1MWh集装箱式光伏铁锂储能系统方案

版 本 R2.0 页 次 1 of 8 生效日期 2016-07-21 1 保密等级 □ 绝密 □ 机密 □ 秘密 □ 普通 1MWh 集装箱式光伏铁锂储能 系统方案 编制 审核 批准 版 本 R2.0 页 次 2 of 8 生效日期 2016-07-21 2 保密等级 □ 绝密 □ 机密 □ 秘密 □ 普通 1. 系统概述 1MWh铁锂储能系统包括两个 500kWh的储能子系统，每个储能子系统由 1个 500kWh储能双向 变流器及控制系统（ PCS）、电池管理系统（ BMS）、后台监控管理系统和磷酸铁锂电池组组成。 整套储能系统由一个监控管理系统控制，通过网络协调各组成部分的工作 。磷酸铁锂电池组是 由 432只 3.2V100Ah单体电池通过 216串 2并联组成一簇，然后通过 8簇并联组合而成。电站储能系 统采用了科学的内部结构设计，先进的电池生产工艺，并配置较先进的电池管理系统以及能量 转换系统，具有高比能量和长寿命、安全可靠、使用温度范围宽等特性，是风、光电储能、智 能电网等行业理想的绿色储能电源产品。 2. 系统外观图 版 本 R2.0 页 次 3 of 8 生效日期 2016-07-21 3 保密等级 □ 绝密 □ 机密 □ 秘密 □ 普通 3. 系统结构示意图 版 本 R2.0 页 次 4 of 8 生效日期 2016-07-21 4 保密等级 □ 绝密 □ 机密 □ 秘密 □ 普通 版 本 R2.0 页 次 5 of 8 生效日期 2016-07-21 5 保密等级 □ 绝密 □ 机密 □ 秘密 □ 普通 4. 储能系统规格参数 项目 参数 标称电压 691.2V 标称 容量 1600Ah 0.2C 放电速率 标称 储能能量 1.0MWh 放电 正常工作电流 320A 可调整 最大持续电流 480A ≤ 5min 放电截止 总 电压 约 604.8V 放电截止单体电压 2.5V 充电 充电截止总电压 766.8 5V 充电截止单体电压 3.65V 充电电流 320A 最大持续电流 480A ≤ 5min 充电截止电流 5A 充放最大脉冲电流 640 10A（ 10S） 工作效率 ＞ 90 工作 温度 / 湿度 充电温度 0℃ ～ 45℃ 放电温度 -20℃ ～ 60℃ 当环境温度大于 45℃时，请注意通风散热 充放电湿度 RH≤85 ,大于 85时注意防水 存储 温度 / 湿度 温度 0℃ ～ 40℃ （容量 80左右） 长期存储温度在 15℃ ～ 25℃ 湿度 RH≤ 50，易氧化部件注意密封保存 组装方式 216 串 16 并（ 3.2V100Ah 模块） 重量 33 0.5t 外部尺寸 供参考 ｛（ 12192 10） mm *（ 2458 10） mm *（ 2591 10） mm｝ *2 标准 40 尺集装箱 版 本 R2.0 页 次 6 of 8 生效日期 2016-07-21 6 保密等级 □ 绝密 □ 机密 □ 秘密 □ 普通 保护功能 过充保护、过放保护、温度保护、均衡功能 、通讯功能、监控等 防水 等级 IP54 额定输出 电压 AC380V（ 330V-410V） 50Hz 对外通讯 方式 以太网（ modbus） 5. BMS 系统设备介绍 电池监测模块 BMM3.1 该单元集电池运行信息监测采集、充电均衡管理、故障诊断等功能于一体。设计紧凑合理，高度集成， 各单元间采用隔离技术绝缘性能好，可靠性、安全性高。每一个模块可对 24 串电池进行监测和维护， 可连接多路温度传感器，储能电池管理模块之间及与储能系统管理单元之间采用 RS485 或 CAN 连接。 1.在线自动检测每节蓄电池电压、蓄电池组端电压、充放电电流和温度 等； 2.实时报警功能，实现对电压、温度、电流的超限报警； 3.现场报警，干节点输出闭合，可实现远端计算机报警并显示报警内容； 4.在线自动定期（周期可设）测试蓄电池内阻； 5.具有 RS485/或 CAN 通讯接口，可接入监控系统或现场采集单元，实现数据和告警信息上送，达到 远程监控蓄电池组的目的； 6.采用模块化设计，安装、使用和维护方便，且模块间相互隔离、可靠性高； 7.产品具有蓄电池组在线均衡维护功能，可通过对单体蓄电池在线小电流充电，提高蓄电池组电压 一致性，达到延缓蓄电池失效的目的。 储能电池监测模块 BMM3.1 电池组控制模块 ESGU 版 本 R2.0 页 次 7 of 8 生效日期 2016-07-21 7 保密等级 □ 绝密 □ 机密 □ 秘密 □ 普通 ESGU 主要是对整组电池的运行信息收集，采集整组电池的总电压和电流，对电池组出现的异常进行 报警和保护；能根据安全处理规则的要求对电池组进行保护，确保电池系统的安全、稳定运行， 当电 池严重过压、欠压、过流（短路）、漏电（绝缘）等异常故障情况出现时，储能系统管理单元发出命令 至该单元，控制整组电池的开断，避免电池被过充、过放和过流。 具体功能 具备系统上电自检功能，主要包括所有传感器、系统状态等； 具备电池组端电压、电流、温度等检测功能； 具有电池正负极对机壳的绝 缘检测功能； 具有管理主接触器控制及主接触器反馈信号检测功能； 异常报警及硬接点保护控制功能； 具备 CAN/ RS485 总线通讯功能。 电池组控制模块 ESGU 储能系统管理单元 ESMU 对 BMM3.1 上传的电池实时数据进行数值计算、性能分析、报警处理及记录存储，此外，可一对一 实现与 PCS 主机、储能调度监控系统等进行联动控制，根据输出功率要求及各组电池的 SOC 优化负荷 控制策略，保证所有电池组的总运行时间趋于一致。 具体功能 a.监测显示数据 1）监测显示单体电池电压数据。 版 本 R2.0 页 次 8 of 8 生效日期 2016-07-21 8 保密等级 □ 绝密 □ 机密 □ 秘密 □ 普通 2）监测显示电流数据。 3）监测显示温度。温度包括环境温度、 BMM3.1 的数据。 b.报警功能 1）通讯连接报警。 2）温度过高或者过低报警。 3）单体电压过高及过低报警。 4）组端电压过高或者过低报警。 5） BMM3.1 错误报警。 c.保护 1）单体电压过低或者过高保护。 2）温度过低或者过高保护。 3）组端电压过高或者过低保护。 d.参数设置 1）电池组安装及运行参数的设置 2）网络通讯参数设置 3）接口协议参数设置 4） ESGU 参数设置 储能系统管理单元 BMS 系统保护方式 1、储能用 BMS 和 PCS 及后台 都有数据通信，通信方式与 PCS 是以太网或 RS485 的方式，与后台监 控是以太网的方式，采用的通信协议都是 Modbus 或 IEC61850（可选），确保当 BMS 和 PCS 间出现通信 异常时， BMS 、电池、后台能正常工作，能却把电池和 BMS 正常运行。 2、电池管理系统 BMS 与后台通信采用标准 Modbus 协议或 IEC61850（可选），具有高性能、高可靠 性、实时性的通讯能力，具有多种错误检测方式，保证庞大数据量上传及指令下发的准确性和及时性。 3、 BMS 通过以太网（ RS485）和两路硬接点两种方式与 PCS 进行联系 ，保证在电池组出现严重故障 时及时停运。