储能系统方案142451.pdf

《储能系统方案142451.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《储能系统方案142451.pdf（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。易经天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。易经序 号 术语 定义 1 单体蓄电池，Cell 由电极和电解质组成，构成蓄电池组的最小单元，能将所获得的电 能以化学能的形式贮存并将化学能转为电能的一种电化学装置。2 电池模块,Battery Module 用电气方式连接起来的用作能源的两个或者多个单体蓄电池。3 电池簇,Battery Cluster 由若干个电池模块串联，并与电路系统相联组成的电池系统，电路 系统一般由监测、保护电路、电气、通讯接口及热管理装置等组成。4 电池堆，Battery Array 由连接在同一台能量转换系统（PC

2、S 上的若干个电池簇并联而成的 可整体实现功率输入、输岀的电池系统，并受后台监控系统控制。5 电池管理系统,Battery Management System,BMS 用于对蓄电池充、放电过程进行管理，提高蓄电池使用寿命，并为 用户提供相关信息的电路系统的总称，由 BMU MBM 和 BAMS?管理 单元组成，可根据储能系统配置选用两层或三层架构。6 电池管理单元，Battery Management Unit,BMU 具有监测电池模块内单体电池电压、温度的功能，并能够对电池模 块充、放电过程进行安全管理，为蓄电池提供通信接口的系统。BMU 是电池管理系统（BMS 的最小组成管理单元，通过通信

3、接口向电池 簇管理系统（MBMS 提供电池模块内部信息。7 电池簇管理系统,Main Battery Management System,MBMS 是由电子电路设备构成的实时监测与管理系统，有效地对电池簇充、放电过程进行安全管理，对可能岀现的故障进行报警和应急保护处 理，保证电池安全、可靠、稳定的运行。MBMS!电池管理系统的中 间层级，向下收集电池管理单元（BMU 信息，并向上层电池堆管理 系统（BAMS 提供信息。8 电池堆管理系统,Battery Array Management System,BAMS 是由电子电路设备构成的实时监测与管理系统，对整个储能电池堆 的电池进行集中管理，保证

4、电池安全、可靠、稳定的运行。BAMS 是 电池管理系统的最高层级，向下连接接电池簇管理系统（MBMS。9 电池荷电状态,State of Charge,SOC 电池当前实际可用电量与额定电量的比值。10 电池健康状态,State of Health,SOH 电池当前可充放电总电量与额定电量的比值。11 能量转换系统 Power Conversion System,PCS 实现电池与交流电网之间双向能量转换的装置，其核心部分是由电 力电子器件组成的换流器。12 后台监控系统，Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA 对储能系统、外部电网、负载进

5、行监测和协调控制的系统平台，由 BAMS或 MBM（二层构架时）与其进行通信，完成储能电池堆的信息 传输和后台控制。天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。易经勿以恶小而为之，勿以善小而不为。刘备储能系统技术方案 1、方案简介 储能系统（EnergyStorageSystem，简称 ESS 是一个可完成存 储电能和供电的系统，具有平滑过渡、削峰填谷、调频调压等功能。可以使太阳能、风能发电平滑输出，减少其随机性、间歇性、波动性 给电网和用户带来的冲击；通过谷价时段充电，峰价时段放电可以减 少用户的电费支出；在大电网断电时，能够孤岛运行，确保对用户不 间断供电。储能系统是电力系统“采-发-

6、输-配-用-储”的重要组成部分，是构建新能源微电网的基础。系统中引入储能环节后，可以有效地实 现需求侧管理，消除昼夜间峰谷差，平抑负荷，不仅可以更有效地利 用电力设备、降低用电成本，还可以促进可再生能源的应用，也可作 为提高系统运行稳定性、参与调频调压、补偿负荷波动的一种有效手百学须先立志。朱熹谋事在人，成事在天！增广贤文2、储能系统架构 储能系统包括锂离子电池、BMS 系统、PCS 系统、EMS 系统等。其中，电池模组采用模块化设计，由若干电池串并联组成。每个电池 模组配置一个电池管理单元，对单体电池的电压、温度等参数进行监 测；储能系统架构图 电池 根据市场情况，储能电池选择为磷酸铁锂电池

7、，磷酸铁锂电池具 有一定的优势。1）长循环寿命 由于风光资源的不确定性、间歇性，蓄电池经常处于部分荷电状 态（PSOC 模式下运行。电池在这种状态下经常处于过充或欠充状态，尤其是欠充状态会导致电池寿命提前终止，磷酸铁锂电池使用年限达 到 15 年，循环次数 4500 次以上。2）高能量转换效率 储能电池经常处于充放电循环，电池的能量转换效率高低对规模 储能电站的经济性好坏有决定性的影响。磷酸铁锂电池改善了电池部 分荷电态（PSOC 模式下的充电接受能力，充电接受能力较普通电池 提升 40%以上，使电池具有了优异的充放电效率（97%以上），整个储 能电站的能量转换效率可达到 90%以上。3）经济

8、性价比云路鹏程九万里，雪窗萤火二十年。王实甫万两黄金容易得，知心一个也难求。曹雪芹寿命期内性价比是评估储能技术是否可行的一项重要指标。磷酸 铁锂电池既保持了电池高能量密度，又具有快速充放电、循环寿命长、价格低等优势，收益/投资比可达；相比铅碳电池、管式胶体电池、三元锂电池相比，具有更低的成本及更高的性价比，可有效的降低储 能电站运行成本。4）系统安全可靠性 储能电站具有较高的安全可靠性要求，磷酸铁锂电热峰值可达 350C-500 C而锰酸锂和钻酸锂只在 200C左右。工作温度范围宽广（-20C-+75C）,有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达 350C-500 C 而锰酸锂和钻酸锂只在 200C左

9、右。电芯基本信息 电芯基本信息 电芯种类 标称电压 标称容量 工作温度 宁德时代磷酸铁锂储能电芯 271Ah 充电：0 C 55 C 放电：-20 C 55 C 重量 尺寸（厚X宽X高）约公斤*电池组基本信息 良辰美景奈何天，便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷，似水流年。汤显祖一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。增广贤文电池模组基本信息 电芯排布 1并14串 标称电压 标称容量(25C,/工作温度 重量 充电：0 C 55 C 放电：-20 C 55 C 约143公斤 尺寸（宽X深X咼）516mm*690mm*234mm 电箱基本信息 电箱基本信息 电柜排布 16个电箱串联 标称电压 标称容量(25

10、C,/充电：0 C 55 C 工作温度 放电：-20 C 55 C 重量 约1800公斤 尺寸（宽X深X咼）1200mm*725mm*2300mm 宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。洪应明老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。唐王勃SBMS 1个 控制箱 1个 电池管理系统（BMS 根据系统通信能力和系统安全性，电池管理系统采用三层架构,系统基本构架如图:宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。洪应明常将有日思无日，莫待无时思有时。增广贤文 电池管理系统通讯拓扑示意图 从控采集每组单体电压、温度。主控通过通讯获取从控数据，以及采集电压、电流等。BMS 具

11、有以下功能：（1）电池模拟量高精度监测功能 BMU 层面，实时检测单模组电压。MBM 检测电池簇充放电电流，系统总压，系统绝缘等。（2）SOC 古算 通过电流积分，实现基本 soC 古算。配合充满与放空校正功能，有效提高SOCW准度。另外，在 BAMS 勺管理下单独完成容量标定和 SOC 标定。通过自身算法，得出经校正后的最新电池系统容量和 SOC 标定值，并以此做为后续电池充放电管理的依据，经此得出的 SOC 直 误差小，同RS485 250KWPCS._ BAMS 以太网 CAN BUS 熔断隔离-断路器 主接触器 熔断隔离 断路器 主接触器 电流检测 电流检测 BMU1.1 ta电池组1

12、.1 (4P/12S BMU1.2 上 电池组1.2(4P/12S BMU1.3 A 电池组1.3 (4P/12S BMU1.4 电池组1.4(4P/12S BMU1.17 电池组1.17(4P/12S SUB NAC 电池组8.1(4P/12S)4-电池组8.2(4P/12S)-电池组8.3(4P/12S)-电池组8.4(4P/12S)BMU8.17 电池组8.17(4P/12S)MBMS1 MBMS8 熔断器 BMU8.1 BMU8.2 BMU8.3 BMU8.4 熔断器 古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。苏轼云路鹏程九万里，雪窗萤火二十年。王实甫时在长时间累积过程中会避免

13、 SOC 误差放大的现象。（3）电池系统报警以及保护功能 电池管理系统在电池系统出现电压、电流、温度等模拟量出现超 过安全保护门限的情况时，将进行故障隔离，将问题电池簇退出运行，同时上报保护信息，并在本地进行显示。（4）充、放电管理 系统运行时，实时监测每个单体电压以及电池包温度，当单体电 压达到最大充电电压时，BMS 强制切断继电器，对电池进行保护；当 单体电压低于最低放电电压时，BMS 虽制切断继电器，对电池进行保 护；（5）均衡功能 本电池管理系统使用被动均衡策略，能够很好得维护电池组的一 致性。（6）运行参数设定功能（接入调试上位机后可进行设定）本电池管理系统提供本地对电池管理系统的各

14、项运行参数进行 修改。参数设定项目包括：单体电池充电上限电压 单体电池放电下限电压 电池运行最高温度 电池运行最低温度 电池簇过流门限 电池短时温升过快门限（7）故障运行模式 当系统电池组存在部分组电池故障，需要拆卸部分电池进行维护 时，可关闭故障组电池组 MBM 高压盒低压供电，对系统进行重新上 电后，系统自检进入故障运行模式，通过功率限制，限制电流。可确 保部分需要维修时，不会因电池维修，系统长时间不能运行。人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。顾炎武好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。中庸当电池组组间总压压差过大时，可通过上位机，强制控制部分组 继电器

15、吸合，手动控制 PCS 对电池组进行整组小电流充放电，达到减 小压差功能。便于现场维护。（8）系统运行状态显示 本电池管理系统能够在本地对电池系统的各项运行状态进行显 示包括（接入调试上位机后可进行设定）：电池单体电压/温度查询及显示 电池组电压/温度查询及显示 电池簇电流/SOC/SOH 查询及显示 告警信息显示 其他异常信息显示 电池系统容量标定及 SOC 标定 BMS 基本技术参数 BMS基本技术参数 序号 项目 规格 备注 1 系统电源 DC24V 2 单电芯电压检测范围（V）0V5V 3 单电芯电压检测精度（mV）5mV 4 温度检测范围（C）-40 C85C 5 温度检测精度（C）

16、1 C 6 总电压检测范围（V）0V 1000V 7 总电压检测精度（）1%FSR 8 绝缘检测 支持最高电压1200V,检测误差小于10%9 电流检测范围（A）-300A-300A 10 电流检测精度（）%FSR 11 SOC精度(%)6%先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。范仲淹良辰美景奈何天，便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷，似水流年。汤显祖12 均衡电流（A）100mA 14 通讯方式 CAN或 485 15 显示 工业显示屏 16 指示灯，蜂鸣器报警 具备红绿指示灯以及蜂鸣器报警 17 保护 包括：过充、过放、超温、短路等保护，且保护定值可整定 储能变流器（PCS 储能变流器功能简介 储

17、能系统中，储能变流器除了双向逆变功能外，同时可以进行实 现支撑电网，保证电网系统的稳定运行，提供抗短时冲击能力，平滑 供电，储能，削峰填谷。设备拓扑采用三电平设计，相比较于两电平拓扑，三电平拓扑能 够提高开关频率、转换效率和系统稳定性，降低输出谐波、开关损耗 和变流器体积。储能变流器选型设计 电池设计输入电压范围为：储能变流器电路主拓扑如图:良辰美景奈何天，便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷，似水流年。汤显祖丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。杜甫直流断路器 Q1 PCS-AC 1 交流防雷器 储能变流器系统拓扑 产品型号 PWS1-500K 直流侧参数 直流电压范围 600900V 取大直流电流

18、873A 最大直流功率 550kW 直流电压精度 1%直流电流精度 P1 所以空调制热量符合要求。注：为制热效率，为高海拔制热折损系数。空调制冷量为*2=，有效制冷量为：P=*=P1,所以空调制冷量符合要求。具体温度控制策略如下：1)由待机状态起机模式：当集装箱内温度低于 0C时，空调启 动加热，持续加热到 10C，然后允许电池进入正常的工作状态，即 充放电状态。2）正常运行状态模式：当集装箱内温度低于 5 C时，启动加热；当集装箱内温度高于 30C时，启动制冷。温控系统保持集装箱内温 度维持在 530C。环境监控系统 集装箱动环监控系统采用 PWEM9 一体化监控模块监控环境因素 与安全状况

19、，海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。林则徐老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。唐王勃 包括温度、湿度、消防、防盗等。当检测到该状态量超 过设定的安全阈值，系统将通过 RS485 方式上报给 BMS 然后 BMS 在 上报给 EMS。PWEM9 同时具备完善的设备检测功能，可以通过预留告警自定 义接口检测开关电源系统、空调系统等运行状态。一体化监控模块采用 1U/19 英寸标准机架安装，深度 180mm 全 正面接线，节省空间。监控模块示意图如下：功能描述 一体化监控模块 PWEM9 实时采集温度、湿度、烟感传感器，达 到预定阈值将启动集装箱警报系统，同时把告警状态上报给 BMS；一体监控模块 PWEM9 实时监控空调状态，可以远程监控空调的 加热和制冷状态 集装箱安装施工图 安装施工图 集装箱基座施工要确保水泥支座平整，承重足够，严格按照建筑 施工标准执行。地脚螺栓连接可靠。详细见下图：海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。林则徐宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。洪应明 集装箱储能系统安装、施工图 1 集装箱布局 俯视图 侧视图