【技術(shù)方案】光儲(chǔ)充一體化系統(tǒng)技術(shù)方案

光儲(chǔ)充系統(tǒng)技術(shù)方案I 11.1項(xiàng)目簡(jiǎn)述 11.2項(xiàng)目實(shí)施依據(jù)和內(nèi)容 11.3項(xiàng)目概要 2 42.1項(xiàng)目建設(shè)地址 42.2建設(shè)條件 4 63.1建設(shè)目標(biāo) 63.2設(shè)計(jì)依據(jù) 63.3項(xiàng)目總體方案設(shè)計(jì) 83.4儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)方案 3.5光伏系統(tǒng)建設(shè)方案 3.7智慧能源管理系統(tǒng)(平臺(tái))建設(shè)方案 3.8電氣設(shè)計(jì)方案 3.9土建工程方案 1第一章總論1.1項(xiàng)目簡(jiǎn)述●建設(shè)性質(zhì)：1.2項(xiàng)目實(shí)施依據(jù)和內(nèi)容1.2.1項(xiàng)目依據(jù)●《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案的通知》(國(guó)發(fā)[2016]74號(hào));●《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》(國(guó)發(fā)[2013]24號(hào));●《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)[2014]35號(hào));●《國(guó)家電網(wǎng)有限公司關(guān)于推進(jìn)綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)發(fā)展2019-2020年行動(dòng)計(jì)劃的通知》(國(guó)家電網(wǎng)營(yíng)銷[2019]173號(hào));●《國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于全面深化改革的意見(jiàn)》(國(guó)家電網(wǎng)辦[2017]1號(hào));●《國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于在各省公司開(kāi)展綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)的意2見(jiàn)》(2017年10月22日);●《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃(2016～2020年)》;1.2.2項(xiàng)目?jī)?nèi)容通過(guò)分析項(xiàng)目建設(shè)地址和建設(shè)條件，建設(shè)一套綜合能源服務(wù)示范系統(tǒng)，包括：光伏+儲(chǔ)能+充電系統(tǒng)+微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，通過(guò)采用先進(jìn)能量管理系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)能源信息管控及過(guò)程監(jiān)控與優(yōu)化配置，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)用戶多種類能源經(jīng)濟(jì)、合理使用，提用電經(jīng)濟(jì)效益和能1.3項(xiàng)目概要緊緊抓住新一輪能源技術(shù)革命、信息通訊技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展新機(jī)遇，以提升用電經(jīng)濟(jì)效益和能源管理水平為抓手，依托多益公司，新建一套光伏+儲(chǔ)能+充電系統(tǒng)，助推國(guó)網(wǎng)供電公司成為地區(qū)綜合能源服務(wù)領(lǐng)域主要踐行者、深度參與者、重要推動(dòng)者和示范31.3.2.1建設(shè)規(guī)模：建成一套光儲(chǔ)充一體化的綜合能源應(yīng)用示范4第二章建設(shè)地址及建設(shè)條件2.1項(xiàng)目建設(shè)地址2.1.1項(xiàng)目選址原則●優(yōu)先在新能源資源和利用條件好的大型企業(yè)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)實(shí)施，發(fā)揮帶動(dòng)引領(lǐng)作用，提高區(qū)域內(nèi)能源消費(fèi)中新能2.1.2項(xiàng)目建設(shè)地址2.1.3項(xiàng)目用地情況2.2建設(shè)條件2.2.1地形地貌、水文地質(zhì)情況狀態(tài)，承載力30～50t/m2,不透水，厚達(dá)18～30m。本項(xiàng)目的儲(chǔ)能系統(tǒng)和充電樁在加油站停車場(chǎng)上建設(shè)，可以利用現(xiàn)有的電纜溝敷設(shè)電纜，無(wú)需大面積開(kāi)挖。光伏組件一部分安裝在屋頂，另一部5分利用現(xiàn)有車棚支架安裝成光伏車棚，其余設(shè)施在屋內(nèi)或者集裝箱內(nèi)。項(xiàng)目場(chǎng)址地質(zhì)條件較好，場(chǎng)地內(nèi)及附近無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象，屬工程地質(zhì)較穩(wěn)定2.2.2交通條件本項(xiàng)目建設(shè)地位于加油站地帶，場(chǎng)地周邊的道路四通八達(dá)，交通便捷，6第三章建設(shè)方案及內(nèi)容積極貫徹國(guó)家電網(wǎng)加快推進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工作部署，以加油站停車場(chǎng)為示范地點(diǎn)，建設(shè)集分布式光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、充電樁智慧能源控制管理系統(tǒng)為一體的先進(jìn)綜合能源系統(tǒng)。研究分布式光伏發(fā)電、大功率充電以及儲(chǔ)能系統(tǒng)的互補(bǔ)特性，優(yōu)化容量配置設(shè)計(jì)，提高能源使用效率，開(kāi)發(fā)3.2設(shè)計(jì)依據(jù)1.國(guó)家電網(wǎng)智能[2010]1617《2011年新建智能電網(wǎng)項(xiàng)目工作方案》;5.《光伏系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)測(cè)量、數(shù)據(jù)交換和分析導(dǎo)則》GB/T20513-6.《光伏系統(tǒng))PVES)用二次電池和蓄電池組一般要求和試驗(yàn)方法》711.《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能變流器技術(shù)規(guī)范》GB/T34120-2017;12.《分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》20.《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50062-2008;23.《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50064-829.《電動(dòng)汽車充換電設(shè)施工程施工和竣工驗(yàn)收規(guī)范》NB/T33004-3.3.1設(shè)計(jì)原則1.符合規(guī)范的原則：本項(xiàng)目設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)、2.協(xié)調(diào)性原則：本項(xiàng)目實(shí)施應(yīng)保證原有的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)不會(huì)受項(xiàng)目建3.提高用戶經(jīng)濟(jì)效益原則：堅(jiān)持客戶導(dǎo)向，通過(guò)增強(qiáng)能源監(jiān)控能力，加強(qiáng)用戶用能特點(diǎn)分析，提供有對(duì)針對(duì)性的服務(wù)，滿足客戶深層次、多樣4.節(jié)約成本的原則：在不影響實(shí)施效果的前提下力求現(xiàn)場(chǎng)布局緊湊，5.供電安全可靠的原則：全面了解分析配電網(wǎng)現(xiàn)狀并結(jié)合近遠(yuǎn)期規(guī)劃，96.節(jié)能環(huán)保的原則：項(xiàng)目設(shè)計(jì)應(yīng)積極采用節(jié)能、環(huán)保、免維護(hù)或少維3.3.2項(xiàng)目總體技術(shù)方案1.根據(jù)加油站的用電需求發(fā)展趨勢(shì)，充分利用場(chǎng)地空間條件，安裝分布式光伏發(fā)電站、儲(chǔ)能系統(tǒng)和電動(dòng)汽車充電樁，與現(xiàn)有的配電設(shè)施、用電負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的微電網(wǎng)，優(yōu)先使用光伏發(fā)電站提供的電能，當(dāng)光伏電力不足時(shí)向儲(chǔ)能電池取電，儲(chǔ)能電池存儲(chǔ)的電取自大電網(wǎng)谷時(shí)電，2.建設(shè)智慧能源管理系統(tǒng)平臺(tái)EMS,對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)部能量進(jìn)行調(diào)度控制，供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)管理、監(jiān)視、微網(wǎng)自控等靈活且施源港聚電動(dòng)充電本項(xiàng)目將在加油站建設(shè)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)汽車充電樁等3個(gè)子系統(tǒng)和1個(gè)綜合能源指揮管理平臺(tái)。3.4儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)方案儲(chǔ)能系統(tǒng)是綜合能源系統(tǒng)的重要組成部分和關(guān)鍵支撐，可以起到削峰填谷作用，提高可再生能源的消納水平，支撐分布式電源及微網(wǎng)，促進(jìn)能3.4.1儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則2.能夠改善電能質(zhì)量，任何單個(gè)負(fù)荷或分布式發(fā)電機(jī)的投入和退出均3.4.2儲(chǔ)能系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案為了方便運(yùn)輸和安裝，減少占地空間，本項(xiàng)目擬采用集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)，該儲(chǔ)能系統(tǒng)由集裝箱箱體(含配電),自動(dòng)消防系統(tǒng)，溫控系統(tǒng)，儲(chǔ)1.集裝箱箱體：包含箱體及內(nèi)部輔助功能，整體內(nèi)部機(jī)架承重設(shè)散熱設(shè)計(jì)，照明功能，保溫隔熱功能，可防塵，防水，防蟲(chóng)鼠符合IP54防護(hù)等級(jí)，具備門禁功能等，滿足整個(gè)電池系統(tǒng)在電力儲(chǔ)能，及各種復(fù)雜2.自動(dòng)消防系統(tǒng)：采用七氟丙烷為主要材料的自動(dòng)滅火系統(tǒng)，并安裝的電氣連接，同時(shí)啟動(dòng)滅火裝置并將告警信息上傳至后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，具備3.溫控系統(tǒng)：集裝箱采用空調(diào)制冷采暖方式，可進(jìn)行風(fēng)道設(shè)計(jì)，對(duì)電池進(jìn)行精確送風(fēng)，保持整體系統(tǒng)溫度一致性。整個(gè)箱體采用隔熱保溫層設(shè)4.電池系統(tǒng)：兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，從電芯到電池陣列，都采用模塊靠的電池均衡方式、安全管理方式、熱管理方式、并提供豐富的監(jiān)控項(xiàng)目。5.儲(chǔ)能變流器：采用先進(jìn)的功率器件以及先進(jìn)的數(shù)字控制技術(shù)，優(yōu)化控制性能和提高系統(tǒng)的可靠性，適合于不同電池充放電需要，并且在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，方便安裝與維護(hù)。具備雙向逆變，對(duì)電池充電和圖2集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)電池是儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心。目前廣泛應(yīng)用于新能源儲(chǔ)能領(lǐng)域的電池主要釩液流電池尚處于技術(shù)發(fā)展階段，其優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)100%深度放電，充放電循環(huán)壽命長(zhǎng)久，約10000～13000次。其缺點(diǎn)是系統(tǒng)建設(shè)成本較高，工作溫度范圍窄，能量密度低，占地面積大，室內(nèi)應(yīng)用，需要建設(shè)設(shè)備房，增加投資成本，且其系統(tǒng)部件多、故障率高，維護(hù)成本高，且容易發(fā)生泄鉛炭電池是基于鉛酸電池技術(shù)基礎(chǔ)上，在負(fù)極加入活性炭，提高了充放電倍率的同時(shí)，也顯著提升了電池循環(huán)使用壽命。其顯著優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)成組方案簡(jiǎn)單、安全，無(wú)起火爆炸風(fēng)險(xiǎn)，購(gòu)置成本低，且其維護(hù)量小，基本實(shí)現(xiàn)免維護(hù)。其缺點(diǎn)是系統(tǒng)充放電深度(DOD)低，一般為60%～70%,充磷酸鐵鋰電池在電動(dòng)汽車用動(dòng)力電池系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，在可再生能源儲(chǔ)能領(lǐng)域也有較多應(yīng)用案例，目前技術(shù)已逐漸成熟，且磷酸鐵鋰電池成本近兩年下降較快，已成為可再生能源儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域的主流。能量型磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電倍率通常為0.5C～1C,放電深度90%,系統(tǒng)充放電效率為90%左右，循環(huán)次數(shù)可達(dá)5000次左右。結(jié)合本項(xiàng)目削峰填谷、需量調(diào)節(jié)及其他開(kāi)發(fā)驗(yàn)證性需求，推薦采用磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，根據(jù)項(xiàng)目有效充放電功率及能量需求，按照放電深度90%,系統(tǒng)充放電效率為90%計(jì)算，本項(xiàng)目暫定配置儲(chǔ)能系統(tǒng)額定容量3.4.4電池系統(tǒng)方案本項(xiàng)目的電池組由2個(gè)665.6V162Ah電池簇并聯(lián)構(gòu)成。每簇電池由13個(gè)模組(51.2V/模組)及1個(gè)高壓箱組成。每個(gè)模組由8個(gè)2S6P模塊串聯(lián)組成16S6P。1.電池系統(tǒng)參數(shù)(參考)表4-1電池系統(tǒng)參數(shù)表項(xiàng)目電芯參數(shù)尺寸標(biāo)稱電壓電池重量工作溫度范圍0℃~55℃充電溫度范圍-20℃~55℃放電溫度范圍，10℃下降功率輸出存儲(chǔ)溫度-20℃~50℃最佳存儲(chǔ)溫度10℃~35℃日歷壽命電池箱參數(shù)8個(gè)模塊串聯(lián)后，集成電壓、溫感線尺寸約75kg工作電壓高壓控制箱參數(shù)控制箱尺寸工作電壓范圍工作電流范圍允許環(huán)境溫度-20℃~60℃允許相對(duì)濕度允許海撥高度≤3000米防護(hù)等級(jí)自然風(fēng)冷電池簇參數(shù)電池類型能量型鋰離子電池電池簇額定容量標(biāo)稱電壓工作電壓范圍單體型號(hào)單體規(guī)格電池簇方案白放電率/月IP防護(hù)等級(jí)電池模組存儲(chǔ)溫度℃-10℃~+30℃最佳存儲(chǔ)溫度工作溫度充電0℃~50℃10℃以下降功率運(yùn)行放電-20℃~50℃絕緣電阻(MΩ)尺寸最大充電倍率10℃~40℃最大放電倍率10℃~40℃系統(tǒng)總質(zhì)量(kg)約1100kg電池管理系統(tǒng)2.電池管理系統(tǒng)方案(1)電池管理系統(tǒng)框架以太網(wǎng)電池組13電池1.19電池組4.19電池系統(tǒng)的保護(hù)及監(jiān)測(cè)功能由BMS電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，電池系統(tǒng)的①BMU(模組級(jí)，內(nèi)置在模組內(nèi)):監(jiān)測(cè)單體電芯的電壓、溫度和單個(gè)②MBMS(機(jī)架級(jí)，內(nèi)置在高壓箱內(nèi)):檢測(cè)整組電池的總電壓、總電流，量、健康狀態(tài)，對(duì)功率的預(yù)測(cè)、內(nèi)阻的計(jì)算?？刂评^電開(kāi)關(guān)和盤級(jí)單元電③BAMS(系統(tǒng)級(jí)，多簇電池并聯(lián)時(shí)提供):收集下級(jí)MBMS信息，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)電池剩余容量、健康狀況進(jìn)行預(yù)估。通過(guò)RS-485、CANModbus-TCP/IP的方式與上位和外部系統(tǒng)進(jìn)行通信。根據(jù)系統(tǒng)復(fù)雜程度系統(tǒng)BMS①模擬量測(cè)量功能：能實(shí)時(shí)測(cè)量電池簇電壓，充放電電流、溫度和單體電池端電壓、溫度等參數(shù)，并通過(guò)計(jì)算實(shí)時(shí)給出單體電池的SOC值及②均衡：電池管理系統(tǒng)具備均衡功能，保證電池系統(tǒng)使用壽命及可用③電池系統(tǒng)運(yùn)行報(bào)警功能：在電池系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、高溫、低溫、通信異常、電池管理系統(tǒng)異常等狀態(tài)時(shí)，能顯示并上報(bào)告警④電池系統(tǒng)保護(hù)功能：在電池系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，如果電池的電壓、電流、溫度等模擬量出現(xiàn)超過(guò)安全保護(hù)門限的情況時(shí)，電池管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)就⑤自診斷功能：電池管理系統(tǒng)將具備自診斷功能，對(duì)電池管理系統(tǒng)與外界通信中斷，電池管理系統(tǒng)內(nèi)部通信異常，模擬量采集異常等故障進(jìn)行自診斷，能根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量蓄電池模塊電壓、充放電電流、溫度和單體電池端電壓、計(jì)算得到的電池內(nèi)阻等參數(shù)，通過(guò)分析診斷模型，得出單體電電池組狀態(tài)評(píng)估，以及在放電時(shí)當(dāng)前狀態(tài)下可持續(xù)放電時(shí)間的估算，并能⑥熱管理：鋰電池模塊在充電過(guò)程中，將產(chǎn)生大量的熱能，使整個(gè)電控，如果溫度高于保護(hù)值將開(kāi)啟溫控設(shè)備強(qiáng)制冷卻，若溫度達(dá)到危險(xiǎn)值，⑦事件及歷史數(shù)據(jù)記錄功能：電池管理系統(tǒng)能夠在本地對(duì)電池系統(tǒng)的各項(xiàng)事件及歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。運(yùn)行參數(shù)的修改、電池管理單元告警、保護(hù)動(dòng)作、充電和放電開(kāi)始/結(jié)束時(shí)間等均將有記錄，事件記錄具有掉電保持功能。每個(gè)報(bào)警記錄包含所定義的限值、報(bào)警參數(shù)，并列明報(bào)警時(shí)間、⑧操作權(quán)限管理：具有操作權(quán)限密碼管理功能，任何改變運(yùn)行方式和3.4.5蓄能集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)將電池組和PCS集成在1個(gè)4100mm×2438mm×2896mm的集3.4.6儲(chǔ)能集裝箱自動(dòng)消防系統(tǒng)方案旦檢測(cè)到火災(zāi)，集裝箱內(nèi)能及時(shí)斷開(kāi)與外部設(shè)備之間的電氣連接，同時(shí)啟動(dòng)滅火裝置并將告警信息上傳至后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。具備聯(lián)動(dòng)功能。當(dāng)電池箱內(nèi)因過(guò)載、短路等原因?qū)е码姵丨h(huán)境快速升溫或引燃，電解液泄露產(chǎn)生有毒易燃?xì)怏w時(shí)，氣體探測(cè)器和感溫電纜會(huì)進(jìn)行預(yù)警，控制器會(huì)發(fā)出預(yù)警信號(hào)給監(jiān)控系統(tǒng)，提醒工作人員進(jìn)行檢查，處理排除火災(zāi)隱患，確認(rèn)火情后可通過(guò)按下滅火啟動(dòng)報(bào)警開(kāi)關(guān)啟動(dòng)氣溶膠滅火器，對(duì)電池箱進(jìn)行滅火；當(dāng)預(yù)警信息發(fā)展至火警時(shí)，主機(jī)也會(huì)自動(dòng)進(jìn)行滅火。集裝箱采用空調(diào)制冷采暖方式，進(jìn)行風(fēng)道設(shè)計(jì)，對(duì)電池進(jìn)行精確送風(fēng)，保持整體系統(tǒng)溫度一致性。整個(gè)箱體采用隔熱保溫層設(shè)計(jì)，減少外部熱量影響。電池具備熱管理模式。溫控系統(tǒng)流程如下：是是否是3.4.8儲(chǔ)能變流器(PCS)1.儲(chǔ)能變流器參數(shù)表4-2儲(chǔ)能變流器(PCS)參數(shù)直流側(cè)最高直流功率直流電壓范圍最大直流電流交流側(cè)最大交流側(cè)功率最大總諧波失真<3%(額定功率時(shí))允許電網(wǎng)電壓范圍隔離帶變壓器允許電網(wǎng)頻率范圍因數(shù)功率因數(shù)可調(diào)范圍0.9(超前)～0.9(滯后)效率并網(wǎng)最大效率常規(guī)數(shù)據(jù)體積(寬×高×深)運(yùn)行溫度范圍防護(hù)等級(jí)0～95%,無(wú)冷凝最高海拔5000m(超過(guò)3000m需降額②并網(wǎng)模式下接受微電網(wǎng)控制系統(tǒng)有功調(diào)節(jié)指令，在允許范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)③并網(wǎng)模式下在允許范圍內(nèi)接受微電網(wǎng)控制系統(tǒng)無(wú)功調(diào)節(jié)指令，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能逆變器采用先進(jìn)的功率器件以及先進(jìn)的數(shù)字控制技術(shù)，優(yōu)化控制性能和提高系統(tǒng)的可靠性，適合于不同電池充放電需要，并且在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，方便安裝與維護(hù)。具備雙向逆變，對(duì)電池充電和放電功能④完善的通訊和保護(hù)功能，包括輸出短路保護(hù)、直流反接保護(hù)、蓄電池過(guò)充過(guò)放保護(hù)、電池過(guò)流保護(hù)、硬件故障保護(hù)、接觸器故障保護(hù)、過(guò)載1套1套1電池組套2含BMS高壓箱、電池空調(diào)套工業(yè)級(jí)空調(diào)1消防套1套含三級(jí)BMS、UPS蓄能變流器PCS臺(tái)1蓄電池組蓄電池組本項(xiàng)目的光伏系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能光伏組件、充放電控制器(匯流箱)、充放電充放電控制器太陽(yáng)電池組件陣列交流逆變電源直流負(fù)載交流負(fù)載3.5.1光伏布局規(guī)劃根據(jù)供電公司建筑物及配電網(wǎng)絡(luò)情況，規(guī)劃在辦公室主樓屋頂、副樓屋頂、營(yíng)業(yè)廳屋頂、兩處停車棚頂建設(shè)總計(jì)80kWp的分布式光伏電站，初根鋼制根鋼制D□四語(yǔ)新建感萍黑!半袋本期半袋本期兒隊(duì)平11#1#口□□□D口□□□D3.5.2光伏組件選型及安裝1.光伏組件選型光伏電池組件就是將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)變成電能的介質(zhì)。根據(jù)項(xiàng)目地址的太陽(yáng)能資源特征和建設(shè)條件，需要擇優(yōu)選擇太陽(yáng)能電池組件。目前制作光伏電池組件主要是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)，其工作原理是利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電于轉(zhuǎn)換反應(yīng)。市場(chǎng)主導(dǎo)的電池組件種類主要為單晶硅電池、多晶硅電池和非晶硅薄膜電池。硅系列電池組件中，單晶硅電池組件轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)成熟，規(guī)模生產(chǎn)時(shí)的電池片轉(zhuǎn)換效率17～22%,組件轉(zhuǎn)換效率18%以上，價(jià)格與多晶硅電池組件相當(dāng)。本項(xiàng)目屋頂、車棚建議選擇高效單晶光伏組件系列，要求在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下組件的最大輸出功率達(dá)到320Wp;2.光伏組件串并聯(lián)安裝方案a.光伏電池組件串聯(lián)形成的組串，其輸出端電壓的變化范圍必須與逆變器的輸入電壓范圍相符合。光伏電池組串的最高輸出電壓必須小于逆變器允許的最高輸入電壓，光伏電池組串的最低輸出電壓必須大于逆變器允b.并聯(lián)連接的全部光伏電池組串的總功率應(yīng)不大于逆變器的最大功率。c.光伏電池組件串聯(lián)形成光伏組串后，光伏組串的最高輸出電壓不允屋頂使用320Wp高效單晶硅太陽(yáng)光伏組件的數(shù)量為200塊，每20塊組件為一串聯(lián)支路，共10串支路。按此設(shè)計(jì)，該項(xiàng)目額定總?cè)萘繛?00×停車棚使用320Wp高效單晶硅太陽(yáng)光伏組件的數(shù)量為80塊，每20塊組件為一串聯(lián)支路，共4串支路。經(jīng)過(guò)匯流后接入1臺(tái)組串逆變器。按此設(shè)計(jì)，該項(xiàng)目額定總?cè)萘繛?20×80=25.6kWp,標(biāo)太陽(yáng)能電池組件安裝傾角的最佳選擇取決于諸多因素，如地理位置，全年太陽(yáng)輻射分布，直接輻射與散射輻射比例，負(fù)載供電要求和特定的場(chǎng)地條件等。本項(xiàng)目屋頂為水泥墩屋面，因此太陽(yáng)能電池組件擬支架安裝在屋頂上，安裝傾角約為30度；停車棚光伏組件直接粘貼在棚頂，安裝傾角約為10度。同時(shí)，綜合考慮太陽(yáng)電池陣列在冬至日上午九時(shí)到下午三時(shí)(一年當(dāng)中物體在太陽(yáng)下陰影長(zhǎng)度最長(zhǎng)的一天)不被遮擋、避讓彩鋼瓦引引5通過(guò)PVsyst模擬，組件在10°傾角安裝時(shí)，接收到的太陽(yáng)輻射值會(huì)有3.5%的損失，對(duì)發(fā)電量總體影響不大3.5.3逆變器選型逆變器是把直流電能轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。由于太陽(yáng)能電池組件發(fā)電的特點(diǎn)，其輸出功率、電壓、電流受太陽(yáng)輻射度及溫度的影響，始終處于一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。這就要求逆變?cè)O(shè)備應(yīng)有很好的適應(yīng)性與之相匹配，從而在每一動(dòng)態(tài)過(guò)程中，都能迅速捕捉到輸出電壓、電流的最佳點(diǎn)，使輸出功率最大。因此要求逆變?cè)O(shè)備要有較寬的輸入電壓調(diào)節(jié)范圍，以適應(yīng)電池組件集中式逆變器可將光伏組件產(chǎn)生的直流電匯總轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姾筮M(jìn)行升組串式逆變器是將光伏組件產(chǎn)生的直流電直接轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妳R總后升壓、并網(wǎng)。因此，逆變器的功率都相對(duì)較小。光伏電站中一般采用50kW1.不受組串間模塊差異，和陰影遮擋的影響，同時(shí)減少光伏電池組件1.功率器件電氣間隙小，不適合高海拔地區(qū)，元器件太多，集成在一綜合以上分析，結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)施應(yīng)用場(chǎng)景，推薦采用組串式逆變器。根據(jù)本項(xiàng)目的光伏陣列分布，設(shè)計(jì)配置5臺(tái)組串式逆變器，其中3臺(tái)晶硅用20kW組串逆變器、1臺(tái)薄膜用20kW組串逆變器，1臺(tái)晶硅用8kW組串3.5.4交流配電柜光伏低壓配電設(shè)備是將由逆變器輸出的交流低電壓電源進(jìn)行配電，起到通斷、切換控制和監(jiān)測(cè)、計(jì)量，并保護(hù)接到輸出側(cè)的各種交流負(fù)載。低壓配電設(shè)備由低壓開(kāi)關(guān)、空氣斷路開(kāi)關(guān)、熔斷器、接觸器、避雷器和監(jiān)測(cè)為了將光伏電力安全可靠的分配給用戶，并有效計(jì)量，需要高性能的模塊化智能配電解決方案。本項(xiàng)目推薦選用模塊化智能低壓配電柜，在滿足高水準(zhǔn)的可靠性和安全性同時(shí)還加強(qiáng)了人身和設(shè)備安全的保護(hù)，并符合1圖10模塊化智能低壓配電柜表4-4智能配電柜電氣參數(shù)1尺寸：(MM)(投標(biāo)方可略作調(diào)整)按供應(yīng)商實(shí)際尺寸23額定工頻耐壓(1s)(有效值)4沖擊耐壓水平5額定頻率(Hz)67額定短路開(kāi)斷電流(有效值)8水平母線9水平母線電流最大值Ipk(kA)水平母線工頻耐受電壓1分鐘(V)溫升：符合IEC947-1有關(guān)溫升的規(guī)定，且溫升值不超過(guò)組件相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求?！?0K,母線固定連接處(銅-銅):≤70K,操作手柄絕緣材料的表面≤25K,可接觸外殼和覆IP等級(jí)IP65,室外B類防雷等級(jí)防火等級(jí)安裝方式落地安裝維護(hù)方式正、反面維護(hù)，斷路器有防護(hù)面板儀表小室柜門正面開(kāi)門，有觀察窗3.5.5接地、防雷及過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)為了保證本項(xiàng)目光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安全可靠，防止因雷擊、浪涌等外在因素導(dǎo)致系統(tǒng)器件的損壞等情況發(fā)生，系統(tǒng)的防雷接地裝置必不可少。(2)防止雷電感應(yīng)：控制機(jī)房?jī)?nèi)的全部金屬物包括設(shè)備、機(jī)架、金屬管道、電纜的金屬外皮都要可靠接地，每件金屬物品都要單獨(dú)接到接地干防止雷電波侵入：在出線桿上安裝閥型避雷器，對(duì)可以采用低壓閥型避雷器。要在每條回路的出線和零線上裝設(shè)。引入室內(nèi)的金屬管道和電纜的金屬外皮在入口處可靠接地，沖擊電阻不宜大于30接地的方式可以采用電焊，如果沒(méi)有辦法采用電焊，也可以采用螺栓連接。接地系統(tǒng)的要求：所有接地都要連接在一個(gè)接地體上，接地電阻滿足其中的最小值，不允許設(shè)備串聯(lián)后再接到接地干線上。光伏電站對(duì)接地電阻值的要求較嚴(yán)格，因此要實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，建議采用復(fù)合接地體，接地極的根數(shù)以滿足實(shí)測(cè)接地電阻為準(zhǔn)。電氣設(shè)備的接地電阻R≤4歐姆，滿足屏蔽接地和工作接地的要求。在中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中，要重復(fù)接地，平接地體宜采用50×5扁鋼。人工接地體在土壤中的埋設(shè)深度不應(yīng)小于光伏組件邊框與支架可靠等電位連接，然后與接地網(wǎng)可靠連接，為增加雷電流散流效果，可將站內(nèi)所有光伏組件支架可靠連接，并設(shè)置垂直接光伏組件陣列連接電纜接入組串式逆變器，組串式逆變器內(nèi)含高壓防直擊雷保護(hù)：考慮到太陽(yáng)能組件板安裝高度較低，本次太陽(yáng)能組件方陣內(nèi)不安裝避雷針和避雷線等防直擊雷裝置，只需將太陽(yáng)能組件組件支架組串式逆變器交流輸出側(cè)設(shè)有交流輸出防雷器，有效地避免雷擊和電充分利用每個(gè)光伏組件基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為自然接地體，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及土壤電阻率敷設(shè)不同的人工接地網(wǎng)，以滿足接地電阻的要求，重點(diǎn)3.5.6光伏系統(tǒng)設(shè)備清單表4-5光伏系統(tǒng)設(shè)備清單1單晶硅組件塊安裝于屋頂2柔性薄膜組件塊安裝于停車棚頂3套54光伏逆變器臺(tái)35光伏逆變器(薄膜專用)臺(tái)16光伏逆變器臺(tái)17支架系統(tǒng)套鍍鋅管18智能交流配電柜臺(tái)380V/300kW,計(jì)量精度1.013.6充電樁系統(tǒng)建設(shè)方案本項(xiàng)目根據(jù)加油站停車場(chǎng)車位分布情況，擬在靠近配電房增幾臺(tái)電動(dòng)3.6.1充電樁選型原則滿足不同車型的充電需求，兼容新舊國(guó)標(biāo)。充電操作簡(jiǎn)單便捷快速，模塊化設(shè)計(jì)易于維護(hù)，支持遠(yuǎn)程管理和移動(dòng)支付，并具有多重保護(hù)功能，3.6.2充電樁選型交流充電樁，也就是俗稱的"慢充",不過(guò)交流充電樁沒(méi)有充電功能，必須要需連接車載充電機(jī)才能為電動(dòng)汽車充電，只是起了一個(gè)控制電源的直流充電樁俗稱就是“快充”,它是固定安裝在電動(dòng)汽車外，與交流電網(wǎng)連接，選用的是三相四線380V頻率穩(wěn)定頻率為50HZ,同時(shí)可以為非把動(dòng)力電池充滿大概需要花1.5～3小時(shí)；而用交流充電樁的充電一般充滿的話得需要8～10小時(shí)。此外，由于直流充電樁的充電速度快，輸入電電樁一般采用220V家用電壓，充電速度慢，元器件少，因此，直流充電本項(xiàng)目綜合各方面因素，推薦采用直流快速充電樁。擬增1臺(tái)60kW(雙槍)直流快速電動(dòng)汽車充電樁，安裝位置選在停車棚，可為客戶提供24小時(shí)充電服務(wù)。k民寸2空業(yè)城人電日活讀電流(THQJ)3.7智慧能源管理系統(tǒng)(平臺(tái))建設(shè)方案智慧能源管理平臺(tái)作為綜合能源系統(tǒng)的指揮樞紐，是系統(tǒng)及各種設(shè)備運(yùn)維工作站運(yùn)維工作站運(yùn)行監(jiān)測(cè)主機(jī)能源管理主機(jī)課安器打印機(jī)主樓大屏圖12智慧能源管理平臺(tái)拓?fù)鋱D儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行；為儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部每個(gè)能源控制器提供功率和電壓設(shè)定點(diǎn)；確保滿足系統(tǒng)中熱負(fù)荷、電負(fù)荷需求；確保系統(tǒng)滿足與主網(wǎng)系統(tǒng)間的運(yùn)行協(xié)議；盡可能使能源消耗與系統(tǒng)損耗最小；提供系統(tǒng)故障情況下孤島運(yùn)行與重合閘的邏輯與控制方法(加并且網(wǎng)切換單元)等。1.組網(wǎng)結(jié)構(gòu)本項(xiàng)目智慧能源管理控制系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)如下圖工數(shù)采圖制在(如水浸、煙感等)接入I0控制器。數(shù)據(jù)采集器和I0控制器就近安裝在設(shè)置獨(dú)立的智慧能源管理主機(jī)用于智慧能源管理門戶及用能節(jié)能管理系統(tǒng)能對(duì)所有被監(jiān)控的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)和定時(shí)數(shù)據(jù)采集，所有的電氣量均采用交流采樣，并保證高精度和高速度，對(duì)重要?dú)v史數(shù)據(jù)進(jìn)充放電電流和功率限值、單節(jié)電池電壓、單節(jié)電池溫度、各節(jié)電池的均衡控制信號(hào)，設(shè)備配置參數(shù)，日充電量、日放電量、累計(jì)充電量、累計(jì)放電EMS還可采集電網(wǎng)及負(fù)荷的回路狀態(tài)(開(kāi)關(guān)、事故跳閘信號(hào)、保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、異常信號(hào))和各相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示微電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)圖、各設(shè)備監(jiān)控圖、網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)圖等。圖形監(jiān)控畫(huà)面動(dòng)態(tài)刷新顯示電氣測(cè)試參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)量參數(shù)，并提示顯示遙測(cè)越限告警。當(dāng)遙測(cè)信號(hào)量超出預(yù)設(shè)的閥值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示越限告警，相應(yīng)的遙測(cè)量變?yōu)樽仙?顏色可由用戶配置)。用戶可以通過(guò)監(jiān)控客戶端對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行遙控、遙測(cè)遙信置數(shù)(分/合)、遙測(cè)遙信封鎖/解封鎖、設(shè)置標(biāo)志牌、抑制告警等操作。用戶也可以利用系統(tǒng)的廠站全遙信對(duì)位、廠站全遙測(cè)封鎖/解封鎖、廠站告警抑制○聚統(tǒng)□數(shù)據(jù)三曲線報(bào)表事件配雪口口格助圖14總體運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)圖O系族□數(shù)據(jù)二曲線1W勤圖17PCS監(jiān)控圖單體最大壓差、單體最大溫差、最大差值，單體電壓最大最小值、單體溫度最大最小值和充放電狀態(tài)、報(bào)警信息等，各電池分組的電壓、電流、圖18BMS監(jiān)控圖圖19光伏監(jiān)控圖◎系統(tǒng)◎系統(tǒng)□數(shù)據(jù)三曲線報(bào)表事件必配置□窗口幫助圖20儲(chǔ)能集裝箱監(jiān)控圖官官儲(chǔ)能EMS系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銭Q\*jc3\*hps49\o\al(\s\up13(固),土)產(chǎn)理e圖21網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)圖當(dāng)出現(xiàn)開(kāi)關(guān)事故變位，保護(hù)動(dòng)作和其它報(bào)警信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)能發(fā)出音響提示，并在屏幕報(bào)警框內(nèi)顯示報(bào)警內(nèi)容，所有報(bào)警事件可打印記錄和保存。用戶也可以通過(guò)在圖形監(jiān)控界面中選擇時(shí)間段和具體某個(gè)設(shè)備查詢?cè)撛O(shè)備7圖22事故告警苦著苦著anaias1圖23保護(hù)記錄查詢?cè)较迗?bào)警(實(shí)時(shí)畫(huà)面中數(shù)值字體變色)并記錄。FFe下下R**-s下EQ\*jc3\*hps9\o\al(\s\up3(FR*),下)*o?下**0用戶可以選擇通過(guò)曲線、棒圖、餅圖等形式展示用戶選中參數(shù)的數(shù)據(jù)。例如通過(guò)曲線的方式展示電壓、電流的歷史數(shù)據(jù)。用戶最多可以選擇8條曲線顯示數(shù)據(jù)。另外用戶也可以通過(guò)棒圖的方式展示每個(gè)月的用戶電量查詢?cè)撛O(shè)備的參數(shù)歷史記錄，圖形監(jiān)控界面通過(guò)曲線形式顯示參數(shù)的歷史圖26歷史曲線6.數(shù)據(jù)查詢有權(quán)限查看的設(shè)備的實(shí)測(cè)值，實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)的刷新頻率可以選“3秒”、期新微率：50000000000000光伏逆變籍6*關(guān)變器市電光狀總A相電壓2017-10-2215:12:102017-10-2215:12:102017-10-2215:12:102017-10-2215:12:102017-10-2215:12:102017-10-2215:12:109.20112kW2017-10-221圖27實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢作作數(shù)據(jù)供型：半小時(shí)2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00100儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站作作數(shù)據(jù)供型：半小時(shí)2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00100儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116-30:00確能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-011630-00確能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00確能電站2017-11-0117:00:00福能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116-30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00確能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116-30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00信能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站共36景共1頁(yè)正1平電今日反向無(wú)功電量量量蠅e電光狀總市電市電負(fù)載市電市電市電值值單位w廠基載貴載歷史數(shù)據(jù)A相交流電流A相無(wú)動(dòng)功率A相有功功率B相交流電流B相無(wú)功功率B相有功功率C相交流電流C相無(wú)功功重圖28歷史數(shù)據(jù)查詢含：充放電量、發(fā)電量、用電量、有功電量、無(wú)功電量等)。圖29電量數(shù)據(jù)查詢EMS為儲(chǔ)能電站提供削峰填谷、后備電源、人工調(diào)度三種運(yùn)行方式和>在光伏功率大于負(fù)載功率時(shí)，除了給負(fù)載供電外，其余的功率用于>當(dāng)電池放電至電池SOC小于等于20%時(shí)，微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，負(fù)載由市電在削峰填谷運(yùn)行方式下，儲(chǔ)能電站一般處于并網(wǎng)狀態(tài)，如果發(fā)生電網(wǎng)為后備電源計(jì)劃留足存儲(chǔ)電量，在后備電源計(jì)劃開(kāi)始時(shí)間前五分鐘，指揮PCS自動(dòng)離網(wǎng)，由電池為負(fù)載供電。待后備電源計(jì)劃結(jié)束之后5分鐘，在削峰填谷運(yùn)行方式下或后備電源運(yùn)行方式下，可以由人工強(qiáng)制進(jìn)入人工調(diào)度運(yùn)行方式。剛進(jìn)入人工調(diào)度運(yùn)行方式時(shí)儲(chǔ)能電站仍按原狀態(tài)運(yùn)行，運(yùn)行狀態(tài)的改變(充放電操作)由人工EMS通過(guò)界面或在設(shè)備上直接操作，在削峰填谷運(yùn)行方式下或后備電源運(yùn)行方式下，如果觸發(fā)軟件保護(hù)動(dòng)站進(jìn)行充電，在高峰時(shí)段進(jìn)行放電。二者不同的是，保電運(yùn)行方式下，放電結(jié)束時(shí)電站保留更多的電量確保電網(wǎng)斷電時(shí)可供負(fù)載運(yùn)行足夠的時(shí)障排除后，再由人工指定恢復(fù)削峰填谷運(yùn)行方式。EMS提供的軟件保護(hù)功3.7.2通信管理機(jī)本項(xiàng)目的智能通信單元選擇基于32位微處理器芯片的通信產(chǎn)品，采用緊湊型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，主要用于間隔層實(shí)現(xiàn)通信3.7.3微電網(wǎng)高級(jí)控制策略(1)無(wú)縫切換(主動(dòng)):并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)流過(guò)靜態(tài)開(kāi)關(guān)電流越大，微網(wǎng)內(nèi)分布式電源與負(fù)荷之間功率不匹配程度也大，微網(wǎng)與電網(wǎng)斷開(kāi)后對(duì)主電源沖擊越大。此外考慮到靜態(tài)開(kāi)關(guān)有一定的開(kāi)斷容量，靜態(tài)開(kāi)關(guān)只有在其允許電流范圍內(nèi)才能快速隔離大電網(wǎng)。因此微網(wǎng)從并網(wǎng)運(yùn)行模式切換至獨(dú)立運(yùn)行模式時(shí)，應(yīng)盡量減小切換前流過(guò)靜態(tài)開(kāi)關(guān)的電流，并將其減小至某一設(shè)定值，此處稱為允①主電源控制器檢測(cè)到電網(wǎng)電壓降低后，檢測(cè)流過(guò)靜態(tài)開(kāi)關(guān)的電流峰值或有效值。如果流過(guò)靜態(tài)開(kāi)關(guān)的電流大于允許切換電流閥值，主電源控制器以當(dāng)前電流參考與并網(wǎng)電流的偏差值作為主電源逆變器輸出電流參考②當(dāng)主電源控制器檢測(cè)到并網(wǎng)電流小于允許切換電流閥值后，下達(dá)靜態(tài)開(kāi)關(guān)關(guān)斷指令，同時(shí)主電源器控制器進(jìn)行控制模式切換，由電流控制切換至電壓控制。在微網(wǎng)運(yùn)行模式切換過(guò)程中，從電源始終運(yùn)行在電流控制電網(wǎng)