MWMWh集装箱储能系统方案学习资料.docx

MWMWh集装箱储能系统方案0.5MW/1MWh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 8322 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 1 13.3. 4报表管理模块 113.3. 5 安全管理模块 1 13.4 监控系统 1 23.5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 133.6.2 电池组在集装箱内的分布 1 53 .7集装箱系统设计要求 1 54. 主要设备清单 161. 储能的应用图 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：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 系统组成图 2 储能系统拓扑图本系统主要包含：*储能变流器（PCS） 1台500kW离并网型双向储能变流器，在0.4KV交流母线并网，实现能量的双向流动磷酸铁锂电池：采用赣锋3・2V/86AH动力电池，4P3S模组成240串768V电池簇，单个 集装 箱 4簇共约 1.05MWh 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0.5MW/1MWh的储能系统系统特点（1） 本系统主要用于峰谷套利，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1MWh/3直流电压范围600V~900V/4系统平均效率> 86%/5湿度< 70%RH/6防护等级IP54/7耐盐雾性600h/8消防系统七氟丙烷/9允许最咼海拔2000m/10集装箱尺寸30英尺咼柜2.3 系统运行策略◊储能系统接入电网运行，可通过储能变流器的PQ模式或下垂模式调度有功无功，满足并网充放 电需求◊电价峰时段或负荷用电高峰期时段由储能系统给负荷放电，既实现了对电网的削峰填 谷作用， 又完成了用电高峰期的能量补充◊储能变流器接受上级电力调度，按照峰、谷、平时段的智能化控制，实现整个储能系统 的充放 电管理◊储能系统检测到市电异常时控制储能变流器由并网运行模式切换到孤岛( 离网)运行模式◊储能变流器离网独立运行时，作为主电压源为集装箱本地负荷提供稳定电电压和频率，确 保其不 间断供电3. 系统设备介绍3.1储能变流器(PCS3.1.1 储能变流器功能⑴有功功率控制功能，PCS储能装置可根据储能系统运行控制系统指令控制其有功功率输 出。

为实现有功功率调节功能，电池储能系统能接收并实时跟踪执行储能系统运行控制系统发 送的有功功率控制信号，根据储能系统运行控制系统控制指令等信号自动调 节有功输出，输出 有 功功率与设置值偏差不超过 3%2) 电压/无功调节功能，PCS储能装置可根据储能系统运行控制系统控制指令等信号实时跟踪 调节无功输出，其参数为无功功率、功率因数等参数可由储能系统运行控制系统远程设定3) 离网V/F控制功能，PCS储能装置在离网模式下，具备电压和频率的调节功能，能够自动 设定额定电压和额定频率启动和运行，也可接收外部电压给定指令和频率给定指令进行电压和 频率 的调节4) PCS艮据负载的大小进行动态调节的相应时间：V 100m (根据客户需求可单独定制)；(5) 保网检测相应时间：V 40m (根据客户需求可单独定制)；(6) 防孤岛检测相应时间：V 20m (根据客户需求可单独定制)图3 500KW型储能变流器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MODBUS TCP!讯的基础上，储能变流器还提供了可选的RS485通讯7方y,匕采用的是MODBUS RTU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BMS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 BAMS图 4 BMS 拓扑图322 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 BMSfe 池管理系统构成及功能描述电池管理系统由电池管理单元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表2 BMS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电压米集精度< 0.2%/4电流米集精度< 0.5%/5温度米集精度V1C/6绝缘电阻检测精度< 5%/7SOC偏差< 5%/8电压米集周期< 200ms/9电流采集周期< 100ms/10温度采集周期wQOms/11电压均衡平衡度〈士 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、CAN RS485/14通信协议modbus/15控制系统响应时间00ms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 配图5能量管理EMS界面示意图331 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，结合运行控制模块实测数据和系统分析模块分析结 果， 确定储能/负荷的协调优化控制策略主要包含能量管理、储能调度、负荷预测、购售 计划和管理 策略.能量管理系统能在并网和离网模式下运行，能实行 24 小时长期预测调度、短期预测调 度和实时经济调度，不仅保证用户供电可靠性，还提高了系统的经济性3.3.3 事件告警系统应支持多级告警（一般告警、重要告警、紧急告警），各种告警门限值参数、阈值可 设置， 各级告警指示灯的颜色和声音报警频率、音量应能根据告警级别自动调整，当告警 发生时均应及时 自动提示告警，显示告警信息，并提供告警信息的打印功能告警延时处理，系统应具有告警延时和告警恢复延时设置功能，告警延时时间可由用户 设 定在告警延时范围内告警消除时，将不上送告警；在告警恢复延时范围内告警再次产生 时，将不 产生告警恢复信息3.3.4 报表管理提供查询、统计、整理和打印有关设备数据统计功能，以及实现基础报表软件的管理 监控管理 系统具有将各类历史监测数据、告警数据和操作记录等（以下简称性能数据）保 存在系统数据库或 外置存储器的功能监控管理系统应能以直观的形式对性能数据进行显示，并能对收集的各性能数据进行分 析， 检测异常状态。

统计和分析结果应能以报表、曲线图、直方图和饼状图等方式显示 监控管理系统 应能定期提供被监控对象的性能数据报告，应能产生规定的各种统计资料、 图表、日志等，并能够 打印3.3.5 安全管理监控管理系统应具有系统操作权限的划分和配置功能，系统管理员可增删下级各级操作 人员并根 据需求分配适当的权限当操作人员取得相应权限时，方可进行相应操作3.4 监控系统监控系统采用市场成熟的多路视频安全监控完整覆盖集装箱内操作空间与重点设备观察 间， 支持不小于 15天的视频数据监控系统要对集装箱内的电池系统进行消防、温湿度、烟雾等 监控， 并根据情况进行相应的声光报警图 6 监控拓扑3.5 消防与空调系统集装箱柜内分为设备舱和电池舱两部分电池舱采用空调制冷，相应消防措施为无管网七 氟。