20MWh儲(chǔ)能項(xiàng)目方案

1、 iNODD中電投東北新能源敖漢風(fēng)電有限公司黃羊洼220kV風(fēng)電場(chǎng)20WM/20MWh集裝箱式儲(chǔ)能項(xiàng)目前期方案北京能高自動(dòng)化技術(shù)股份有限公司2018年5月31日 目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 概述3 HYPERLINK l bookmark10 整體情況3 HYPERLINK l bookmark12 集裝箱儲(chǔ)能20WM系統(tǒng)集成方案整體設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l bookmark14 電池系統(tǒng)6 HYPERLINK l bookmark16 電池管理系統(tǒng)6 HYPERLINK l bookmark18 儲(chǔ)能電站總平面方案設(shè)計(jì)：8 HYPERLI

2、NK l bookmark20 主設(shè)備清單9 HYPERLINK l bookmark22 公司簡(jiǎn)介11中電投東北新能源敖漢風(fēng)電有限公司20WM/20MWh集裝箱式儲(chǔ)能項(xiàng)目前期方案項(xiàng)目名稱：內(nèi)蒙古赤峰市敖漢風(fēng)電有限公司20MW/20MWh集裝箱式儲(chǔ)能項(xiàng)目項(xiàng)目地址：內(nèi)蒙古赤峰市敖漢旗黃羊洼鎮(zhèn)羊場(chǎng)黃羊洼風(fēng)電場(chǎng)1概述隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)的快速發(fā)展，集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)以其高度集成化、靈活便捷等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)廣泛投入到各種場(chǎng)景中使用。集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部集成儲(chǔ)能系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等。用戶在使用時(shí)只需要考慮基本外圍線路連接即可，快速實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)布置，而且集裝箱可以靈活搬運(yùn)，即插即用，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)復(fù)用，為用

3、戶提供多種使用選擇。本方案根據(jù)提中電投東北新能源敖漢風(fēng)電有限公司220KV黃羊洼變電站的現(xiàn)場(chǎng)和提供的圖紙情況，集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行20MWh集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)儲(chǔ)能電池方案選用磷酸鐵鋰電池，具有較高的能量密度，可以使儲(chǔ)能系統(tǒng)體積更小，智能化更高，從后期運(yùn)輸、土地利用、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等角度為用戶減少投資，提高投資回報(bào)率。項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)為內(nèi)蒙古赤峰市敖漢旗黃羊洼鎮(zhèn)羊場(chǎng)黃羊洼風(fēng)電場(chǎng)，敖漢旗地處中溫帶，屬于大陸性季風(fēng)氣候。其特點(diǎn)是：四季分明，太陽輻射強(qiáng)烈，日照豐富，氣溫日差較大。冬季漫長(zhǎng)而寒冷，春季回暖快，夏季短而酷熱，降水集中；秋季氣溫驟降。雨熱同季，積溫有效性高。敖漢各地降水量分布趨勢(shì)是從南向北

4、逐漸減少，年降水量在310460毫米之間2整體情況根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，變電站管理區(qū)西北角大約有31X63m=1953的空地。根據(jù)電站情況，該儲(chǔ)能項(xiàng)目集中式接入黃羊洼風(fēng)電場(chǎng)已建220kV升壓站35kV一段母線。原配置主變?yōu)镾Z10-100MVA/230kV，2308*1.25%/35kV，Uk%=12%，Yd11接線。初設(shè)安裝共計(jì)10個(gè)集裝箱，每座集裝箱儲(chǔ)能容量2MWh，總計(jì)容量20MW/20MWh,儲(chǔ)能計(jì)劃接于原35kV高壓配電室，需新上1面KYN61-40.5kV高壓開關(guān)柜1面，上面配置綜合保護(hù)1臺(tái)。儲(chǔ)能集裝箱南北方向，東西陣列式排布，布置見下圖。nXXI誥:圖120MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)集裝箱布

5、置圖圖2變電站辦公樓主控室圖3管理控制室圖4電子間預(yù)留電氣二次柜預(yù)留位置圖5高壓室預(yù)留位置圖6變電站西北角儲(chǔ)能安裝現(xiàn)場(chǎng)圖3集裝箱儲(chǔ)能20WM系統(tǒng)集成方案整體設(shè)計(jì)本工程可安裝10座磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能站，總儲(chǔ)能容量為20MWh，每套儲(chǔ)能系統(tǒng)接入1臺(tái)SCB10-2000-38.5/0.5/0.5kV低壓分裂升壓變壓器，共10臺(tái)變壓器，然后10臺(tái)變壓器高壓側(cè)經(jīng)匯集1條線路接入35kV高壓配電室新裝備用柜間隔。項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容主要包括：儲(chǔ)能式集裝箱（每套含2MWh磷酸鐵鋰儲(chǔ)能蓄電池、2面直流匯流柜、2套功率變換系統(tǒng)PCS、BMS系統(tǒng)）。箱式變電站（每套含2面低壓進(jìn)線柜、35kV變壓器、1面高壓出線柜）。10套

6、儲(chǔ)能站配套的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、電纜溝道等土建工程。35kV高壓配電室有預(yù)留空位，可做為本系統(tǒng)接入柜位置，配置35kV線路保護(hù)測(cè)控裝置1套，本風(fēng)電場(chǎng)原采用南瑞監(jiān)控后臺(tái)，為保證本次通訊接入可靠性，本次配置線路保護(hù)測(cè)控應(yīng)與原南瑞保護(hù)保持一致。配置中增加雙向四象限電能計(jì)費(fèi)表1塊，等級(jí)0.2s級(jí)，電能表可安裝于主控室電子間電度表屏柜備用位置上，原風(fēng)電場(chǎng)電量采集器為威勝廠家，因此為保證接入，電能表應(yīng)采用威勝廠家電表。儲(chǔ)能電站每套均設(shè)置火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，但需接入廠區(qū)主控室集中式火災(zāi)報(bào)警。根據(jù)儲(chǔ)能站的容量及功率配置方案，本項(xiàng)目?jī)?chǔ)能系統(tǒng)采用單元模塊化方案，其接線方式如下：1）每套儲(chǔ)能電站為兩個(gè)儲(chǔ)能單元，每1MW為1個(gè)儲(chǔ)能單

7、元，每個(gè)儲(chǔ)能單元分7簇電池系統(tǒng)，每簇電池系統(tǒng)為2426塊電池模組，每個(gè)儲(chǔ)能單元并聯(lián)進(jìn)入1面匯流柜，匯流柜出線接入1臺(tái)1MW儲(chǔ)能變流器（PCS）；2）每2臺(tái)1MW變流器（PCS）接入1臺(tái)2000KVA低壓分裂式升壓變壓器。每臺(tái)箱式變壓器高壓出線35KV,10臺(tái)變壓器并聯(lián)匯入1條集電線路接入35KV高壓配電間進(jìn)線柜。整體設(shè)計(jì)圖如下：4電池系統(tǒng)電池系統(tǒng)包括電池模組、含電池架、匯流柜、電氣控制柜、BMS系統(tǒng)等。其中，電池組采用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)電池組為8S8P。每?jī)蓚€(gè)電池組配置一個(gè)電池管理單元(BLMU)，對(duì)單體電池的電壓、溫度等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。電池配置采用三級(jí)式系統(tǒng)架構(gòu)(每個(gè)模塊為8S8P，尺寸650.

8、9mmx549.9mmx154.2mm，共24或26個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的磷酸鐵鋰電池模塊串聯(lián)連接成一個(gè)電池架的單位組成192S8。一個(gè)電池簇系統(tǒng)的電壓和容量分別為614.4V和320Ah。表4.1192S8P單簇電池配置序號(hào)類型最低電壓(V)最高電壓(V)額定電壓(V)容量(Ah)能量(KWh)數(shù)量電芯LP271481342.53.653.2400.128模組8S8P2029.225.6320&192電池簇192S8P480700.8614.4320196.608注：該項(xiàng)目由于要求電量為交流側(cè)放出，考慮各部分損耗及DOD,具體如下:1.0MWh：192S8P電池簇，共7簇，1376.256KWh5電池管理

9、系統(tǒng)電池管理系統(tǒng)(BMS)的主要功能包括全面監(jiān)測(cè)電池的運(yùn)行狀態(tài)，包括單體/模塊和電池系統(tǒng)電壓、電流、溫度和電池荷電量等，事故時(shí)發(fā)出告警信息；并應(yīng)可靠保護(hù)電池組，具備過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過流保護(hù)、過溫保護(hù)和直流絕緣監(jiān)測(cè)等功能；并支持61850TCP/IP通信，配合功3率變換系統(tǒng)及站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)完成儲(chǔ)能單元的監(jiān)控及保護(hù)。BMS電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能：電池端電壓的測(cè)量單體電池間的能量均衡：即為單體電池均衡充電，使電池組中各個(gè)電池都達(dá)到均衡一致的狀態(tài)。均衡技術(shù)是世界正在致力研究與開發(fā)的一項(xiàng)電池能量管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。電池組總電壓測(cè)量電池組總電流測(cè)量SOC計(jì)算：準(zhǔn)確估測(cè)動(dòng)力電池組的荷電狀態(tài)(Stat

10、eofCharge，即SOC),即電池剩余電量，保證SOC維持在合理的范圍內(nèi)，防止由于過充電或過放電對(duì)電池的損傷。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)動(dòng)力電池組的工作狀態(tài)：在電池充放電過程中，實(shí)時(shí)采集電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓，防止電池發(fā)生過充電或過放電現(xiàn)象。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)記錄及分析：同時(shí)挑選出有問題的電池，保持整組電池運(yùn)行的可靠性和高效性。通訊組網(wǎng)功能變流器(PCS)變流器采用輸入直流1100kw，輸出交流1000kW，采用每1個(gè)匯流柜接入1組PCS，由PCS升壓至500V，PCS具體參數(shù)如下：DC/AC參數(shù)直流輸入最大直流輸入功率1100kW直流輸入電壓范圍750800V最大直流輸入

11、電流1375A交流輸出額定交流輸出功率1000kW額定父流輸出電流1155A額定父流輸出電壓500V允許電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍420550V可調(diào)額定交流電壓頻率50Hz允許頻率波動(dòng)范圍4752Hz電流總諧波畸變率（THD）3%（額定功率下）功率因數(shù)20.99（額定功率下）功率因數(shù)可調(diào)范圍-1+16儲(chǔ)能電站總平面方案設(shè)計(jì)：1）主要建（構(gòu)）筑物包括（但不限于）：儲(chǔ)能式集裝箱基礎(chǔ)、箱變基礎(chǔ)、電纜溝。2）本期建設(shè)的20MW*lh（20MWh）儲(chǔ)能項(xiàng)目位于室外布置，儲(chǔ)能設(shè)備布置如下圖綠色是儲(chǔ)能項(xiàng)目）：XI奄r.II354-圖8項(xiàng)目總平圖集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備集裝箱設(shè)計(jì)圖F1脛I血遛高壓開關(guān)室wrr0431i5&

12、I12000kl/2MI.h集盞箱（130400）錄意臺(tái)SM&30nokk.2xl5&fflAAlKSClOHiR；SCBlO-aOOO-SB/Q/O.tkVffl變示朮團(tuán)|H集裝箱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案儲(chǔ)能集裝箱基礎(chǔ)、箱式變壓器集裝箱基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)墻為磚混結(jié)構(gòu)電纜溝磚混結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)條件：基本風(fēng)壓：W0=0.55kN/m2,根據(jù)GB50011-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（2008年版）的規(guī)定，設(shè)計(jì)地震加速度為0.05g,相應(yīng)地震基本烈度為6度，設(shè)計(jì)地震分組第一組。參考設(shè)計(jì)規(guī)范：GB50009-2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范變電站建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DL/T5457-2012混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（2015

13、版）GB50010-2010砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-2011建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2011建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ79-2012工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范GB50046-2008基礎(chǔ)剖面示意圖7主設(shè)備清單序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1儲(chǔ)能集裝箱（每座含下）2000kw,13X3.4米座10鋰電池1MWh套2匯流柜臺(tái)2PCS系統(tǒng)FlexVertlOOO臺(tái)2煙感探測(cè)器個(gè)4懸掛式七氟丙烷滅火裝置kg30懸掛式七氟丙烷滅火裝置kg60干式滅火器只42箱式變電站（每座含下）座10變壓器S11-2000-38.5/0.5/0.5kV臺(tái)1低壓饋線柜GCS每面1只框架式開關(guān)：2500A

14、面2高壓開關(guān)柜KYN28-61/40.5/630A面1裝綜保1臺(tái)3室外交流配電柜（帶ATS）2進(jìn)40出，主進(jìn)線200A，饋線16A面1通訊、照明、火災(zāi)報(bào)警、試驗(yàn)等4室外動(dòng)力交流配電柜2進(jìn)40出，主進(jìn)線160A，饋線20A面1空調(diào)、高壓開關(guān)柜加熱、5室外直流配電柜（帶雙電源切換）2進(jìn)10出，主進(jìn)線160A，饋線10A面1高壓開關(guān)柜保護(hù)、控制6室外光纖配線柜面1735kV高壓配電柜KYN61-40.5kV-400A短時(shí)耐受電流31.5kA/4s,峰值耐受電流80kA，雷電沖擊電壓185kV，短時(shí)工頻耐受電壓95kV，防護(hù)等級(jí)IP4X面1835kV線路保護(hù)測(cè)控裝置南瑞繼保臺(tái)1裝于開關(guān)柜9計(jì)量表威勝廠

15、家，雙向四象限塊110能量管理系統(tǒng)（每套含下）套1硬件部分主機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器套1軟件部分套111打印機(jī)A3臺(tái)112視頻監(jiān)控接入原視頻監(jiān)控個(gè)2球型攝像頭13原視頻監(jiān)控系統(tǒng)擴(kuò)容14通訊屏（每套含下）套1通訊管理機(jī)2網(wǎng)8串，規(guī)約轉(zhuǎn)換485轉(zhuǎn)以太網(wǎng)臺(tái)1網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)24口臺(tái)1光電轉(zhuǎn)換10口臺(tái)115電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)屏含電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置面116電纜部分高壓交流電纜ZRC-YJV22-40.5kV-3*50米80進(jìn)線柜預(yù)估高壓交流電纜ZRC-YJV22-40.5kV-3*120米60進(jìn)線柜預(yù)估高壓交流電纜ZRC-YJV22-40.5kV-3*240米150進(jìn)線柜預(yù)估低壓交流電纜ZRC-YJV22-1k

16、V-3*240+120米800變壓器輸入預(yù)估低壓交流電纜ZRC-YJV22-1kV-3*70+35米500交流配電柜預(yù)估低壓交流電纜ZRC-YJV22-1kV-3*50+25米500交流動(dòng)力柜預(yù)估低壓交流電纜ZRC-YJV22-1kV-4*6米600直流電纜ZRC-YJV22-1kV-3*150米800PCS輸入預(yù)估直流電纜ZRC-YJV22-1kV-3*50米500直流配電柜預(yù)估直流電纜ZRC-KVVP-0.6kV-4*6米500多模鎧裝光纜4芯米400光纖配線柜-儲(chǔ)能單元、保護(hù)多模鎧裝光纜24芯米650主控室-光纖配線柜屏蔽雙絞線RVVP-22-1kV-2*2*1.0米650預(yù)估網(wǎng)線超五類

17、屏蔽線米300預(yù)估17火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)套118儲(chǔ)能、箱變基礎(chǔ)23800 x3400座1019室外配電柜基礎(chǔ)600 x600座420電纜溝1000*1000米1208公司簡(jiǎn)介北京能高自動(dòng)化技術(shù)股份有限公司創(chuàng)立于2007年，是一家以電力電子、控制技術(shù)為主導(dǎo)，致力于發(fā)展光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及智能電網(wǎng)等清潔能源技術(shù)領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè)。公司業(yè)務(wù)范圍涵蓋：新能源關(guān)鍵設(shè)備研制；光伏電站總承包；一體化系統(tǒng)工程解決方案以及風(fēng)電智能運(yùn)維服務(wù)等。能高依托完善的研發(fā)體系優(yōu)勢(shì)及產(chǎn)學(xué)研一體化合作模式，在技術(shù)創(chuàng)新和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)上處于行業(yè)領(lǐng)先地位。目前能高自主研發(fā)的產(chǎn)品有：光伏逆變器、風(fēng)電變流器、儲(chǔ)能系統(tǒng)雙向變流器、微網(wǎng)變流器、

18、風(fēng)電智能運(yùn)維系統(tǒng)，通過豐富的產(chǎn)品線，致力為客戶提供多樣化的智能解決方案。臻于品質(zhì)不斷創(chuàng)新，北京能高將持續(xù)為用戶提供更優(yōu)質(zhì)地智能化服務(wù)。儲(chǔ)能及微網(wǎng)項(xiàng)目：青海分布式微電網(wǎng)系統(tǒng)示范項(xiàng)目；青海海東科技園微網(wǎng)項(xiàng)目山西唐一集團(tuán)風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)；中國科技部風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)；北京交通大學(xué)風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)；新疆電科院風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)；新疆空管局導(dǎo)航站微電網(wǎng)項(xiàng)目；哈密東南部山口微網(wǎng)項(xiàng)目陜西丹鳳縣金太陽示范工程；陜西安塞光儲(chǔ)互補(bǔ)系統(tǒng)；陜西安塞金太陽二期儲(chǔ)能系統(tǒng)；陜西富平光儲(chǔ)互補(bǔ)系統(tǒng)；陜西洋縣光儲(chǔ)互補(bǔ)系統(tǒng)；陜西太陽-太陽獨(dú)立光伏發(fā)電項(xiàng)目；隴西移民新村光儲(chǔ)互補(bǔ)獨(dú)立供電項(xiàng)目；陜西安塞光儲(chǔ)互補(bǔ)系統(tǒng)北京交通大學(xué)風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)隴西移民新村光儲(chǔ)互補(bǔ)獨(dú)立供電項(xiàng)目陜西富平光儲(chǔ)互補(bǔ)系統(tǒng)陜西丹鳳縣金太陽示范工程陜西洋縣光儲(chǔ)互補(bǔ)系統(tǒng)中國科技部風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)山西唐一集團(tuán)風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)青海分布式微電網(wǎng)系統(tǒng)示范項(xiàng)目哈密東南部山口微網(wǎng)項(xiàng)目IHW1*青海分布式微電網(wǎng)系統(tǒng)示范項(xiàng)目陜西安塞光儲(chǔ)互補(bǔ)系統(tǒng)集中式大型地面電站：哈密榮信44MW光伏發(fā)電項(xiàng)目哈密益鑫20MW光伏產(chǎn)業(yè)園區(qū)項(xiàng)目京能新能源蘇尼特旗賽汗風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)光一體化20MW光伏發(fā)電項(xiàng)目京能建湖