新能源储能设计 | 2MWh 集装箱储能系统项目有什么技术方案？

2023-08-23 09:41:39来源：哔哩哔哩

一、2WMh 项目简介

随着社会的发展和人民生活水平的提高，用户对电力的需求量不断快速增长，用电结构也发生了很大的变化，导致电量需求的谷峰差值逐渐增大，调峰问题突出。单独依靠增加电力基础设施建设，一方面日益加剧了电网的谷峰差问题，严重影响用户侧的供电质量，另一方面也给国民经济带来很大损失和浪费。

(相关资料图)

得益于电力电子技术的快速发展以及节能减排和智能电网的发展浪潮，为储能技术的发展带来了新的机遇，各种新型储能技术已经在电力系统的各个层面得到了广泛的应用，充分参与到电力系统的发、输、配、用各个环节，有效地实现对电网削峰填谷、平衡负荷等作用，提高了发电设备的利用率和电网供电质量。

合理可靠的对蓄电池进行配置管理，有效的提高蓄电池的使用寿命，达到保障通信设备不断电，节约维护资金的目的，因此如何配置管理蓄电池，在建设维护管理蓄电池工作中占了相当大的比重。对电池包进行模块化的设计，能够大大提高电池利用率，减少电池冗余，降低成本；通过按当期负荷配置电池，按负荷变化扩容或更换电池。其特征为基本电池单位小容量化，规格标准化，使用积木化。在能量管理系统的控制下，实现能源效益的最大化。

二、术语及参考技术规范

术语

PCS(Power Conversion System)：能量转换系统，即换流器，是进行逆变和整流的双向换流系统。

SoC(State of Capacity)：电池剩余容量状态，用百分率表示。SoH(State of Health)：电池组健康度状态，用百分率表示。DoD（Depth of discharge）：电池的放电深度，用百分比表示。

BMS(Battery Management System)：电池管理系统，负责储能系统中电池部分的管理和控制。

EMS(Energy Management System)：能量管理系统，是对整个系统进行监控和控制的设备。

参考技术规范

GB 21966-2008 锂原电池和蓄电池在运输中的安全要求 GJB 4477-2002 锂离子蓄电池组通用规范

GB/T 12325-2008 电能质量供电电压偏差 GB/T 12326-2008 电能质量电压波动和闪变 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波 GB/T 15543-2008 电能质量三相电压不平衡 GB 2894 安全标志（neq ISO 3864：1984） GB 16179 安全标志使用导则

GB/T 17883 和级静止式交流有功电度表 DL/T 448 能计量装置技术管理规定

DL/T 614 多功能电能表

DL/T 645 多功能电能表通信协议

DL/T 5202 电能量计量系统设计技术规程

IEC 61000-4-30 电磁兼容第4-30 部分试验和测量技术——电能质量 IEC 60364-7-712 建筑物电气装置第7-712 部分：

GB/T 交流电测量设备通用要求、试验和试验条件 GB 50034-2004 建筑照明设计标准

GB 50052-1995 供配电系统设计规范

GB 50053-1994 10kV 以下变电所设计规范

GB 50054-1995 低压配电设计规范

GB 50060-2008 3～110kV 高压配电装置设计规范 DL/T448-2000 电能计量装置技术管理规程 DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T 621-1997 交流电气装置的接地

DL/T 856-2004 电力用直流电源监控装置 GJB 3855-1999 智能充电机通用规范

JB/T 电力系统直流电源设备通用技术条件及安全要求 JJG 842-1993 直流电能表检定规程

三、储能系统配置

——使用******的磷酸铁锂电池，安全、环保、性能优异、循环寿命长；

——使用******的电池管理系统（BMS），采用分级管理策略，系统配置灵活、可靠，便于拓展升级，能够实时监控电池系统的电压、电流、温度等运行参数，同时还具备电池动态均衡管理策略，可以自动快速完成电池维护；

——使用******的显示控制模块，显示界面采用液晶触摸屏，查看数据更直观、操作更便捷，同时具备 CAN、RS485 等通讯方式，方便客户进行电脑远程监控；

——使用专属设计的智能消防系统，能够通过烟感、温感等装置实时监测系统内部温度和烟雾的变化情况，在必要时启动火灾报警和/或灭火装置，确保储能系统消防安全；

——使用专属设计的智能热管理控制策略，优化风道设计和热交换设计，提升储能系统运行安全和使用寿命；

——使用模块化和标准化设计方案，有利于提升产品的品质管理，进一步提高系统安全性能和整体能量转换效率，且便于安装和维护；

四、客户用电需求及收益分析

本储能系统可充分利用峰谷时段的电价差，在用电低谷时充电，用电高峰时进行放电，能够针对需求侧电量进行有效管理，改善用电质量，降低用电成本。

根据国内某地区工业用电的情况，储能系统工作模式可设置如下表 4-1 所示（按系统效率 90%计算）：

表 4-1 工业用电需求分析以及储能系统工作模式控制

根据表 4-1 可知，在每天的谷段和平段充电两次，在高峰时段由储能系统供电，既能满足电力需求，还能得到较高的收益，根据估算，每日大约可节省 1849 元电费。一年按 360天计，每年的收益可达1849×360=665640 元（备注：上表中的充放电时段和电价仅供参考，请用户按照实际应用情况和所在地电价自行调整）。

五、系统方案设计

系统拓扑结构

电池组拓扑图

电池组拓扑图如 5-1 所示：

储能系统

包含1 套配电开关柜、2 套250kW 储能双向变流器(PCS)、1 套16 通道汇流控制柜、 1 套锂电池储能系统（含16 组电池组、BMS 系统），其系统拓扑图如图 5-2。

图 5-2 500kW/2MWh 储能系统拓扑图

系统配置

本系统采用磷酸铁锂电池，单套系统配置电池的最大总容量约为，主要零部件的配置情况见表5-1

备注：以上参数为我司配置技术参数，结构外形尺寸可能有所调整，但不影响性能，部分参数可根据不同客户项目要求进行调整。

主要设备布局

下图为45 英尺标准集装箱平面排布图，系统总容量为，可用电量为2MWh，内置2 台PCS（总功率500kW），汇流柜(16 通道）、配电柜、消防系统各一台。