384KWH集裝箱微網(wǎng)儲能技術方案

1、集裝箱微網(wǎng)儲能技術方案2018.8.25方案說明本方案采用集裝箱儲能系統(tǒng)方案，該系統(tǒng)具有節(jié)約占地的優(yōu)勢。方案采用PCS儲能系統(tǒng)構成充放電循環(huán)系統(tǒng)結構.系統(tǒng)配置一臺100KW PCS負責系統(tǒng)的充放電管理工作，配備309只2V200AH蓄電池，合計儲能容量132kwH。系統(tǒng)安裝在集裝箱內。1、 主要設備技術參數(shù)1。1系統(tǒng)結構圖本系統(tǒng)主要部件包含蓄電池組和儲能變流器兩部分,通過儲能變流器實現(xiàn)能量的儲能與輸出的調節(jié)。1.1儲能變流器技術參數(shù)直流側工作電壓范圍：500800V最大直流功率：110kW最大直流電流：220A交流側額定功率：100kW最大交流功率:110kVA最大交流電流：159A最大總諧波

2、失真：3%（額定功率時)額定電網(wǎng)電壓：400V允許電網(wǎng)電壓范圍：310450V額定電網(wǎng)頻率：50Hz/60Hz允許電網(wǎng)頻率范圍:4555Hz/5565Hz額定功率因數(shù)：>0.99隔離變壓器：具備功率因數(shù)可調范圍：0.9（超前）0.9（滯后）獨立逆變電壓范圍：400V±3%（三相四線）獨立逆變輸出電壓失真度:<3（線性負載）帶不平衡負載能力:100%獨立逆變電壓過渡變動范圍：10%以內（電阻負載0100）效率最大效率：97。3效率最大效率:97.30%常規(guī)數(shù)據(jù)尺寸(寬×高×深）:806×1884×636mm重量:750kg運行溫度范圍

3、:-30+55停機自耗電:40W冷卻方式:溫控強制風冷防護等級：IP21相對濕度:095，無冷凝最高海拔:6000m（4000m需降額）顯示屏:觸摸屏調度通訊方式：RS485、EthernetBMS通訊方式：RS485、CAN通信協(xié)議：IEC104/Modbus TCP /Modbus RTU證書：CGC、TÜV1.2 蓄電池蓄電池選擇2V 200AH蓄電池組,在集裝箱內采用兩邊布置，共計309塊，儲能容量123.6KWH。1、規(guī)格型號與外型尺寸電池型號額定容量（AH/C10）外形尺寸（mm±2mm)參考重量（Kg）質保期（年）設計使用年限長寬高總高GFM200220017

4、1111341365133202、應用領域本系列蓄電池適用于儲能、UPS不間斷電源、通信、電力、船舶及軍事等工業(yè)或類似用途的領域。蓄電池中的硫酸電解液是不流動的，或吸附在電極間的微孔結構中或呈膠體形式。本系列蓄電池執(zhí)行標準: GB/T 224732008儲能用膠體蓄電池、GB/T 19638.22005固定型閥控密封式膠體蓄電池。3、性能參數(shù)電池內阻電池完全充電（25）1m不同溫度下電池容量40105%25100%085%1080不同小時率容量10hr100C10120hr120C10電池存放容量1個月（25)973個月（25）946個月（25）88最大充電電流0.25C10(A）充電限壓充電

5、使用2.4V/12V18mV/浮充使用2.25 V/12V18mV/4、 技術優(yōu)勢1、 綠色環(huán)保：特種合金作極板材料，和環(huán)境友好；膠體電池采用了膠體電解質,即使電池殼破裂也沒有電液泄漏，增加了電池的環(huán)境安全性。2、采用高錫稀土多元合金,增加極板的耐腐蝕性，內阻小，具有較高的放電效率和較強的高倍率放電性能。 3、采用特殊的進口鉛膏添加劑,自放電率低,耐深放電和較強的容量恢復能力。4、采用高溫高濕固化工藝,穩(wěn)定鉛膏和板柵的PAM界面結構,提高電池的均衡一致性。5、采用進口德國瓦克公司生產(chǎn)的納米氣相二氧化硅制作的膠體電解質，無分層失水慢延緩極板腐蝕速率，設計壽命大于20年.6、專利膠體極板和膏技術，

6、保證了極板的大電流循環(huán)使用壽命.5、產(chǎn)品特點1 儲能系列閥控式密封膠體蓄電池基本特性1。1 儲能系列閥控式密封膠體蓄電池采用特殊的AGM(超細玻璃棉)隔板,富液式設計,由于隔板本身有微孔通道,電池在充電過程中，正極上產(chǎn)生的氧氣可以順利的通過隔板到達負極,與負極活性物質反應并還原成水，從而實現(xiàn)了氣體再化合,同時選用無銻鉛鈣多元特種合金作鑄造電池板柵材料,抑制了氫氣的析出,達到基本不失水的目的.所以在電池的整個使用壽命期間無需加酸和加水維護.1。2 電池密封反應效率在99%以上,在使用中無酸霧溢出，不腐蝕設備，可隨設備安裝和使用。1。3 電池自放電率低,通過優(yōu)化合金配方，合理的正負活性物質比例和采

7、用超純的原輔材料，清潔有序的工作環(huán)境，使得電池每月的自放電率3。1。4 采用密封式設計可在任意狀態(tài)放置使用.1.5 采用緊裝配技術結構緊湊，耐震動性好，比能量高,內阻小，充電接收能力好。2 使用壽命長2.1 正板柵采用高錫低鈣特種多元合金,其晶核分布比普通的鉛鈣合金更均勻,晶粒間結合致密，減少了晶界腐蝕，提高了極板耐腐性能.2。2 特殊的子母筋條板柵設計結構，使得板柵上電流分布更為均勻合理。2.3 正極板采用高溫高濕的先進固化工藝，形成更多利于壽命的四堿式硫酸鉛結構.2.4 電解液采用多元混合納米材料混合技術， 在電池內部各部分分布均勻，不存在酸液分層,消除了電池在使用過程中的濃差極化現(xiàn)象，使

8、得AGM隔板保持原有的彈性，從而保持了極群的緊裝配，正負活性物質采用特殊添加劑，延緩了電液干枯和板柵腐蝕.結合上述特點：電池設計壽命為20年，正常浮充使用壽命達15年以上。3 密封技術可靠3.1 安全閥采用迷宮式雙層防爆濾酸液閥體結構,當電池內部壓力達到一定值時,安全閥自動開啟泄壓，當壓力恢復到正常值時自動關閉，安全閥上的濾酸裝置防止了電池在充電過程中的排氣酸霧逸出，并可防止外部明火引入電池內部引起電池爆炸。3。2 蓄電池端子采用多層極柱膠密封技術，保證了電池極柱在整個使用壽命周期內密封的可靠性.3.3 特殊的多元混合納米材料混合技術電解液保證了即使蓄電池殼體破裂也不會有游離酸溢出。4 性能均

9、勻性好為了保證蓄電池的容量、浮充電壓的均勻一致性，儲能系列電池在整個極板、裝配、化成和出廠生產(chǎn)和檢驗中除做到細致、認真外各工序還增加了產(chǎn)品均一性檢測，使得同批次蓄電池出廠開路電壓差控制在±10mv之內,內阻差控制在1m之內，保證電池質量的均一性。5 連接方便電池之間采用鍍錫銅芯多股軟電纜短線或鍍錫銅排與電池銅極柱端子連接,連接方便，壓降小，可有效防止電池間外部短路。6 適用溫度范圍廣 特殊的膠體電解液配方、特殊的電池設計結構和專用活性特質配方，使得蓄電池具有良好的高低溫充放電性能，蓄電池使用溫度范圍寬,可在3050環(huán)境下正常工作，推薦在25±5環(huán)境下使用更能延長電池使用壽命

10、.6、技術性能1、蓄電池組按規(guī)定的試驗方法，10h率容量應在第一次充放電循環(huán)時不低于0。95C10，第五次循環(huán)應達到C10，放電終止電壓為1。8V/單體。2、公司提供蓄電池接線板及其附件（當?shù)卣鹆叶瘸^7度時，應提供抗震型安裝支架或框體）.3、蓄電池間接線板、終端接頭應該采用導電性能優(yōu)良的材料，并具有防腐蝕措施。 蓄電池槽、蓋、安全閥，極柱封口劑等材料應具有阻燃性.4、蓄電池采用全密封防泄露結構，外殼無異常變形、裂紋及污跡,上蓋及端子無損傷，正常工作時無酸霧逸出。5、蓄電池極性正確，正負極性端子有明顯標志，便于連接，極板厚度應與使用壽命相適應。6、蓄電池使用期間安全閥自動開啟閉合，開閥壓力應在

11、30KPa40KPa范圍內，閉閥壓力應15KPa范圍。7、二個蓄電池之間連接條的壓降，3I10時不超過8mV。8、電池組間互連接線應絕緣，終端電池應提供外接銅芯電纜至直流屏的接線板。9、蓄電池在大電流放電后，極柱不應熔斷,其外觀不得出現(xiàn)異常。10、蓄電池封置90天后，其荷電保持能力不低于94。11、蓄電池的密封反應率不低于99。12、蓄電池具有很強的耐過充能力和過充壽命。以0.3 I10電流連續(xù)充電16h后，外觀應無明顯變形及滲液.13、蓄電池自放電率每月不大于3。14、蓄電池在30和65時封口劑無裂紋及溢流.15、制造廠提供的蓄電池內阻值,應與實際測試的蓄電池內阻值一致。蓄電池特性曲線如下:

12、(1）. 蓄電池放電曲線10小時率（0。1CA)、5小時率（0。17CA）、3小時率（0.25CA）放電終止電壓為：1.8V/cell；1小時率（0.58CA）放電終止電壓為：1。75V/cell。（2). 充電曲線蓄電池要求采用恒壓限流的充電方式,充電電壓在2.23±0。02V/cell范圍內，充電設備必須保持恒定功能且穩(wěn)壓精度小于1，充電瞬間的最大電流不超過0.25C10A1。3集裝箱根據(jù)項目要求,同時考慮電池堆的成組方式、集裝箱內輔助系統(tǒng)的設計、安裝以及日常巡視和檢修等各方面,選用20英尺標準集裝箱。外部尺寸：6192*2438*2591mm 。本次投標，每個標準20尺集裝箱內

13、配備0。384MWh膠體電池成套裝置，即標準20尺集裝箱以0。384MWh成套設備為單位向招標方提供。集裝箱的主要任務是將電池、環(huán)境監(jiān)控、通訊等設備有機的集成到1個標準的單元中,該標準單元擁有自己獨立的供電系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、隔熱系統(tǒng)、阻燃系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、電氣聯(lián)鎖系統(tǒng)、機械聯(lián)鎖系統(tǒng)、安全逃生系統(tǒng)、應急系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等自動控制和安全保障系統(tǒng)。 集裝箱中的走線全部為內走線,除了膠體電池（安裝在電池支架上）落地安裝外，本次投標箱體采用動力配電箱整合防雷器/斷路器/漏電保護開關等設備,配電箱采用壁掛式安裝方式。圖1。1 集裝箱儲能項目外型圖1.1 集裝箱規(guī)格與基本要求1.1.1 集裝箱機械接口特性

14、 集裝箱可滿足吊車安裝的基本安裝要求，采用提供螺栓安裝和焊接兩種固定方式。螺栓固定點和焊接點與整個集裝箱的非功能性導電導體(集裝箱金屬外殼等）可靠連通，同時，以銅排的形式向用戶提供2個符合電力標準要求的接地點.集裝箱的防護等級為IP54。1。1.2 集裝箱電氣接口特性集裝箱內設備供電通過儲能雙向逆變器（PCS）配套的隔離變壓器380V側引接一路至集裝箱。集裝箱一次電路電氣輸出接口為儲能雙向逆變器（以下簡稱PCS）的直流、能源管理系統(tǒng)接口、PCS隔離變壓器動力電源引入、監(jiān)控系統(tǒng)等。進出線方式為下進下出.凡涉及和其它設備的連接電纜及接線工作不在本投標方的供貨責任范圍,投標方參與現(xiàn)場指導安裝工作.集

15、裝箱內置一套集中壁掛式動力配電箱，動力配電箱可配合加熱系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)及其他系統(tǒng)提供電力供給。動力配電箱輸入側應配置一套三相五線TNS供電系統(tǒng)向集裝箱內的負載供電。1.1。3 集裝箱通訊接口特性用集裝箱采用統(tǒng)一的對外通信接口，包含1個RS485（Modbus RTU）接口和一個工業(yè)以太網(wǎng)接口,并具備擴展功能。通信接口的型式、性能和技術指標如下： 1） RS485：接口采用標準RS485電氣規(guī)范接口.規(guī)約采用Modbus RTU 模式;物理層通訊口采用RS485，采用屏蔽雙絞線做通訊介質；通訊口鏈路波特率可選用2400、4800、9600和19200，缺省選用9600；鏈路傳輸模式為1主

16、多從半雙工。BMS做主機,PCS做從機。2） 以太網(wǎng)：接口采用RJ45端口，10/100BaseT。通信規(guī)約文本采用標準MODBUS TCP/IP協(xié)議；BMS為服務器,SCADA監(jiān)控后臺為客戶端,服務端口號為502；BMS啟動后需要在502建立服務偵聽，監(jiān)控后臺根據(jù)需要與BMS建立連接或斷開連接。1.1.4 系統(tǒng)設計方案1.1。4.1 接地方案本次集裝箱提供接地銅排。接地銅排可與整個集裝箱的非功能性導電導體（正常情況下不帶電的集裝箱金屬外殼等）可靠聯(lián)通，同時，集裝箱以銅排的形式向用戶提供2個符合最嚴格電力標準要求的接地點，向用戶提供的接地點必須與整個集裝箱的非功能性導電導體形成可靠的等電位連接

17、,接地點位于集裝箱的對角線位置。非功能性導電導體接地點參考圖1。2接地銅排圖1。2 接地銅排局部視圖1。1。4.2防雷系統(tǒng)在線路上安裝有防浪涌保護模塊,并帶有輔助報警開關,一旦發(fā)生雷擊可通過監(jiān)控平臺發(fā)出對外報警信號. 監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測防雷器信號,一旦發(fā)生報警，建議系統(tǒng)自動切換到相應的監(jiān)控界面,同時產(chǎn)生報警事件及有相應的處理提示。防雷系統(tǒng)通過接地扁鋼或接地圓鋼連接至集裝箱給用戶提供的不少于2個的接地銅排上，接地系統(tǒng)中導體的有效截面積不小于250mm²。1。1。4。3 照明系統(tǒng)設計可實現(xiàn)對集裝箱內照明燈光的控制，管理人員既可在現(xiàn)場用手動開關進行控制，也可利用遙控開關對照明設備進行遙控控制

18、。另外，當整套系統(tǒng)斷電時，可通過啟動緊急電源實現(xiàn)系統(tǒng)供電，照明系統(tǒng)具有防暴功能，為集裝箱內部的監(jiān)控提供一個良好的照明環(huán)境.1.1.4。4 溫濕檢測系統(tǒng)設計集裝箱內部環(huán)境溫濕度對設備正常運行有重要影響.因此設計在集裝箱的各個重要部位，安裝溫濕度傳感器，實時監(jiān)測集裝箱內的溫度和濕度值，一旦發(fā)現(xiàn)異常立即啟動報警。 通過在集裝箱重要部位安裝溫濕度傳感器對環(huán)境溫濕度實現(xiàn)監(jiān)測，既可在溫濕度傳感器表面實時看到當前的溫度和濕度數(shù)值，亦可通過電池管理系統(tǒng)將數(shù)據(jù)上傳遠程監(jiān)控平臺，進行溫濕度的遠程實時監(jiān)測。1.1。4.5 報警系統(tǒng)設計系統(tǒng)具有報警系統(tǒng)，通過在特殊位置安裝一報警燈，能夠為外界提供比較明顯的信息,從而起

19、到預警作用.其報警主要反映為集裝箱內部的煙霧報警、滅火器啟動報警和雷擊報警。亦可通過電池管理系統(tǒng)將數(shù)據(jù)上傳遠程監(jiān)控平臺,進行遠程報警監(jiān)測。圖1.3 集裝箱報警器圖1.1.4.6 消防系統(tǒng)消防系統(tǒng)由煙感探測器、溫度探測器、聲光報警器、手動滅火按鈕和超細干粉儲存器組成。滅火裝置選用超細干粉滅火裝置進行全淹沒保護，在溫度達到報警值時，通過聲光報警器提醒工作人員實現(xiàn)手動滅火;同時在煙霧濃度達到報警值時，可以通過手動啟動器進行手動滅火.圖1。4 消防系統(tǒng)拓撲圖1。1。4.7 隔熱阻燃系統(tǒng)本集裝箱設計采用高品質隔熱阻燃系統(tǒng)，全天候應對使用現(xiàn)場的各種情況.隔熱材料選型規(guī)格如下：生產(chǎn)廠家規(guī)格型號材料厚度存儲溫

20、度運行溫度熱阻系數(shù)集裝箱厚度80mm巖棉夾芯板80mm-30+8030+800.044W/in.K絕緣等級阻燃等級數(shù)量大于5KVA約140m21.1.4.8電氣連鎖系統(tǒng)集裝箱內配置煙霧傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等安全設備，煙霧傳感器和溫度傳感器和系統(tǒng)的控制開關形成電氣連鎖，一旦檢測到故障，集裝箱通過聲光報警和遠程通信的方式通知用戶,同時，切掉正在運行的電池成套設備；濕度傳感器檢測到集裝箱內的濕度不滿足要求時，電池成套設備應采取有效措施使室內濕度滿足工作要求。1.1.4。9機械連鎖系統(tǒng)集裝箱在室外露天條件下不會被偷盜者打開,可保證在偷盜者試圖打開集裝箱時產(chǎn)生威脅性報警信號,同時，通過遠程通信

21、方式向后臺報警，該報警功能也可由用戶手動屏蔽。1.1.4。10安全逃生及應急系統(tǒng)集裝箱內有明確的安全逃生通道標示。一旦發(fā)生危險，人員可以根據(jù)安全標示迅速逃離現(xiàn)場,并且可手動控制報警系統(tǒng)通知用戶和手動切掉正在運行的成套電池設備。 圖1。5 集裝箱消防逃生報示意圖1.2 集裝箱基本參數(shù)1。2.1 環(huán)境適應性本集裝箱具備良好的防腐、防火、防水、防塵（防風沙）、防震、防紫外線、防盜等功能，可保證集裝箱25年內不會因腐蝕、防火、防水、防塵和紫外線等因素出現(xiàn)故障。其中，防腐功能能保證25年內集裝箱的外觀、機械強度、腐蝕程度等滿足實際使用的要求；防火功能保證集裝箱外殼結構、隔熱保溫材料、內外部裝飾材料等全部

22、使用阻燃材料;防水功能能保證箱體頂部不積水、不滲水、不漏水，箱體側面不進雨，箱體底部不滲水；防塵（防風沙）功能能保證在集裝箱的進、出風口和設備的進風口加裝可方便更換的標準通風過濾網(wǎng)，同時,在遭遇大風揚沙電氣時可以有效阻止灰塵進入集裝箱內部；所選用的防風沙網(wǎng)可過濾10微米以上的顆粒，可達到IP54防塵等級，可有效保證集裝箱防塵（防風沙）功能的長期有效性;集裝箱及其內部設備的機械強度滿足要求，不會出現(xiàn)變形、功能異常、震動后不運行等故障；防紫外線功能可保證集裝箱內外材料的性質不會因為紫外線的照射發(fā)生劣化、不會吸收紫外線的熱量等;防盜功能可保證集裝箱在室外露天條件下不會被偷盜者打開，可保證在偷盜者試圖

23、打開集裝箱時產(chǎn)生威脅性報警信號，同時,通過遠程通信方式向后臺報警,該報警功能應可以由用戶屏蔽。具體的報警/聯(lián)動功能參考1.1.4描述的報警系統(tǒng)、機械聯(lián)動系統(tǒng)、電子聯(lián)動系統(tǒng)功能描述。1. 巡檢儀圖111HDGC3920蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)標準配置可以實現(xiàn)下面功能: 在線監(jiān)測單體電池電壓、單體內阻、單體電池溫度、組壓、充放電電流及環(huán)境溫度；- 超限時自動告警; 現(xiàn)場顯示功能; 設備帶數(shù)據(jù)保存功能,并可通過RS485或網(wǎng)絡口上傳數(shù)據(jù)； 帶兩個干接點輸出?？蛇x功能：- 5.7英寸顯示屏；- 將UART轉成RS485的轉換器。二、 設備組成及各模塊說明2。1 設備組成編號圖片名稱1TA模塊2收斂模塊"

24、;26410 672A 未j22476 57CC 埌32215 7DD7 緗25155 6243 扃Z3TC模塊 4電流互感器5TA測試線 6TC測試線7TA通信線8電源線可選部件：編號圖片名稱1監(jiān)測單元34447 868F 蚏;r 25517 63AD 掭22030 560E 嘎e25240 6298 折2轉換器TA模塊采集每節(jié)電池的電壓、內阻與溫度，TC模塊采集電池組的充放電電流與環(huán)境溫度,通過UART總線互連后接到收斂模塊上，收斂模塊通過串口或網(wǎng)絡口接到后臺服務器上，實現(xiàn)遠程集中管理。系統(tǒng)拓撲圖如下：圖2-112.2 TA模塊TA模塊能監(jiān)測單只電池的電壓、內阻與溫度，并通過通信口將數(shù)據(jù)上

25、傳給收斂模塊，TA模塊本身不具備告警判斷功能。TA模塊由電池供電，2V模塊最大功率小于0。15W，12V模塊小于0.25W。需要注意的是，2V模塊只能用在監(jiān)測2V的電池上，12V也一樣，否則會損壞模塊，接口說明如下圖.圖2-2-1編號名稱說明J1口接電池正負極。COM1/COM2口這兩個口內部并列，為UART口，用于TA模塊間通信級連用.37488 9270 鉰40614 9EA6 麥&36149 8D35 貴23008 59E0 姠25687 6457 摗20606 507E 僨指示燈為黃綠雙色LED燈,綠燈為電源燈，黃燈為通信燈。2.3 收斂模塊收斂模塊可以從TA模塊中逐個讀取電壓

26、、內阻與溫度值，并進行分析處理與顯示，一個收斂模塊最多可以監(jiān)測六組電池,具體功能如下：a、輪巡讀取每個TA模塊測得的電池電壓、內阻與溫度值；b、帶LCD顯示，可查詢實時監(jiān)測數(shù)據(jù)及歷史告警記錄；c、可設置上下限值與運行參數(shù)；d、自動告警功能,告警時LED燈亮，蜂鳴器響，同時對應干接點閉合;e、帶一個RS485口與一個網(wǎng)絡,可接入到上位機。圖23-1編號名稱說明LCD顯示屏兩行中文顯示，122X32.按鍵34978 88A2 袢30429 76DD 盝29982 751E 甞25964 656C 敬22561 5821 堡=h共4個按鍵，“Esc"為退出鍵，“"“"為翻頁鍵， “Enter”為確認鍵。指示燈P為電源燈，通電后常亮;USB亮時表示設備有故障；E1亮時表示有通信故障，E2亮是表示電池告警; R1/T1為COM1的數(shù)據(jù)收發(fā)燈，接收到數(shù)據(jù)時R1亮，發(fā)送出數(shù)據(jù)時T1亮,R2/T2、R3/T3、R4/T4、R5/T5分別對應COM2、COM3、COM4與COM5。接地點接