 生 故 障 时 损 失 更 多 的 供 电 容 量 ; 3） 换 流 系 统 （ PCS） 保 护 配 置 输 入 及 输 出 侧 过 欠 压 保 护 、 过 频 及 欠 频 保 护 、 相 序 检 测 与 保 护 、 防 孤 岛 保 护 、 过 热 保 护 、 过 载 及 短 路 保 护 ; 4） 变 压 器 保 护 一 方 面 将 逆 变 器 输 出 电 压 升 至 配 电 网 电 压 等 级 ， 另 一 方 面 17 电 气 隔 离 储 能 系 统 与 配 电 网 ， 降 低 储 能 系 统 与 配 网 相 互 干 扰 。 基 本 上 与 传 统 电 力 变 压 器 的 保 护 相 同 ， 配 置 差 动 保 护 、 过 欠 励 磁 保 护 等 。 7.2 异常响应 频率 响 应 A． 并 入 380V 配 电 网 的 储 能 变 流 器 ， 当 接 入 点 频 率 低 于 49.5Hz 时 ， 应 当 停 止 充 电 ;当 接 入 点 频 率 高 于 50.2Hz， 应 停 止 向 电 网 送 电 ; B． 并 入 10（ 6） kV 及 以 上 的 电 压 等 级 的 储 能 变 流 器 应 能 具 备 一 定 的 耐 受 系 统 频 率 异 常 的 水 平 ， 应 能 按 如 下 要 求 运 行 。 电 压 响 应 储 能 变 流 器 应 检 测 并 网 点 的 电 压 ， 在 并 网 点 电 压 异 常 时 ， 应 断 开 与 电 网 的 电 气 连 接 。 电 压 异 常 范 围 及 其 对 应 的 断 开 时 间 响 应 要 求 如 下 18 低 电 压 穿 越 电 力 系 统 发 生 故 障 时 ， 如 果 并 网 点 考 核 电 压 全 部 在 储 能 变 流 器 低 电 压 穿 越 要 求 的 电 压 轮 廓 线 及 以 上 的 的 区 域 内 时 ， 如 下 图 所 示 ， 储 能 变 流 器 应 保 障 不 脱 网 连 续 运 行 ;否 则 允 许 储 能 变 流 器 切 出 。 储 能 变 流 器 低 电 压 穿 越 具 体 要 求 如 下 A、 储 能 变 流 器 并 网 点 电 压 跌 至 0 时 ， 储 能 变 流 器 能 够 保 障 不 脱 网 连 续 运 行 时 间 0.15S; B、 储 能 变 流 器 并 网 点 电 压 跌 至 曲 线 1 以 下 时 ， 储 能 变 流 器 可 以 从 电 网 切 出 ; C、 对 电 力 系 统 故 障 期 间 没 有 切 出 的 储 能 变 流 器 ， 其 有 功 功 率 在 故 障 清 除 后 应 能 快 速 恢 复 ， 自 故 障 清 除 时 刻 开 始 ， 以 至 少 30额 定 功 率 /秒 的 功 率 变 化 率 恢 复 至 故 障 前 的 值 。 19 7.3 蓄电池热管理 为 了 满 足 项 目 现 场 地 环 境 条 件 及 系 统 运 行 工 况 下 ， 电 池 组 及 配 套 设 备 的 正 常 使 用 ， 集 装 箱 通 过 以 下 几 个 方 面 进 行 热 管 理 控 制 ， 主 要 含 空 调 、 热 管 理 设 计 、 保 温 层 等 方 面 ， 热 管 理 系 统 使 集 装 箱 内 的 温 度 能 保 障 电 池 组 及 配 套 电 气 设 备 的 正 常 运 行 。 空 调 通 过 计 算 ， 两 台 空 调 的 制 冷 量 为 25KW， 制 热 量 为 8KW， 可 保 障 电 池 系 统 在 1C 工 况 下 电 池 舱 的 温 度 在 15-30℃ 之 间 。 空 调 用 内 置 一 体 机 ， 型 号 为 MC125HCNC1A， 单 台 制 冷 量 为 12.5KW， 制 热 量 为 4KW， 单 台 制 冷 输 入 功 率 为 4.9KW， 制 热 输 入 功 率 为 4.3KW， 供 电 电 源 为 380V/AC， 内 循 环 风 量 为 2900m3/h， 安 装 方 式 如 下 20 上 图 为 空 调 在 集 装 箱 内 部 的 安 装 方 式 ， 空 调 上 部 为 出 风 口 ， 下 部 为 回 风 口 。 21 上 图 为 空 调 在 集 装 箱 外 侧 出 风 口 百 叶 及 回 风 口 遮 雨 罩 的 示 意 图 。 集 装 箱 内 的 温 度 控 制 方 案 如 下 通 过 温 度 探 头 实 时 监 测 集 装 箱 内 各 设 定 点 的 温 度 ， 当 设 定 点 的 温 度 高 于 空 调 的 设 定 启 动 温 度 时 ， 空 调 运 行 制 冷 功 能 ， 并 通 过 特 制 的 风 道 对 集 装 箱 内 部 进 行 降 温 ， 温 度 达 到 设 定 值 的 下 限 时 ， 空 调 停 止 工 作 。 当 设 定 点 的 温 度 低 于 空 调 的 设 定 启 动 温 度 时 ， 空 调 运 行 制 热 功 能 ， 并 通 过 特 制 的 风 道 对 集 装 箱 内 部 进 行 升 温 ， 温 度 达 到 15℃ ， 空 调 停 止 工 作 。 热 管 理 设 计 锂 电 池 在 运 行 过 程 中 由 于 内 部 电 化 学 反 应 存 在 和 环 境 温 度 升 高 的 影 响 ， 会 提 升 电 池 的 内 腔 温 度 而 使 反 应 加 剧 ;而 在 高 寒 地 区 ， 由 于 环 境 低 温 的 影 响 ， 也 会 降 低 电 池 内 的 反 应 速 度 。 前 者 可 能 导 致 热 失 控 而 使 电 池 提 早 失 效 并 产 生 安 全 问 题 ， 后 者 也 会 降 低 电 池 的 充 放 电 水 平 和 效 率 。 在 提 高 电 池 的 性 能 和 温 度 适 应 性 的 同 时 ， 经 过 大 量 的 试 验 ， 设 计 了 一 套 电 池 热 管 理 系 统 ， 确 保 电 池 能 在 合 适 的 温 度 下 工 作 ， 从 而 提 高 了 充 放 电 效 率 ， 延 长 了 寿 命 。 在 一 些 微 网 储 能 项 目 的 实 际 应 用 中 ， 不 仅 能 使 电 池 的 工 作 温 度 严 格 地 控 制 最 佳 工 作 温 度 范 围 之 内 ， 而 且 电 池 之 间 的 温 差 也 能 控 制 在 5℃ 以 内 ， 取 得 了 明 显 的 效 果 。 保 温 层 集 装 箱 内 铺 设 50MM 厚 岩 棉 保 温 材 料 ， 减 少 内 部 热 量 的 散 失 ， 岩 棉 为 阻 燃 材 料 ， 同 时 岩 棉 内 侧 铺 设 彩 钢 板 ， 保 障 集 装 箱 的 保 温 性 能 、 阻 燃 性 能 。 22 7.4 消防安全 探测控制器安装 探 测 控 制 器 的 安 装 原 则 应 选 择 靠 近 电 池 组 位 置 （ 图 1） ， 结 合 实 际 机 架 的 结 构 （ 图 2） ， 可 以 选 择 电 池 柜 上 顶 部 空 间 进 行 安 装 。 图 1 图 2 40 呎 储 能 电 站 ， 电 池 柜 高 度 距 离 顶 部 剩 余 130MM（ 2630-2500） ， 并 网 柜 等 也 参 考 该 剩 余 空 间 。 由 于 探 测 控 制 器 厚 度 为 28MM， 探 测 控 制 器 可 在 电 池 柜 上 方 分 布 部 署 。 灭火装置 本 项 目 中 ， 灭 火 器 装 置 用 柜 式 七 氟 丙 烷 灭 火 器 和 气 溶 胶 灭 火 装 置 。 其 中 ， 23 柜 式 七 氟 丙 烷 安 装 在 电 池 室 内 ， 气 溶 胶 灭 火 器 安 装 在 电 器 室 内 。 1、 柜 式 七 氟 丙 烷 灭 火 器 七 氟 丙 烷 灭 火 设 计 用 量 应 按 下 式 计 算 WK∙VS∙ C1100−C1 W−灭火设计用量或惰化设计用量（kg） C1−灭 火 设计浓度或惰化设计浓度（） S−灭火剂过热蒸气在101KPa大气压和防护区
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