廣東加油站“光儲(chǔ)充”示范項(xiàng)目技術(shù)方案

TOC\o"1-2"\h\z\u第一章總 第二章建設(shè)地址及建設(shè)條 第三章建設(shè)方案及內(nèi) 《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)《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《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(hù)多種類(lèi)能源經(jīng)濟(jì)、合理使用，提用電經(jīng)濟(jì)效益和能160kW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)中新能源比例。30～50t18～30m。《光伏（PV）GB/T020046- GB/T19939-《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/T《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》IEC61427-2005；Q/CSG11516.1-Q/CSG11516.3- 《電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁技術(shù)規(guī)范》Q(chēng)/CSG11516.4-《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能變流器技術(shù)規(guī)范》GB/T34120- GB/T36276-Q/GDW11376- 《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- GB/T29781- 《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/T JGJ16- GB50057- GB14050-《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343- GB/T50065-《電動(dòng)汽車(chē)充換電設(shè)施工程施工和竣工驗(yàn)收規(guī)范》 Q/GDW400-2009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，圖131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，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0.15～0.2C。不適用于需量調(diào)節(jié)，風(fēng)光功率平滑等應(yīng)0.5C～1C90%，系統(tǒng)905000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100kW/200kWh。個(gè)模組（51.2V/模組）182S6P16S6P。表4- -放電溫度范圍，10℃-15束，BMS(L×W×H)-≤3000IFP20100140-3.2V，電池含13個(gè)電池模組，1制箱和1IP-10℃～10℃-絕緣電阻GB/T31467-系統(tǒng)總質(zhì)量圖3電池管理系統(tǒng)框架（以實(shí)際項(xiàng)目配置為準(zhǔn)電池系統(tǒng)的保護(hù)及監(jiān)測(cè)功能由BMSBMSBMU、MBMS、BAMSBMS①BMU(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)CANBMS③BAMS(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)BMS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SOH信息，通知PCS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、溫度和單體電池端池模塊的溫度上升，因而，BMS具有熱管理的功能，對(duì)電池的溫度進(jìn)行監(jiān)PCS14100mm×2438mm×2896mmPCS控制柜、溫控、消防等設(shè)備；PCS100kW/200kWh圖4100kW/200kWh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)，減少外部熱圖5表4- DC500-<3%(500.9（超前）～0.9（滯后體積（寬×高×深-相對(duì)濕度（無(wú)冷凝0～95%，5000m(3000m以太網(wǎng)、4-3100kW/200kWhBMSBMS、

圖 光伏系統(tǒng)原理80kWp圖 辦公樓頂光伏規(guī)劃方圖 停車(chē)棚光伏規(guī)劃方生產(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320Wp；320=64000Wp64kWp。320×80=25.6kWp25.6kWp。屋頂上，安裝傾角約為30角約為10圖 PVsyst模擬計(jì)PVsyst10°傾角安裝時(shí)，接收到的太陽(yáng)輻射值會(huì)3.5%的損失，對(duì)發(fā)電量總體影響不大，該方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較好。500kWMPPT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50kW5320kW120kW，18kW圖10表4- 尺寸：（MM）（投標(biāo)方可略作調(diào)整額定工作電壓額定工頻耐壓（1s）（有效值額定頻率額定短路開(kāi)斷電流（有效值≥母線(xiàn)額定工作電流額定短時(shí)耐受電流有效值（1電流最大值Ipk工頻耐受電壓1分鐘溫升：符合IEC947-1連接外部絕緣導(dǎo)線(xiàn)的端子：≤70K，母線(xiàn)固定連接處(銅-的表面≤25K板，金屬表面IPIP65，室外BC級(jí)、標(biāo)稱(chēng)放電電流UL790－Class正、反面維護(hù)，斷路器有防護(hù)⑵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220/380V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根數(shù)以滿(mǎn)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(mǎn)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，R≤10R≤103m50×50×5×2500mm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)小于表4- 3in1380V/300kW,380V50HZ，同時(shí)可以為非把動(dòng)力電池充滿(mǎn)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(mǎn)的話(huà)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)（雙槍?zhuān)﹫D 充電樁參圖12EMS系統(tǒng)為微電網(wǎng)調(diào)度控制提供數(shù)據(jù)管理、監(jiān)視、控制和優(yōu)化，保障圖 組網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)光伏逆變器、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀和儲(chǔ)能集裝箱內(nèi)的設(shè)備包括BMS、電表及空調(diào)通過(guò)RS接入數(shù)據(jù)采集器；PCS儲(chǔ)能集裝箱內(nèi)并通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)接入交換機(jī)。數(shù)據(jù)采集器、IO12VEMSEMS停電影響系統(tǒng)運(yùn)行，機(jī)柜內(nèi)還安裝了UPSEMSBMSSOC、SOH、EMSPCSIGBT溫度、RCEMS還可采集電網(wǎng)及負(fù)荷的回路狀態(tài)（EMS采集集裝箱環(huán)境包括的室內(nèi)外溫度、濕度，空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)，煙感、用戶(hù)可以通過(guò)監(jiān)控客戶(hù)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(hù)也可以利用系統(tǒng)的廠(chǎng)站全遙信對(duì)位、廠(chǎng)站全遙測(cè)封鎖/解封鎖、廠(chǎng)站告警抑制⑴總體運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)圖：顯示微電網(wǎng)主要設(shè)備（電網(wǎng)、負(fù)荷、PCS、圖 總體運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)圖 電網(wǎng)監(jiān)控⑶負(fù)荷監(jiān)控圖：顯示負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)、負(fù)荷三相電流、三相電壓、三圖 負(fù)荷監(jiān)控⑷PCS監(jiān)控圖：主要顯示儲(chǔ)能變流器的主要數(shù)據(jù)，例如，直流側(cè)的電PCS圖17PCS⑸BMS監(jiān)控圖：顯示電池堆的系統(tǒng)SOC、系統(tǒng)總電壓、系統(tǒng)總電流、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圖19圖20

圖 網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)圖22EMS圖 保護(hù)記錄查

圖 越限告警查例如通過(guò)曲線(xiàn)的方式展示電壓、電流的歷史數(shù)據(jù)。用戶(hù)最多可以選擇8圖25

圖26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”、“30秒”、“60秒”和“不刷新”，默認(rèn)刷新方式為“不刷新”。圖27圖28

圖29EMS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)行方式和負(fù)荷預(yù)測(cè)、防逆流控制、軟件保護(hù)等控制功能。EMS開(kāi)機(jī)的默認(rèn)運(yùn)行方式在光伏功率大于負(fù)載功率時(shí)，除了給負(fù)載供電外，其余的功率用于SOC>20%時(shí)，光伏發(fā)電和電池一起給SOC20%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，EMS按照當(dāng)?shù)氐姆骞入妰r(jià)時(shí)段在低谷時(shí)段開(kāi)PCSPCS，使儲(chǔ)能系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)PCSPCS，使儲(chǔ)能系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)。通過(guò)配置EMS可以實(shí)現(xiàn)每天一充一放或多充多放，事故，STSPCS（如果沒(méi)有配備STS，PCS將自動(dòng)進(jìn)入告警狀態(tài)并停止充放電，EMS將遙控拉開(kāi)電網(wǎng)PCS）PCS態(tài)為充電，EMSPCSPCS到電網(wǎng)故障排除，EMS將自動(dòng)閉合電網(wǎng)側(cè)，使儲(chǔ)能電站重新進(jìn)入并網(wǎng)運(yùn)行⑷后備電源管理：運(yùn)維人員事先手工錄入后備電源計(jì)劃，EMS將自動(dòng)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，EMS將指揮PCS人工要求運(yùn)行，EMS運(yùn)行狀態(tài)的改變（充放電操作）EMS運(yùn)行效果完全由人工負(fù)責(zé)，EMS不再按照削峰填谷或后備電源的業(yè)務(wù)邏輯自作，EMSPCS⑹防逆流控制：在放電過(guò)程中，EMS通過(guò)監(jiān)測(cè)負(fù)載功率或電網(wǎng)功率自PCS接入點(diǎn)發(fā)生逆流。谷運(yùn)行方式類(lèi)似，EMS也是按照當(dāng)?shù)氐姆骞入妰r(jià)時(shí)段在低谷時(shí)段對(duì)儲(chǔ)能電而且在充電結(jié)束或放電結(jié)束時(shí)，PCS如果發(fā)生電網(wǎng)事故，PCS將通知負(fù)荷控制器切斷變壓器低壓側(cè)開(kāi)關(guān)和PCSPCS檢測(cè)到電網(wǎng)故障排除，EMS將通知負(fù)荷控制器閉合變壓器低壓側(cè)開(kāi)關(guān)⑻軟件保護(hù)：為保證儲(chǔ)能電站安全運(yùn)行，EMS提供了軟件保護(hù)功能，PCS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)功能主要包括：消防告警保護(hù)，電池告警保護(hù)，水位告警保護(hù)，PCS告警保本項(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①當(dāng)外部電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，并網(wǎng)母線(xiàn)失壓，模式控制器在檢測(cè)到外網(wǎng)母線(xiàn)電壓不正常后，所有逆變器自動(dòng)關(guān)斷，打開(kāi)微網(wǎng)對(duì)外的并網(wǎng)開(kāi)關(guān)，并向雙向逆變器（儲(chǔ)能或直/交逆變器）下達(dá)轉(zhuǎn)模式指令，雙向逆變器轉(zhuǎn)入恒壓/恒頻控制，獨(dú)立帶負(fù)載運(yùn)行，光伏逆變器（交流微網(wǎng)情況下）在檢②當(dāng)外部電網(wǎng)恢復(fù)正常后，模式控制器在檢測(cè)到外部電網(wǎng)電壓正常后，并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)微網(wǎng)中聯(lián)絡(luò)線(xiàn)定功率控制（跟蹤計(jì)劃出力）是指根據(jù)分布式電源輸出功率預(yù)測(cè)值、負(fù)荷預(yù)測(cè)值以及發(fā)電計(jì)劃，制定出全天合理的總輸出功率目標(biāo)曲線(xiàn)，通過(guò)實(shí)時(shí)地調(diào)整儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率，使“光伏+控制策略還包括分布式能源投切策略負(fù)荷投切策略以及電池SOC表5- EMSEMS51PCS0.4kV414逆變器出線(xiàn)采用