完整版,05MW-1MWh集装箱储能系统方案.docx

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1、0.5MWlMWh集装箱储能系统技术方案目录1 .储能的应用42 .系统概-5-62.1 系统组52.2 系统特52.3 系统运行原63 .系统设7-143.1 储能变流器(PCS)7-83.1.1 储能变流器特点73.1.2 储能变流器通信方式83.2 电池管理系统(BMS)9-103.2.1 BMS系统架构83.2.2 BMS功能说明93.2.3 BMS电池管理系统构成及功能描述103.3 能量管理系统(EMS)10-113.3.1 设备监控模块103.3.2 能量管理模块103.3.3 告警管理模块113.3.4 报表管理模块113.3.5 安全管理模块113.4 监控系统-123.5

2、消防与空调系统123.6 电池成套系统12-163.6.1 电芯参数123.6.2 电池PACK及成簇133.6.3 电池组在集装箱内的分布153.7 集装箱系统设计要求154 .主要设备清单161 .储能的应用I需求侧 响应图1储能的应用（1）微电网：储能系统独立或与其他能源配合，给负载供电，主要解决供电可靠性问题。（2）辅助新能源并网：有效解决弃风弃光，提高经济效益；减少瞬时功率变化，减少对电网冲击；跟踪计划调度，提高并网可控性；提高发电预测精度，提升并网友好性。（3）需求侧响应：对峰谷电价差和补贴有较大依赖，欧美等发达国家已具备盈利模式，以工商业应用为主，户用储能潜力巨大。（4）电力调频

3、：平均来看，储能调频效果是水电机组的1.7倍，是燃气机组的2.5倍，是燃煤机组的20倍以上。2 .系统概述2.1 系统组成储候3电港交流电视通讯说图2储能系统拓扑图本系统主要包含:*储能变流器（PCS）：1台50OkW离并网型双向储能变流器，在0.4KV交流母线并网，实现量的双向流动。* 磷酸铁锂电池：采用赣锋3.2V86AH动力电池，4P3S模组成240串768V电池簇，单个集装箱4簇共约LO5MWh能量。* EMS&BMS：根据上级调度指令完成对储能系统的充放电控制、电池SOC信息监测等功能。* 集装箱：1个30英尺集装箱组成一个05MWIMWh的储能系统。系统特点（1）本系统主要用于峰谷

4、套利，同时可作为备用电源、避免电力增容及改善电能质量。（2）储能系统具备完善的通讯、监测、管理、控制、预警和保护功能，长时间持续安全运行，可通过上位机对系统运行状态进行检测，具备丰富的数据分析功能。（2）BMS系统即跟EMS系统通信汇报电池组信息，也跟PCS采用RS485总线直接通信，在PCS的配合下完成对电池组的各种监控、保护功能。（3）常规0.2C充放电，可离网或并网工作。表1系统参数表序号参数参数值备注1额定功率0.5MW/2额定容量IMWh/3直流电压范围600V900V/4系统平均效率86%/5湿度G：SQ隅装生三器3E旧平古敷可设短土D.9 (SM： -U.g :心云)独立逆受电压

5、设至里315V二?1台对无Bh独立逆金向土与无关意推42% f密件负我.1当不平朝员我能力100%独立逆O电伍过波变腔在1 口加以内；电鱼找乂二13上1效率最大股军阻2%足可1星K芟X淳)150x2 : 1a KaeOmm13KJKJ运行退旺至回-3O-+55t淳也自死吗4000rnHBER显示区总授皆避度遏讯方式RS4tl5 ELharnaIEMS方讯方三RS4H5. CANIEubAMDCbUt : GF/MOdbiJii H I U泣书CQC. 1 UV SB aDE7 ULASC500TL储能逆变器IUhTr 总反白麻1克龙池 在Ni月向阳网井立工江，后无话亡言在图3500KW型储能变

6、流器3.1.2储能变流器通讯方式(1)以太网通讯方案若单台储能变流器通讯，可直接用网线将储能变流器的RJ45端口与上位机的RJ45端口相连，通过上位机监控系统对储能变流器进行监控。(2)RS485通讯方案在标准的以太网Modbustcp通讯的基础上，储能变流器还提供了可选的RS485通讯方案,它采用的是MODBUSRTU协议，利用RS485/RS232转换器与上位机通讯，通过能量管理监控系统对储能变流器进行监控。(3)与BMS通讯通讯方案储能变流器可通过上位机监控软件与电池管理单元BMS通讯，能够监控蓄电池的状态信息，同时也能够根据蓄电池的状态对蓄电池进行报警及故障保护，提高电池组的安全性。B

7、MS系统时刻监控着电池的温度、电压、电流信息，BMS系统与EMS系统通信，也与PCS直接通过RS485总线通信实现实时的电池组保护动作。BMS系统的温度报警措施分三级，初级热管理通过温度采样和继电器控制的直流风扇实现，当检测到电池模组内温度超过限制时集成于电池pack内部的BMS从控模块会启动风扇散热。第二级热管理信号预警后BMS系统会与PCS设备联动，限制PCS的充放电电流（具体保护协议开放，客户可以提要求更新）或者停止PCS的充放电行为。第三级热管理信号预警后BMS系统将切断该组电池的直流接触器以保护电池，该组电池对应PCS变换器停止工作。3.2 电池管理系统（BMS）3.2.1 拓扑图储

8、能系统由1个30英尺加高集装箱组成，每台集装箱储能电池接入PCS的直流测，累计由4组电池组成PCS直流侧的电池单元。储能系统为每个集装箱电池配置BMS系统，BMS包括三层架构，分别是BMU、BCMU、BAMSo3.2.2 BMS功能说明电池管理系统是由电子电路设备构成的实时监测系统，有效地监测电池电压、电池电流、电池簇绝缘状态、电SOC、电池模组及单体状态（电压、电流、温度、SoC等），对电池簇充、放电过程进行安全管理，对可能出现的故障进行报警和应急保护处理，对电池模块及电池簇的运行进行安全和优化控制，保证电池安全、可靠、稳定的运行。3.2.3 BMS电池管理系统构成及功能描述电池管理系统由电

9、池管理单元ESBMM、电池簇管理单元ESBCM、电池堆管理单元ESMU及其电流、漏电流检测单元组成。BMS系统具有模拟信号高精度检测及上报，故障告警、上传和存储，电池保护，参数设置，主动均衡，电池组SoC定标和与其它设备信息交互等功能。表2BMS参数表序号参数参数值备注1工作电源DC12/24V/2均衡方式被动均衡/3电压采集精度0.2%/4电流采集精度0.5%/5温度采集精度1/6绝缘电阻检测精度5%/7SOC偏差5%/8电压采集周期200ms/9电流采集周期100ms/10温度采集周期100ms/11电压均衡平衡度50mv/12保护过充、过放、过温、短路保护定值可设定13通信方式以太网、C

10、AN、RS485/14通信协议modbus/15控制系统响应时间200ms从收到指令到实现指令任务3.3 能量管理系统(EMS)能量管理系统是储能系统的最上层管理系统，主要对储能系统和负荷进行监控，数据分析。基于数据分析结果生成实时调度运行曲线。根据预测调度曲线，制定合理的功率分配。电池堆PCS状态跳机X煌电压：了5瓦507推功率：单次充电量：LTLlktfh旌电流：30.0OA可充电量：2Z70k*JftSQa劭可放.由2203.5kh单次放电量：1.9kWh如2957.4kVh累计先包星：161.1khaSOH:57.6)1累计放电量：L9kWhWI组3待机区域3组端列表组电压：712.007单注充电量:29.9kWh环境温度：24.0仁IUH组电流：D.GOA单次j放电：O.Gktfli单,温度平均：31.3量:23.9kWh单温度最:大：33(iff48,5七组功率：0GOkW累计充期量IO.O*f单温度最小：001X5.1伫组$匚&：573累计放电量MrFTE3:1.709l/单5式平均：57.3%图5能量管理EMS界面示意图3.3.1 设备监控设备监控是查看系统中设备实时数据的模块，以组态或列表的方式查看设备的实时数据，并可通过该界面对设备进行控制和动态配置。3.3.2 能量管理能量管理模块是根据负荷预测结果，结合运