35000kWh储能系统设计方案计划书

35000kWh储能系统方案 综合体计划书 年 月 丨目 录 一、 概述 .1 1.1 工程概况 .1 1.2 标准和规范 .1 1.3 **峰谷电价情况 .2 1.4 储能系统的作用 .2 二、 用户需求分析 .4 2.1 用户负荷情况 .4 2.2 储能容量配置 .4 2.3 储能电池选择 .5 三、 系统方案介绍 .5 3.1 电芯基本性能参数 .5 3.2 电芯外观尺寸 .6 3.3 PACK 系统参数组成 .6 3.4 电池系统成簇方案 .8 3.5 35MWh 电池系统方案 .10 3.6 电池管理系统（BMS） .12 3.6.1 BMS 系统架构 12 3.6.2 BMS 系统配置 13 3.6.3 BMS 性能参数 14 3.7 储能能量管理系统 .15 3.7.1 储能能量管理系统 15 3.7.2 本地能量管理系统 EMS15 3.7.3 实时监测及显示功能 16 3.7.4 能量调度管理功能 16 3.7.5 交易管理 17 3.7.6 环境监控 18 3.7.7 储能运程运营管理平台 18 3.8 储双向变流器 .18 3.8.1 储能双向变流器（PCS）概述 18 3.9 隔离变压器 .19 3.10 监控柜 .20 3.11 直流汇流柜 .21 四、 储能系统的安装 .21 4.1 储能系统的安装 .21 4.1.1 温控系统装置 21 4.1.2 环境监控装置 21 4.1.3 空调系统 22 4.1.4 消防系统 22 五、 总结 .23 六、 说明 .24 七、 标识、包装、运输、存储 .25 7.1 标识 .25 7.2 包装 .25 7.3 运输 .25 7.4 存储 .26 八、 运维、售后 .26 8.1 运维 .26 8.2 售后 .27 一、概述 1.1 工程概况 M综合体每年耗电量巨大，属于一般工商业供电范畴，执行**的峰谷电价政策，因此，考虑 建设储能系统进行移峰填谷，将商场高峰期用电转移到低谷期，降低商场的用电费用，提高商 场的供电质量。 1.2 标 准 和 规 范 《DL/T 527-2002 静态继电保护装置逆变电源技术条件》 《GB/T 13384-2008 机电产品包装通用技术条件》 《GB/T 14537-199 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验》 《GB/T 14598.27-2008 量度继电器和保护装置第 27 部分：产品安全要求》 《DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》 《GB/T 191-2008 包装储运图示标志》 《GB/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验第 2 部分：试验方法试验 A：低温》 《GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验第 2 部分：试验方法试验 B：高温》 《GB/T 2423.3-2006 电工电子产品环境试验第 2 部分：试验方法试验 Cab：恒定湿热试验》 《GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验第 2 部分：试验方法试验 Ed：自由跌落》 《GB/T 2423.10-2008 电工电子产品环境试验第 2 部分：试验方法试验 Fc：振动（正弦）》 《GB 4208-2008 外壳防护等级（IP 代码）》 《GB/T 17626 -2006 电磁兼容试验和测量技术》 《GB 14048.1-2006 低压开关设备和控制设备第 1 部分：总则》 《GB 7947-2006 人机界面标志标识的基本和安全规则导体的颜色或数字标识》 《GB 8702-88 电磁辐射防护规定》 《DL/T 5429-2009 电力系统设计技术规程》 《DL/T 5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》 《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》 《GB 50217-2007 电力工程电缆设计规范》 《GB/T 2900.41-2008 电工术语原电池和蓄电池》 《IEC 61427-2005 光伏系统（PVES）用二次电池和蓄电池组一般要求和试验方法》 《IEC 61850-2004 变电站通信网络与系统》 《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》 《Q/GDW 564-2010 储能系统接入配电网技术规定》 《GB 51048-2014 电化学储能电站设计规范》 《NBT 33014-2014 电化学储能系统接入配电网运行控制规范》 《NBT 33015-2014 电化学储能系统接入配电网技术规定》 第 1页 《NBT 33016-2014 电化学储能系统接入配电网测试规程》 《GB50054-95 低压配电设计规范》 《GB17478-1998 低压直流电源设备的特性和安全要求》 《GBJ232－82 电气装置安装工程施工及验收规范》 1.3 **峰 谷 电 价 情 况 M综合体目前执行一般工商业电价，对应的峰谷电价见下表。在7月8月迎峰度夏的季节，会 出现尖峰电价，其余时间为高峰、平段和低谷三个时段。 表1- 1**一般工商业和工业电价 电价 级别 商业电价 工业电价 尖峰电价 1.5465 1.0941 高峰电价 1.4182 1.0044 平段电价 0.8995 0.695 低谷电价 0.4058 0.3946 高峰-低谷电价差 1.0124 0.6098 尖峰-低谷电价差 1.1407 0.6995 高峰-平段电价差 0.5187 0.3094 1.4 储 能 系 统 的 作 用 1.4.1储能系统的削峰填谷作用 削峰填谷的价值来源于电能的定价原则。用户的电费账单 有两部分构成，一部分与申请的 容量“功率订购额”成比例，一部分与消耗的电量成比例。 削峰填谷的主要目的是通过平滑用 户负荷曲线以减少功率订购额。储能系统可以在用电需 求低时充电，而在用电需求变高时放电，从而实现减少功率订购额的作用。 第 2页 1.4.2储能系统的移峰作用 对于用户来说，由于全天各时段的电价可能不同，因此可以利 用这种电价差决定何时从电 网购买何种价格的电。在非峰值负荷时间电价对储能系统充电，而在峰值负荷时段电价进行放 电，从而将峰值时段的负荷“迁移”至非峰值时段。 1.4.3电能质量与供电连续性 当电网发生偶尔停电时，储能系统可以作为后备电源为用户 持续供电。这项功能可以减少 突然停电给一些特定用户造成的不利影响。用户根据自身的特性在快速电源响应、计划停电、 备用电源等多种方式与配置间进行选择与应用。 此外，通过储能系统的安装与应用能够滤除来自电网的扰动，可以作为一种特殊的电能质 量控制装置来改善重要负荷的供电质量。如在敏感负荷的供电系统中，储能可以用于消除电压 暂降等电能质量问题。 分布式储能通过其电力电子并网接入装置的控制作用，可以自动补偿本地负载所消耗的无 第 3页 功功率。可以利用储能系统的这一特性获取额外的收益，经济效益是通过与无功电费进行比较 得来的，或与安装无功补偿电容器的投资与运维成本进行比较。 1.4.4代替电力系统扩容需求 用户电力资产的升级、增容与改造的往往由局部网络阻塞和 关键负荷需求增长引起，通过 储能系统的应用，将有效支撑局部与关键负荷的电力需求，实现的峰值功率平滑，从而推迟电 力增容与改造的相关投资。在用户规划电力系统时，设计合适的功率和容量的储能系统，可优 化系统与设备容量，减少初期投资。储能系统的应用的电力资产的高效管理成为可能。 1.4.5系统节能与优化 储能系统的削峰填谷、延时用电、电能质量优化等特性使其具备从 系统层面灵活优化电力 系统性能、效率的能力，通过系统优化实现高效、节能运行的目标。 同时，储能可将非峰负荷 时段将低碳排放电源的电能转移到峰荷时段使用，从而减少对高 排放能源的消耗，有利于节能减排。 二、用户需求分析 2.1 用户负荷情况 M综合体有三个变电所，均位于地下室。1#变电所6台1600kW变压器，2#变电所4台2000kW变 压器，3#变电所4台1600kW变压器，总计24000kW。通过分析M综合体9月份的用电情况，9月份的 平均负荷功率为7000-8000kW。1#变电所的负荷功率约为3500-4000kW，2#变电所负荷功率为 17 00kW左右，3#变电所的负荷功率2000kW左右。 2.2 储能容量配置 根据以上用户的负荷情况分析，用户9月份的负荷功率约为7000-8000kW。从全年来看，9月 份的负荷与全年的平均负荷接近。因此，本项目按照7000kW的储能功率来配置。为了使储能能 够基本满足高峰期的用电，按照储能系统每天两充两放的策略（晚上低谷期第一次充电，中午 高峰期放电5小时，下午平价时段充电，晚上高峰期再放电3小时），因此按照5小时的放电容量 配置，因此建议配备35000kWh锂离子电池。考虑到锂离子电池的最佳充放电深度为90%DOD，因 此，35000kWh的锂电池储能系统实际可以放出31500kWh的电量。 由于M综合体在三个不同的位置设置了3个变电所，因此，储能系统分成3个子系统，其容量 第 4页 配置见下表。三个储能系统需要占用的大概面积约为280、210、210㎡。 变压器容量（kW） 储能容量配置 占 地 面 积 （㎡） 1#变电所 6*1600 3000kW*5h=15000kWh 280 （40m*7m） 2#变电所 4*2000 2000kW*5h=10000kWh 210 （30m*7m） 3#变电所 4*1600 2000kW*5h=10000kWh 210 （30m*7m） 2.3 储能电池选择 本项目选择力信EFP27148130的39Ah的磷酸铁锂电池进行方案设计。 三、系统方案介绍 3.1 电芯基本性能参数 序号 项目 规格 1 电池种类 动力型锂离子电池 2 电池型号 EFP27148130 3 标称容量 39Ah 4 标称电压 3.2 V 5 交流内阻 ≤0.8mΩ 6 重量 1035±20g 7 最大充电电流 3 C (连续) 4C (30s) 8 充电电压 3.65 V±0.05V 9 最大放电电流 3C (连续) 4C (30s) 10 放电终止电压 2.0V 最大工作温度范围： 充电 0℃～45℃11 放电 -20℃～60℃ 最佳工作温度范围： 充电 15℃～35℃12 放电 15℃～35℃ 储藏温度： 13 1 个月内 -40℃～45 ℃ 第 5页 6 个月内 -20℃～35 ℃ 表 1 电芯基本性能参数 3.2 电芯外观尺寸 图 1 电芯外观尺寸 3.3 PACK 系统参数组成 本设计方案采用 12 个 4P1S 模组串联成一个电池组，加上一个电池管理单元（BMU）组成 一个标准的集装箱储能专用 4P12S 的电池 PACK。 序号 项目 规格 产品规格 1 单体电芯规格 LFP/3.2V 39Ah 2 电池组串并连方式 4P12S 3 配组电压差（MV） ≤15 4 配组容量差（Ah） 0.2 第 6页 5 配组内阻差（mΩ） 1 电性能 1 标称电压/V 38.4 2 标称容量/Ah 156 3 额定能量/Wh 5990 4 放电截止电压/V 33.6 5 充电截止电压/V 43.2 6 标准充电流程 25±3℃，65±5%RH 环境下，电池组以 0.3C 恒流充电到 43.2V，43.2V 恒压 充电直到电流小于 0.05C 7 标准放电流程 25±3℃，65±5%RH 环境下，电池组以0.3C 恒流放电到 33.6V 8 最大持续充电电流/A 160 9 最大持续放电电流/A 160 10 最大瞬间放电电流/A 300(30S) 11 均衡方式 充电被动均衡 12 电池组循环寿命 ≥5000 次(0.2C-90%DOD) 13 电池组自放电 ≤3%/月 25℃ 30%~50%SOC 储存 30 天，可恢复 容量≥97%14 电池组存储性能 25℃ 30%~50%SOC 储存 90 天，可恢复 容量≥95% 电池 PACK 外观描述 1 电池组尺寸/mm 486×140×730(Width×Height×Depth) 2 电池组重量/kg 约 71Kg 3 外观颜色 白色 4 接插件 安费诺 工作环境 放电：-20~55 1 工作温度/℃ 充电：0~45 2 存储温度/℃ -20~45 表 2 PACK 系统参数 第 7页 图 2 4P12S 电池 PACK 内部布局图 3.4 电池系统成簇方案 本设计方案采用 17 个电池模块（箱）串联，集成两个具有散热功能的铁柜内组成一个 标准电池簇单元。 标准电池簇参数表： 项目 规格 备注 电池簇标称电量（KWh) 101.8 电池簇标称容量（Ah) 156 电池簇标称电压（V） 652.8 电池簇工作电压（V) 571.2～734.4 满足 PCS 工作电压范围 电池簇额定工作电流（A） 40 电池簇最大工作电流（A) 160 额定工作温度（℃) 25℃ 0～45（充电） -20～60（放电）工作温度范围（℃) -20～60（放电） 电柜尺寸（mm） 1100x730x1900（W*D*H） 电池簇重量（kg） 1350 电压检测点 204 第 8页 温度监测点 51 通信 CAN2.0B 表3 标准电池簇参数 装 饰 板 尺 寸 ： 1100x730x1900 图3 电池架 第 9页 3.5 35MWh 电池系统方案 35MWh 的储能系统分别 放置在 3 个变电所内进行布置，三个变电所的配置参数具体电量和 PCS 的配置分别是 15.27MWh/3MW,10.18MWh/2MW, 10.18MWh/2MW,共计 35.63MWh。具体参数如下表： 地下室3 项目 规格 备注 电额定电量（MWh） 15.27 直流侧 电芯 EFP27148130 3.2V,39Ah 电池 PACK 4P12S 系统总串并数 600P204S 系统标称电压(V) 652.8 电池簇数 150 系统电压工作范围（V） 571.2～734.4 系统标称容量(Ah) 23400 系统额定工作电流（A） 4800 0～45（充电）工作温度范围（℃) -20～60（放电） 通信 CAN2.0B 地下室2 项目 规格 备注 电额定电量（MWh） 10.18 直流侧 电芯 EFP27148130 3.2V,39Ah 电池 PACK 4P12S 系统总串并数 400P204S 系统标称电压(V) 652.8 电池簇数 100 系统电压工作范围（V） 571.2～734.4 系统标称容量(Ah) 15600 系统额定工作电流（A） 3200 0～45（充电）工作温度范围（℃) -20～60（放电） 通信 CAN2.0B 地下室3 项目 规格 备注 电额定电量（MWh） 10.18 直流侧 第 10页 电芯 EFP27148130 3.2V,39Ah 电池 PACK 4P12S 系统总串并数 400P204S 系统标称电压(V) 652.8 电池簇数 100 系统电压工作范围（V） 571.2～734.4 系统标称容量(Ah) 15600 系统额定工作电流（A） 3200 0～45（充电）工作温度范围（℃) -20～60（放电） 通信 CAN2.0B 表4 系统参数 10.18MWh/2MW 10.18MWh/2MW 15.27MWh/3MW 图 4 初步布局图 第 11页 3.6 电池管理系统（BMS） 3.6.1 BMS 系统架构 储能系统的电池管理系统（BMS）组成：电池模组监测装置（BMU）、电池 簇管理单元 （MBMS）、电池堆管理单元 BAMS 及显示、监控上位机等组成。电池管理系统架构如下： 图 4 BMS 系统框图 BMS 用 于 监 测 、 评 估 及 保 护 电 池 运 行 状 态 的 电 子 设 备 集 合 ， 包 括 ： 监 测 并 传 递 锂 离 子 电 池、电池组及电池系统单元的运行状态信息，如电池电压、电流、温度以及保护量等；评估 计算电池的荷电状态 SOC、寿命健康状态 SOH 及电池累计处理能量等；保护电池安全等。 主 要 保 护 类 型 有 ： SOC 过高保护、SOC 过 低 保 护 、 电 池 簇 过 压 保 护 、 电 池 簇 欠 压 保 护 、 电 池 簇 过 流 保 护 、 单 体 电 池 过 压 保 护 、 单 体 电 池 欠 压 保 护 、 单 体 电 池 过 流 保 护 、 单 体 电 池 过 温保 护、单体电池低温保护、短路保护、火警保护。 PCS 控 制 整 个 系 统 的 充 放 电 ； 当 电 池 组 的 组 端 电 压 、 单 体 电 压 、 电 流 、 温 度 达 到 切 断 值 时，MBMS 会发送跳机命令给 PCS。同时 MBMS 在达到切断值时也会自动切断总路，而 PCS 一旦 第 12页 检测到总路断开。 BMS 系统有一整套严谨的监测与保护方案。 位 于 最 底 层 的 BMU 会 实 时 采 集 下 辖 单 体 电 池 的 单 体 电 压 、 温 度 ， 并 会 实 时 自 检 自 身 电 压 采 集 电 路 与 均 衡 电 路 是 否 正 常 ， 将 以 上 的 采 集 信 息 与 自 检 状 态 打 包 通 过 CAN 线 上 报 给 上 级 管 理设备 MBMS。 MBMS 收 集 到 CAN 线 上 传 来 的 BMU 的数据后，会首先进行汇总，将单体电压、单体温度、 总 电 压 、 总 电 流 、 母 线 总 电 压 、 母 线 总 电 流 、 绝 缘 阻 值 等 信 息 分 类 通 过 网 口 上 报 给 更 上 层 的 BAMS。 然 后 会 进 行 安 全 巡 检 ， 将 这 些 数 据 分 别 与 设 定 的 阀 值 进 行 对 比 （ 阀 值 可 由 用 户 自 由 设 定 ） ， 如 果 有 数 据 值 超 出 了 预 设 的 阀 值 ， MBMS 会置位相应的告警保护状态字，并且将该告警保 护状态字上报给上层 BAMS 进 行 仲 裁 ， 等 待 上 级 BAMS 下 发 相 应 保 护 命 令 ， 如 果 上 级 BAMS 超时仍 没有命令下发，MBMS 会自行进行跳闸隔离保护。 BAMS 从网口收集下辖所有 MBMS 上报上来的电池簇信息，并将所有的单体电压、温度、各 簇 总 电 流 、 各 簇 总 压 等 信 息 分 类 梳 理 ， 通 过 网 口 上 报 给 EMS 和 本 地 触 摸 屏 。 如 果 接 收 到 下 级 MBMS 上报的告警保护状态字，BAMS 会进行仲裁判定。 3.6.2 BMS 系统配置 装置名称 电池 管理 系统 电池堆管理单元 电池簇管理单元 电池模组管理 单元 模组数量 电池簇 备注 BMU1 4P12S BMU2 4P12S …… ……MBMS1 BMU17 4P12S BMU1 4P12S BMU2 4P12S …… …… BMS BAMS（电池堆管理 系统） …… …… BMU17 4P12S 350 第 13页 …… …… …… BMU1 4P12S BMU2 4P12S …… …… MBMS10 BMU17 4P12S 表 5 电池管理系统配置表 3.6.3 BMS 性能参数 序号 项目名称 技术参数及指标 备注 1 工作电源 9~32V 2 单体电压采集范围 0~5V 3 单体电压采集误差 ≤±3mV 4 电流采集范围 ≤1000A 5 电流采集误差 ≤±1% 6 温度采集误差 ≤±1℃ 7 电压采集周期 ≤5ms 8 电流采集周期 ≤1ms 9 温度采集周期 ≤5ms 10 均衡电流 1.2A 11 SOC 估算值 ≤5% 12 保护 过充、过放、超温、等保护， 且保护定值可整定 13 与 PCS 通信方式 RS485 14 与后台监控通信方式 Ethernet 第 14页 第 15页 15 事件记录存储 ≥10000 条 16 历史数据存储 ≥10 天 表 6 电池管理系统参数 3.7 储能能量管理系统 3.7.1 储能能量管理系统 储能能量管理系统分为两个部分，如下图所示。一个部分是本地 EMS 系统，负责采集储能 系统的所有数据，并进行存储、分析，根据储能控制策略控制储能系统的运行，本地 EMS 通过 以太网将数据上传至储能远程运营管理平台，实现储能系统的远程监控管理。 储能能量管理系统架构 3.7.2 本地能量管理系统 EMS 储能 EMS 系统具有实时数据采集、储能调度管理、交易管理、储能室环境监控等功能，具体的功能 见 下图。 图 3- 6EMS 系统功能 3.7.3 实时监测及显示功能 EMS 系统实时采集储能系统的数据，包括电池信息、PCS 信息、电气系统信息以及负荷信息 等。  储 能 电 池 监 测 ： 所 有 单 体 电 池 电 压 、 电 流 、 温 度 、 剩 余 电 量 （ SOC） 、 健 康 状 况 （SOH）、BMS 系统信息等，并可实时计算显示系统当前可放电量、可充电量等。  PCS 监测：监控 PCS 的运行模式、充放电状态、功率、电流、电网运行状态等信息。  电气系统监测：监控并网开关的运行状态，采集充、放电电量。  负荷监测：监测负荷的实时功率 3.7.4 能量调度管理功能 EMS 根据采集到的系统状态信息，以及实时电价信息，控制储能系统的充放电，以达到削 峰 填谷的目的，降低用户的电费。储能系统的调度控制策略包括并网运行模式、孤网运行模式、 运行模式切换三种运行模式，下面分别就各种运行模式的控制策略进行简单描述。 并网运行模式 并网运行模式是储能系统的常规运行模式，PCC（储能系统与公共电网联络点 ）开关闭合， 储能与公共电网处于连接状态，继电保护处于并网保护模式，储能电池根据峰谷电价需要进行 储能或放电，各类负荷均处于正常供电状态，储能系统受控于本地 EMS。 并网运行时，储能系统采用 PQ 运行模式。EMS 系统实时判断储能系统工作状态，根据储能 电池容量、系统功率平衡情况、峰谷时间等因素，确定其工作状态。在每天电价处于低谷期时， 储能系统进行充电，直到电池充满电；在进入一天的第一段电价高峰期时，储能系统放电；在 电价进入平价阶段，再次对电池进行充电，此时根据预测的晚上第二段电价高峰期（18:00- 21: 00）的用电量，以及电池的剩余电量，对电池进行充电；在进入晚上电价高峰期时，储能系 统 再次放电，支撑负荷用电。 EMS 系统实时监测并网点 PCC 开关状态，如果发现出现变位（由合到分），随时启动非计 划 并网转孤网运行模式。 EMS 系统能够接受电网调度指令、操作指令进行相应的操作。 离网运行模 式 这是储能系统的一个非常规运行模式，以 PCC 开关断开为标志，储能系统与公共电网处于 第 16页 分离状态，继电保护处于孤网运行保护模式，储能系统处于 V-F 控制模式，支撑系统的母线电 压和频率，保持系统功率平衡。 离网运行时，EMS 系统根据储能的可用容量，以及负荷的功率大小，优先保障重要负荷供 电 。并根据储能的剩余容量，按照负荷重要性等级，逐步切除负荷。 运行模式切换 储能系统的模式切换包括孤网转并网、计划并网转孤网、非计划并网转孤网 运行三种模式。 孤网转并网 通过孤转并的切换模式，实现储能系统由孤网运行模式向并网 运行模式的切换。模式转换 时，系统首先启动同期控制模块，同期控制模块检测并追踪系统侧（公共电网侧）和待并侧 （储能母线侧）的电压、频率、相位，并进行自动锁定，然后关合 PCC 开关。EMS 系统在接到 PCC 合闸位置信号后，将保护装置转为并网保护状态，双向逆变器转入 PQ 运行模式，EMS 系统 视情况投入未投入的负荷。系统进入并网运行模式，完成同期并网运行。 计划并网转孤网 计划并网转孤网一般是按照既定计划，将储能系统从并网转为孤网运行， 这种情况一般发 生在大电网计划性停电的时候。EMS 系统根据运行模式转换的需求，启动转换运行模式，断开 PCC 开关，将储能逆变器转入 V-F 运行模式、保护装置转为孤网保护状态，系统转入孤网运行 状态。 非计划并网转孤网 非计划并网转孤网一般是由于公共电网的断电或是外部电网故障，导致 PCC 保护动作，使 得 PCC 开关断开，系统根据设定的动作逻辑动作，实现非预期的模式切换。当储能系统内部或 者电力系统侧发生故障时，PCC 开关与电网快速分离。EMS 系统在监测到 PCC 动作的信号后，依 据故障前的负荷功率及储能的容量及功率，根据功率的差值采取切部分负荷的方式进行有功功 率的平衡；根据无功率的差值及时平衡系统无功功率，快速进行系统的功率平衡。同时将储能 系统转入 V-F 运行模式、保护装置转为孤网保护状态，系统转入孤网运行状态。 3.7.5 交易管理 EMS 系统实时采集储能系统的充电电量和放电电量，并根据实时电价，计算储能系统充电 的 费用，以及用户使用的电费，与用户进行交易、结算。 第 17页 3.7.6 环境监控 EMS 系统实时监测储能系统工作环境，监测信息包括：箱内温度、箱内湿度、烟感等。  温 度 控 制 ： 根 据 储 能 室 内 的 温 度 ， 控 制 空 调 的 启 停 ， 当 温 度 高 于 制 冷 启 动 值 时 ， 启 动 空 调 制 冷 ； 当 温 度 低 于 制 暖 启 动 值 时 ， 启 动 空 调 制 暖 ， 以 保 证 电 池 工 作 在 最 佳 温 度 范 围内。  湿度控制：监测储能室内的湿度，控制除湿机开启以进行除湿。  烟 感 监 测 ： 烟 感 传 感 器 探 测 到 烟 雾 ， 且 温 度 过 高 时 ， 系 统 会 通 过 声 光 报 警 和 远 程 平 台 报警等多种方式通知用户，同时切断电池系统。 3.7.7 储能运程运营管理平台 储能远程运营管理平台，通过与储能系统本地的 EMS 系统进行通信，EMS 系统将储能系统 的实时监控数据上传到远程运营管理平台。平台具有在线监测、告警管理、阈值设置、用户与 权限管理、日志信息、统计报表、大数据分析、预警管理、运营维护、效益评估、微信公众号 等功能，实现远程集中管理，提高储能系统运营管理的智能化水平。 3.8 储双向变流器 3.8.1 储能双向变流器（PCS）概述 双向变流器（Power Control System—PCS）由 DC/AC 双向变流器、控制单元等构成。当 蓄电池充电，将电网 AC380V 电源转换为满足蓄电池充电要求的直流电压；当蓄电池放电时，将 蓄电池输出的直流电转换为 AC380V 电源，并入电网；变流器采用 PQ 工作模式，通过能量管理 系统控制有功、无功输出。 有功调节：双向变流器可根据储能电站监控系统指令控制其有功功率输出。为实现有功功 率调节功能，电池储能系统应能接收并实时跟踪执行储能电站监控系统发送的有功功率控制信 号，根据并网侧电压频率、储能电站监控系统控制指令等信号自动调节有功输出，确保其最大 输出功率及功率变化率不超过给定值，以便在电网故障和特殊运行方式下保证电力系统稳定性。 无功调节：双向变流器可根据交流侧电压水平、储能电站监控系统控制指令等信号实时跟 踪调节无功输出，其调节方式、参考电压、电压调整率、功率因数等参数可由储能电站监控系 第 18页 统远程设定。 低电压穿越： 指双向变流器具有一定的耐受电压异常能力，避免在电网电压异常时无条件 脱 离，引起电网电源的损失。当电池储能系统交流侧电压在电压轮廓线及以上的区域内，电池 储能系统必须保证不间断并网运行；交流侧电压在电压轮廓线及以下的区域内，允许电池储能 单元系统脱离电网。 孤岛运行：双向变流器除并网运行模式外，还应具有孤岛运行模式，即按照设定的条件脱 离 主网，在容量范围内为部分负荷提供符合电网电能质量要求的电能。 直流侧电能质量要求：变流器向电网馈送的直流电流分量不超过其输出电流额定值的 0.5%。 对电池充电时应满足电池对电能质量要求。恒流充电时，稳流精度≤1%（在 20%~100%输出额定 电流时），电流纹波≤1%。 三相电压不平衡：变流器接入电网后，公共连接点的三相电压不平衡度应不超过 GB/T 15 543-2008《电能质量三相电压不平衡》规定的限值，公共连接点的负序电压不平衡度应不超 过 2%，短时不得超过 4%；其中由变流器引起的负序电压不平衡度应不超过 1.3%，短时不超过 2.6%。 保护功能：双向变流器须具有直流过电压保护、过流保护、输入反接保护、短路保护、接 地保护（具有故障检测功能）、欠压/过压保护、过载保护、过热保护、过/欠频保护、三相不 平衡保护及报警、相位保护、故障记录功能。在并网运行时宜设置Ⅰ段式电网过压定时限保护 和Ⅱ段式电网欠压定时限保护。变流器在孤岛运行时宜设置Ⅱ段式负载欠压定时限保护。 通讯：储能变流器主要与监控系统、电池管理系统（BMS）进行信息交换，储能变流器将自 身的运行状态上送至监控系统、监控后台并能接收后台下发的命令及定值，同时可接收 BMS 系 统 信息，对电池进行保护。 3.9 隔离变压器 变压器其他参数如额定短时耐受电流、额定峰值耐受电流、雷电耐受电压、温升等均按现 行 国 家标准执行。 第 19页 图 5 变压器柜电气图 3.10 监控柜 监控柜内主要由工控机、交换机、显示器、UPS 以及 BMS AC/DC 配电接线排。供电由变压 器柜提供，当出现故障时由 UPS 电源为 BMS 供电。 图 6 监控柜电气图 第 20页 3.11 直流汇流柜 直流汇流柜主要功能是对电池组充放电的管理以及异常情况下断开接触器，切断充放电 电流，保护电池组的运行安全。通过汇流柜把多簇的电池系统并联后连接到 PCS 的输入侧作 为电池侧的直流输入。 四、储能系统的安装 4.1 储能系统的安装 鉴于 M 综合体的实际情况，本项目储能系统建议安装在地下室，因此采用电池柜的方式安 装。同时，在储能系统的位置，安装玻璃门，将储能系统与地下室其他空间分隔开形成独立的 储能室，保证储能系统的安全性。 储能室内配置烟感探测器、温湿度监测、消防灭火器、空调、摄像头等设备，以保证储能 电池安全稳定的工作环境，并实现远程监控。 4.1.1 温控系统装置 储能室内设置温控系统，通过实时监测储能系统的温度，控制温控系统对电池进行加热或 者通风散热，保证内部温度保持在设定范围内。 4.1.2 环境监控装置 储能室内配置烟雾传感器、温度传感器、水浸传感器、湿度传感器、应 急灯等安全设备， 监控储能室内的环境安全。 烟雾传感器、温度传感器、水浸传感器两个，防止误报，且一旦确 认发生烟雾、高温 （45℃）、水浸等故障，储能 EMS 系统会通过声光报警和远程通信的方式通知用户，同时，从 电气上切除正在运行的蓄电池成套设备。 湿度传感器检测到储能室内的湿度不满足要求时，启动空调除湿使室内湿度满足工作要求； 储能室内配置 2 盏应急照明灯，一旦系统断电，储能室机房内的应急照明灯立即投入使用。 第 21页 4.1.3 空调系统 室内储能系统内配的是工业空调，空调本身在制冷的过程中必然伴随着除湿，潮湿的空气 通 过 空 调 室 内 蒸 发 器 盘 管 后 温 度 会 大 幅 下 降 ， 空 气 湿 度 处 于 一 种 过 饱 和 状 态 ， 多 余 的 水 汽 以 冷 凝 水 的 形 式 析 出 ， 凝 结 在 蒸 发 器 的 翅 片 上 ， 也 就 是 “凝 露 ”， 可 以 注 意 安 装 室 内 机 的 时 候 都 会 引 出 一 个 软 管 ， 这 个 软 管 就 是 起 到 将 室 内 机 里 集 水 盘 的 水 排 到 室 外 的 作 用 。 等 到 制 冷 模 式 达 到 我 们 设 定 的 温 度 ， 达 到 温 度 相 对 平 衡 ， 集 装 箱 内 的 空 气 湿 度 也 就 降 到 了 与 此 温 度 对 应 的 值 ， 另 外 ， 集装箱 内空气量有限，我们均匀分布的室内机在很快的时间内就能将内部的空气湿度降至 40% 以下， 是不会影响电池工作的。 室内储能系统工业空调、除湿装置性能参数说明： 表 5 空调参数配置表 型号 MC50HDNC1A 能力参数 制冷量 5kW 加热量 3kW 电源制式 单相 220V/50HZ 外型尺寸 1350*620*300(mm) 安装模式 一体式空调，嵌入式安装（门装或嵌在集装箱上）， 不占用集装箱内部空间 通讯模式 RS485 通讯，提供 MODBUS 通讯协议 主动除湿 有（智能控制调节集装箱内湿度） 4-20mA 输出告警 有（国网特有告警输出模式） 风道设计 无 4.1.4 消防系统 消防系统由探火管、报警盒、气体储瓶组成。系统检测到温度、烟雾同时达到报警值时， 自动启动气体瓶，喷淋灭火。 第 22页 图 9 消防系统布局图 五、总结 5.1 特点 本项目储能系统具有如下特点：  模 块 化 的 储 能 室 储 能 系 统 设 计 ： 电 池 组 采 用 模 块 设 计 ， 可 以 方 便 扩 容 与 后 期 维 护 。 储 能 室 系统可以代替传统的储能室内环境，降低了对电池放置环境的要求。  高效安全的电芯与电池组。  高能量密度：锂电池能量密度高，占地面积小。  高转换效率：使用了先进的电力电子设备，转换效率高。 第 23页  高 效 、 智 能 、 灵 活 的 储 能 控 制 策 略 ： 可 以 使 用 各 种 运 行 模 式 ， 具 备 自 动 优 化 的 储 能 调 度 控 制策略，最大化储能系统的收益。  准确的计量计费。  可靠的安全保护设计及功能。  基 于 大 数 据 技 术 的 智 能 运 维 。 采 用 本 地 EMS 系 统 和 远 程 运 营 管 理 平 台 的 架 构 ， 采 用 云 技 术 及大数据技术，可以实现远程智能运维，大幅度降低后期运营维护的人工成本。 5.1 储能系统的价值  储能系统可以给用户带来多方面的经济效益，主要体现以下几个方面：  削 峰 填 谷 给 用 户 带 来 直 接 电 费 收 益 ， 或 者 降 低 用 电 成 本 。 将 电 力 于 电 价 低 谷 时 进 行 存 储 ， 电价高峰时放出，节省电费，而且随着中国峰谷电价差越来越大，效益越来越显著。  储 能 系 统 可 以 作 为 备 用 电 源 使 用 。 当 电 网 发 生 停 电 或 者 检 修 时 ， 储 能 系 统 可 以 作 为 后 备 电 源 为 用 户 持 续 供 电 。 可 以 减 少 突 然 停 电 给 一 些 特 定 用 户 造 成 的 不 利 影 响 。 用 户 根 据 自 身 的 特性在快速电源响应、削峰填谷、备用电源等多种方式与配置间进行选择与应用。  提 高 电 能 质 量 。 此 外 ， 通 过 储 能 系 统 的 安 装 与 应 用 能 够 滤 除 来 自 电 网 的 扰 动 ， 可 以 作 为 一 种 特 殊 的 电 能 质 量 控 制 装 置 来 改 善 重 要 负 荷 的 供 电 质 量 。 如 在 敏 感 负 荷 的 供 电 系 统 中 ， 储 能可以用于消除电压暂降等电能质量问题。  降 低 无 功 补 偿 费 用 。 储 能 系 统 通 过 其 电 力 电 子 并 网 接 入 装 置 的 控 制 作 用 ， 可 以 自 动 补 偿 本 地 负 载 所 消 耗 的 无 功 功 率 ， 可 以 降 低 用 户 的 无 功 电 费 ， 或 者 代 替 无 功 补 偿 电 容 器 ， 省 去 用 户的投资与运维成本。  降 低 或 节 省 增 容 改 造 费 用 。 用 户 电 力 资 产 的 升 级 、 增 容 与 改 造 的 往 往 由 局 部 网 络 阻 塞 或 关 键 负 荷 需 求 增 长 引 起 ， 通 过 储 能 系 统 的 应 用 ， 可 以 有 效 支 撑 局 部 和 关