2023新能源公司儲能調(diào)頻項目可行性研究報告

新能源公司儲能調(diào)頻項目可行性研究報告二Ｏ二三年二月深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告PAGE\*ROMANIIIPAGE\*ROMANIII中能建山西省電力勘測設計院有限公司目錄一、目述 4程況 4要計則 4究圍 5二、目設景 7家策景 7力助務展劃 7東網(wǎng)電力貨場和源構優(yōu)調(diào)資源迫需求 8三、目設必性 10家策支持 10促儲技與業(yè)發(fā)展 10促儲參輔服務 10兩細則 11網(wǎng)頻求 12東調(diào)輔服市場媽電實情況 13廣調(diào)市現(xiàn)分析 13媽電調(diào)市現(xiàn)狀 16廣儲調(diào)項發(fā)展狀 19目運能增電廠助務益并高機安運可性 21利媽電基儲能統(tǒng)開相創(chuàng)技術究 22四、目術案證 22化術案論證 22儲技方對論證 24高接方案 24升接方案 284.2.1接方確定 29儲電選論證 30儲系容及放率論證 33電能置入對性提分析 34廣省頻助務交規(guī)則 34儲系調(diào)測參數(shù) 38五、程術案置 39電能統(tǒng)工原理 39儲系主設備 41總設方案 41儲電箱 42六、程計案 48能統(tǒng)選及置 48儲系組成 48總面置 49電一部分 50準規(guī)范 50能統(tǒng)接入 50路流算設校驗 1能統(tǒng)行電質(zhì)量響析 1備材選擇 3明檢系統(tǒng) 4電保及地 4纜設防封堵 4電二部分 5次、電護自動置 5能統(tǒng)與、DCS、PMU接方案 8災警統(tǒng) 9頻控統(tǒng) 10制纜選擇 10能統(tǒng)機繼保護影響 10土結部分 13安工主內(nèi)容 13土工主內(nèi)容 13境護分 14七、防勞安全 14消設計 14參規(guī)規(guī)范 14儲系內(nèi)的防設計 15儲系外消設計 15勞安全 16設依據(jù) 16勞安和業(yè)生措施 17安衛(wèi)的資算 18安衛(wèi)效評述 18八、資算 1制則 1工總資 28.3附表 2濟價經(jīng)效分析 2財務利力析 1盈虧衡析 1結論 1九、感與險析 1感分析 1險析 1政風險 1市風險 1十、論 2深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告PAGE10PAGE10中能建山西省電力勘測設計院有限公司一、項目概述工程概況1#、2#、3#、4##5，#6（4*320+2*300MW）#66#機電除塵和引風機房北側空地建兩套12M/12MW（6Wh分別為#3/#4機組以及#5/#6機組主接線采用雙母線接線，高廠變按機組單臺配置，容量分別為40/25-15MW（#3\4號機組），40/25-25MW（#5、6號機組），采用分裂繞組。k0.37左右，調(diào)AGC0.9頻性能指標可達1.5左右。（試運行0.3#4#5#6極有可能無法入圍廣東調(diào)頻輔助服務市場，在調(diào)頻輔助服務市場競爭環(huán)境中處于更加不利于地位。綜上，結合媽灣電廠的實際情況，迫切需要在#3、#4、#5、#6耗。主要設計原則二次線系統(tǒng)等，提高儲能系統(tǒng)的自動化水平和安全可靠性。經(jīng)對現(xiàn)場勘察，并與業(yè)主單位交換意見，確定本工程主要設計原則如下：方案不影響電廠火電機組的安全穩(wěn)定運行，系統(tǒng)接入點為發(fā)電機組廠統(tǒng)配備有合適的保護，即使儲能系統(tǒng)出現(xiàn)故障，廠用開關能及時切除該配套系統(tǒng)不會影響到整個機組的運行安全。同時該系統(tǒng)每個電池集裝箱內(nèi)均配置獨立的自動火災報警和氣體滅火裝置，保證系統(tǒng)的運行安全。不影響原系統(tǒng)的繼電保護和廠級工控安全與廠內(nèi)系統(tǒng)相連的信號線均DCS產(chǎn)生信息交換。接線方式。方案設計有利于廠用電系統(tǒng)運行維護管理充分考慮并盡可能減少對電廠正常生產(chǎn)運行影響；在考慮安全可靠基礎上，盡可能利用現(xiàn)有配電設施及場的一次電纜在條件許可的情況下盡可能考慮利舊。ACE果；儲能系統(tǒng)應保證系統(tǒng)整體可靠性及使用壽命；97%，90%；嚴格控制儲能系統(tǒng)安全性，做好防火防爆等安全措施。廠變的情況發(fā)生。研究范圍本可行性研究工作的重點是通過調(diào)查與分析，著重分析研究了項目建設的必定本項目的技術方案。場交易規(guī)則（征求意見稿）及媽灣電廠調(diào)頻現(xiàn)狀、預計收益等方面進行論述。究。資估算與經(jīng)濟效益分析以及財務評價。PCS二、項目建設背景國家政策背景國家宏觀能源戰(zhàn)略已多次強調(diào)儲能產(chǎn)業(yè)是國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點方向2012調(diào)了新能源并網(wǎng)及儲能系統(tǒng)的核心技術研發(fā)及示范項目建設，是現(xiàn)階段我國新能源發(fā)展的重要任務。（20159號（2016〕39（市場（試行理實施細則（2017）作為獨立主體參與輔助服務市場交易。目前國內(nèi)部分電網(wǎng)區(qū)域已發(fā)布了儲能參與電力輔助服務的政策，為反映調(diào)頻服務供應商在提供調(diào)頻服務性能上的差異，激勵技術創(chuàng)新與電儲能裝置等參與調(diào)勵調(diào)頻服務供應商提升調(diào)頻服務質(zhì)量，并提高調(diào)頻資源使用效率。本項目在不影響電廠系統(tǒng)安全運行的前提下，結合相關政策和電儲能的技術優(yōu)勢，提高火電機組調(diào)頻能力，滿足電網(wǎng)快速響應調(diào)度的需求。電力輔助服務發(fā)展規(guī)劃國家能源局在《完善電力輔助服務補償（市場）機制工作方案》（國能發(fā)監(jiān)管[2017]67場)工作，分三個階段實施。第一階段(2017～2018年～2019(2019～2020力輔助服務，允許第三方參與提供電力輔助服務。廣東電網(wǎng)電力現(xiàn)貨市場和能源結構隨著廣東電網(wǎng)電力現(xiàn)貨市場的開放，電網(wǎng)調(diào)度現(xiàn)有的調(diào)控手段對各發(fā)電機組AGCAGCAGCAGCAGC損，提升機組的可用率及使用壽命，進一步促進全社會的節(jié)能減排。 三、項目建設的必要性國家政策的支持2017922（源[2017]1701號）,意見中提出，未來10年內(nèi)分兩個階段推進相關工作，第一階段實現(xiàn)儲能由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡;第二階段實現(xiàn)商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變。技術標準體系，形成一批重點技術規(guī)范和標準;探索一批可推廣的商業(yè)模式;培育的關鍵作用初步顯現(xiàn)。能技術裝備引領國際發(fā)展;形成較為完善的技術和標準體系并擁有國際話語權;基于電力與能源市場的多種儲能商業(yè)模式蓬勃發(fā)展;形成一批有國際競爭力的市場展現(xiàn)。（市場）（國能監(jiān)管[2016]164號5業(yè)、電力用戶、電儲能企業(yè)等投資建設電儲能設施;在發(fā)電側建設的電儲能設施，式電源就近向電力用戶出售;用戶側建設的一定規(guī)模的電儲能設施，可作為獨立市場主體，深度調(diào)峰。根據(jù)南方能源監(jiān)管局在《關于組織開展廣東調(diào)頻輔助服務市場模擬運行的通（南方監(jiān)能市場[2017]374號發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，有序穩(wěn)妥推進廣東調(diào)頻輔助服務市場建設工作，進一步調(diào)動發(fā)電企業(yè)提供輔助服（征求意見稿（出：允許第三方輔助服務提供者與發(fā)電單元聯(lián)合作為調(diào)頻服務提供者，第三方輔件成熟后，允許由省級及以上電力調(diào)度機構調(diào)管的第三方輔助服務提供者，獨立作為調(diào)頻服務提供者性能勵發(fā)電企業(yè)提供更優(yōu)質(zhì)的調(diào)頻輔助服務。兩個細則2018119）》的通知，《南方區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運行管理實施細則》及《南方區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務管理實施細則為優(yōu)化電力資源配置，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，發(fā)揮了積極作用，成效顯著。側的主體地位，輔助服務補償標準的提升也為各應用領域儲能技術提升應用價值提供了保障。源變革和能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的重要作用。國家能源局及其地方監(jiān)管機構發(fā)布了多個電力輔助服務市場化政策和促進電儲能參與電力輔助服務政策，在提高火電機開、新能源快速增長、電力市場逐步完善的情況下，輔助服務將成為未來300MW-600MW火電機組的必經(jīng)出路。AGC電網(wǎng)調(diào)頻需求（以廣東起步1350080kW/min。AGC166別是燃煤機組并非優(yōu)質(zhì)調(diào)頻電源，造成了優(yōu)質(zhì)調(diào)頻電源稀缺的現(xiàn)狀。50%10%AGCAGC“十四五”前瞻目標，挑戰(zhàn)將更為嚴峻。在廣東電網(wǎng)中部署相對少量的儲能系統(tǒng)，將能夠迅速并有效地解決電網(wǎng)調(diào)頻AGCAGCAGC發(fā)電計劃影響將減弱，需要大量優(yōu)勢的調(diào)頻資源參與偏差量的調(diào)節(jié)，穩(wěn)定電網(wǎng)。廣東省調(diào)頻輔助服務市場及媽灣電廠實際情況廣東調(diào)頻市場現(xiàn)狀分析2可對廣東調(diào)頻輔助服務市場運行情況進行合理的對比及分析。廣東區(qū)域全省2019年全年調(diào)頻需求、交易信息統(tǒng)計見下表：深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告PAGE14PAGE14中能建山西省電力勘測設計院有限公司表3.3-1廣東區(qū)域全省2019年交易信息統(tǒng)計表日間平均調(diào)頻需求(MW)平均申報機組數(shù)平均中標機組數(shù)平均機組中標里程（MW）平均中標價格(元/MW)平均日調(diào)頻總里程(MW)月調(diào)頻總里程(MW)平均日調(diào)頻總收益(元)月調(diào)頻總收益(元)2019年1月6041171539.614.9634451966781.71328352.941178940.32019年2月446117123614.1634051775351.51321456.137000770.72019年3月6721191739.214.7798432475148.11573036.248764122.72019年4月7151191938.415.1757952273846.81512857.345385719.22019年5月7681181939.915.6834072585612.61692457.552466181.62019年6月8441162238.413.11020333060977.61818719.954561595.82019年7月9421152438.713.31126463492017.62078043.364419341.72019年8月9231172339.413.21315384077687.52486438.377079586.52019年9月873119224015.71642554927650.13782219.31134665792019年10月7741201843.115.91430714435215.43251136.5100785232.82019年11月7071211838.512.51635154905463.13231526.496945793.22019年12月7041211839.814.314870646098883350002.7103850083.2日間平均調(diào)頻需求(MW)平均申報機組數(shù)平均中標機組數(shù)平均機組中標里程（MW）平均中標價格(元/MW)平均日調(diào)頻總里程(MW)月調(diào)頻總里程(MW)平均日調(diào)頻總收益(元)月調(diào)頻總收益(元)2020年1月3911181233.812.29207096936.12249025.42566086.22020年2月7651172136.620.316786582177.35647625.33813526.22020年3月6881162035.216.912899876008.53392984.32131102.9平均7211181938.414.81147062722717.52581058.856294310.8總和//////40840761.89/844414661.916中能建山西省電力勘測設計院有限公司16中能建山西省電力勘測設計院有限公司深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目 可行研究報告2019年-20203748MW，110972MW，198.3669661912119“調(diào)頻市場匯總表”451066%34%4598（根據(jù)最新數(shù)據(jù)其中大部分為配套儲能電站的機組及燃氣機組459.8萬元/23683568萬元/AGC考核、補償分攤費用后，總調(diào)頻結算費用多為負值，仍處于虧損狀態(tài)。根據(jù)最新“總表”統(tǒng)計，20201月-39491萬元，大2019202012億元。媽灣電廠調(diào)頻市場現(xiàn)狀根據(jù)廣東“調(diào)頻市場數(shù)據(jù)結算”了解，自2018年9月《南方區(qū)域調(diào)頻輔助服務（試行)20203所示：深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告PAGE17PAGE17中能建山西省電力勘測設計院有限公司表3.3-2 2018年9月—2020年3媽電調(diào)算統(tǒng)計時間調(diào)頻結算費用(萬元)AGC考核費用(萬元)考核分攤(萬元)調(diào)頻里程收益(萬元)AGC容量補償(萬元)補償分攤(萬元)上網(wǎng)電量(MWh)2018年9月-76.82250.94584.12595.81098.789594.6029505919.922018年10月-20.517301.01210021.529489095.162018年11月-89.030110.2895.52291.051910.286795.6026540165.122018年12月-79.426610.09175.73320.562816.45592.0859579355.922019年1月-55.36251.792210.945.461812.24882.2201473844.82019年2月-65.89071.94889.236407.754180.9324330506.882019年3月-103.5560.99238.2570.063911.536122.4206620648.162019年4月-89.38581.89578.001709.4238104.9156582585.522019年5月-106.79051.25768.629505.7602119.9226579333.922019年6月-125.63525.643310.399806.8109137.2026712429.52時間調(diào)頻結算費用(萬元)AGC考核費用(萬元)考核分攤(萬元)調(diào)頻里程收益(萬元)AGC容量補償(萬元)補償分攤(萬元)上網(wǎng)電量(MWh)2019年7月-168.90181.55769.866309.1793186.3898861476.882019年8月-195.22362.00377.43707.464208.1209904258.962019年9月-283.75613.370110.230807.3702297.967859351.682019年10月-218.55842.52688.921104.4187229.3714689676.242019年11月-167.14463.88426.0106.0008175.2712549288.082019年12月-220.47121.808410.019203.6102232.2922736728.962020年1月-183.86771.61226.660202.5533191.469474491.62020年2月-157.56141.2951.403602.1465159.8165254848.882020年3月-179.12092.31355.627504.9993187.4342516604平均/月-136.15912.9077.2650.68167.20148.40571611.06總和-2587.022955.228138.034212.9513136.812819.5710860610.2深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告PAGEPAGE26根據(jù)上述結算數(shù)據(jù)分析，20189—2020319AGC調(diào)頻里136816AGC2.97.2萬元/148.4萬元/136萬元，調(diào)頻結算始終處于虧損狀態(tài)。AGCK0.52（0.37）頻性能指標日平均值約可達到2.2以上，性能較好的燃氣機組綜合調(diào)頻性能指標1.6后報價將處于劣勢，機組中標幾率低，不滿足長期參與調(diào)頻市場的要求。表3.3-3廣東各電廠儲能項目表序號電廠名稱地市電廠規(guī)模儲能規(guī)模參與企業(yè)目前狀態(tài)1.粵電云河電廠（云浮C廠）云浮2×30萬煤機9MW/4.5MWh科陸電子、萬匯通、萬里揚2019年1月投運2.華潤海豐小漠電廠（小漠廠）汕尾2×100萬煤機30MW/15MWh科陸電子2019年8月投運3.湖南鯉魚江（鯉魚江電廠）郴州2×33萬煤機12MW/6MWh科陸電子、科華恒盛2019年10月投運4.華潤電力湖南（橋口電廠）郴州2×65萬煤機18MW/9MWh睿能世紀2019年12月投運5.佛山五沙熱電（德勝電廠）佛山2×32萬煤機9MW/4.5MWh智光電氣2019年12月投運6.河源電廠（源和廠）河源2×60萬煤機18MW/9MWh科陸電子2020年3月投運7.廣州恒運D廠（恒運D廠）廣州2×33萬煤機12MW/6MWh科陸電子2020年3月投運8.廣州華潤熱電（潤州B廠）廣州2×33萬煤機9MW/4.5MWh海博思創(chuàng)、大族能源、智中能研、鴻泰融新廣東2020年3月投運9.珠海橫琴熱（望洋廠珠海2×39萬煤機儲能+黑啟動20MW/20MWh廣東電網(wǎng)能源技術、華泰慧在建10.汕尾電廠3、4號機組（紅海灣廠）汕尾2×100萬煤機20MW德升新能源在建11.佛山恒益電（恒益廠佛山2×60萬煤機廣特電氣、陽光三星投運12.恒運熱電（恒運廠）廣州2×21+2×33萬煤機15MW/7.5MWh萬匯通投運13.茂名臻能熱（茂名廠茂名1×22萬+1×33萬+1×60萬煤機智光儲能投運14.靖海電廠（靖海廠）揭陽2×60萬煤機18MW/9MWh德升新能源在建15.平海電廠（平海廠）惠州2×100萬煤機30MW/15MWh智中能源在建16.粵江公司韶關電廠（韶關廠）韶關2×33萬煤機9MW/4.5MWh智中能源在建17.國電肇慶熱（白沙廠肇慶2×35萬煤機10MW/5MWh萬克新能源調(diào)試18.中電荔新（中新廠）廣州2×33萬煤機9MW/4.5MWh廣東電科能源技術公司中標19.湛江中粵能（調(diào)順廠湛江2×63萬煤機21MW/10.5MWh大族能源中標20.湛江電廠（湛江廠）湛江2×33萬煤機大族能源中標21.珠江電廠（珠江廠）廣州4×32萬煤機10MW/5MWh智光電氣/智光儲能中標22.華電韶關熱電韶關2×35萬煤機10MW/10MWh國電南自新能源中標南雄23.韶關粵江發(fā)電廣州2×33萬煤機9MW/4.5MWh智中在建24.華電坪石電廠2×33萬煤機9MW/9MWh廣東電科院在建25.南海京能發(fā)電一廠（新田B廠）佛山2×33萬煤機10MW/5MWh在建26.京能鈺海天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)珠海2×46.5萬燃氣14MW/7MWh投標27.大埔發(fā)電廠（匯東廠）梅州2×60萬煤機18MW/9MWh投標28.中山嘉明廣州待定規(guī)劃29.華廈陽西電廠廣州2×100萬煤機40MW/20MWh規(guī)劃30.粵電靖海發(fā)電廣州2×100萬煤機30MW/15MWh規(guī)劃根據(jù)以上廣東各電廠儲能項目表，目前約11家電廠儲能調(diào)頻系統(tǒng)已經(jīng)投入運30儲能調(diào)頻系統(tǒng)。根據(jù)廣東2019年~2020年3月輔助服務調(diào)頻市場情況，100多臺機組申報，中標率15%，未來中標機組幾乎將全部在儲能系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)頻機組中產(chǎn)生，可見媽灣儲能調(diào)頻系統(tǒng)投入越早，越有機會參與調(diào)頻市場。項目投運后能夠增加電廠輔助服務收益，并提高機組安全運行可靠性量的占比來分攤區(qū)域電網(wǎng)補償總費用；而媽灣電廠依靠機組自身調(diào)節(jié)能力不能滿AGC接影響。市場中可能還會享有優(yōu)先發(fā)電上網(wǎng)的權利，具有顯著的經(jīng)濟效益。顯著改善電網(wǎng)對可再生能源的接納能力，進一步輔助廣東電網(wǎng)公司構建堅強型電明顯，具有顯著的社會效益。有利于媽灣電廠基于儲能系統(tǒng)，開展相關創(chuàng)新技術研究1CEMS研究等。四、項目技術方案論證AGC優(yōu)化技術方案對比論證AGCACE幾種主流的機組性能優(yōu)化技術，現(xiàn)分析如下。協(xié)調(diào)控制優(yōu)化技術AGC穩(wěn)定機前壓力，達到鍋爐蓄熱利用的最大化。優(yōu)點：基本不需要改變機組原有設備的配置，工作量小，改造費用較低。沒有解決在ACE情況下機組頻繁調(diào)整的問題，參數(shù)波動及設備磨損有可能更加劇烈。凝結水節(jié)流技術水流量以達到減少或增加機組抽汽量，進而調(diào)節(jié)汽輪機組負荷的目的。備，如凝泵為變頻泵則只需在邏輯上優(yōu)化即可。10%方式下負荷指令仍然在頻繁折返，參數(shù)波動和設備的磨損不可避免。儲能系統(tǒng)聯(lián)合機組調(diào)頻技術利用大容量鋰電池系統(tǒng)輔助機組進行調(diào)頻服務。通過儲能系統(tǒng)來承擔絕大部度高，可以彌補機組此類性能的不足，極大的提升機組的調(diào)節(jié)性能。22折返調(diào)節(jié)，減少設備磨損，穩(wěn)定機組運行參數(shù)，進而達到節(jié)煤的效果。缺點：投資較大，增設儲能電池系統(tǒng)對高壓廠用電段余量要求較高。表4.1-1是常規(guī)機組性能提升改造方案對比表表4.1-1 常機性能升造案比表改造式 投資度 系統(tǒng)

性能提升額度（kpi)

燃料節(jié)約效果

設備磨損減少協(xié)調(diào)優(yōu)化

1、部分優(yōu)化(80~200萬元)；2、全面優(yōu)化（600~800萬元）；

1、無2、嵌入式優(yōu)化系統(tǒng)

20%

無，有可能增加

無明顯改善綜上，結合目前電廠的實際運行情況，當前綜合調(diào)頻性能指標K值約為0.52凝結節(jié)流 200元

凝結水節(jié)流設備或凝泵變頻器

10%

略微，不到0.3%

無明顯改善儲能系統(tǒng)輔助機組調(diào)頻技術

12MW系約3000元儲能池統(tǒng)150%~300%

當頻率小幅度上下波動時，可以明顯減少（K優(yōu)化的基礎上增加儲能輔助調(diào)頻系統(tǒng)，保障電廠的綜合調(diào)頻性能指標達到相對理想的狀態(tài)，從而保障投資收益。方案不影響電廠火電機組的安全穩(wěn)定運行系統(tǒng)接入點為發(fā)電機組廠用電災報警和氣體滅火裝置，保證系統(tǒng)的運行安全。不影響原系統(tǒng)的繼電保護和廠級工控安全與廠內(nèi)系統(tǒng)相連的信號線均使DCS線方式。方案設計有利于廠用電系統(tǒng)運行維護管理充分考慮并盡可能減少對電廠次電纜在條件許可的情況下盡可能考慮利舊。儲能技術方案對比論證高壓接入方案儲能系統(tǒng)主接線本方案采用PCS直升6kV，直接接入電廠的6kV段。該方案節(jié)省了以往方案的低壓380VPCS升壓系統(tǒng)，節(jié)省了干式變壓器。針對該項目的容量配置，考慮經(jīng)濟與安全因素，采用級聯(lián)高壓儲能技術與低壓集中式PCS結合方案，以#5、6號機組為例，安裝2套6kV5MW/5MWh的級聯(lián)高壓儲能系統(tǒng)及2套1MW/1MWh的低壓集中式儲能系統(tǒng)，以1套級聯(lián)高壓儲能系統(tǒng)+1套低壓儲能系統(tǒng)并聯(lián)，接入高廠變的6KV側。在2個高廠變的6KV側每段母線分別新增1臺6KV開關柜，作為儲能系統(tǒng)的6KV高壓接入開關柜。圖4.2-1儲能系統(tǒng)一次系統(tǒng)圖級聯(lián)型高壓儲能系統(tǒng)采取級聯(lián)H橋的拓撲結構，一次電路采用星形連接，每相由18個鏈節(jié)串聯(lián)組成；每個鏈節(jié)由1個功率單元和1個電池柜組成，每個電池柜的額定直流電壓為768V，容量為92.16kWh，每個電池柜由1076.8V/9.216kWh電池PACK串聯(lián)組成。級聯(lián)H橋拓撲結構如圖所示。圖4.2-2級聯(lián)H橋拓撲結構圖PCS功率單元主要由IGBT功率變換電路構成，同時還包括由功率器件驅(qū)動、保護、信號采集、光纖通訊等功能組成的控制電路。每個PCS功率單元在結構及電氣性能上完全一致，可以互換。通過控制IGBT的工作狀態(tài)，輸出PWM電壓波形。儲能系統(tǒng)的輸出電壓由多個功率單元輸出電壓移相疊加而成。全系統(tǒng)無需濾波即可輸出接近正弦波的電壓波形，電能質(zhì)量滿足相關國家標準要求。4.2.1.2儲能系統(tǒng)配置整個項目由2高壓儲能系統(tǒng)+2套低壓儲能系統(tǒng)組成，2套5MW/5MWh級聯(lián)型儲能系統(tǒng)單元由6個40尺（12192*2438*2896mm）的單相集裝箱、1個40尺的中壓集裝箱構成；2套低壓儲能系統(tǒng)由1個40尺（12192*2438*2896mm）電池集裝箱、1個30尺變壓升壓集裝箱組成。項目占地面積約為1155m2。表4.2-1儲能系統(tǒng)的配置序號名稱規(guī)格型號/材質(zhì)數(shù)量備注一級聯(lián)高壓儲能系統(tǒng)ZG-HVBESS/LFP-5000/5000-6-O-AC/M2套2套系統(tǒng)含1.1~1.51.1電池系統(tǒng)5MWh2套含電池PACK、電池柜、電池管理系統(tǒng)等1.2變流系統(tǒng)ZG-PCS/LFP-5000/06-ACM2套1.3單相集裝箱40尺高柜，定制6臺1.4中壓集裝箱40尺高柜，定制1臺1.5總控集裝箱40尺高柜，定制1臺含消防、溫控、低壓配二低壓集中儲能系統(tǒng)ZG-LVBESS/LFP-1000/10002套2套系統(tǒng)含2.1~2.52.1電池系統(tǒng)1MWh2套含電池PACK、電池柜、電池管理系統(tǒng)等2.2逆變器系統(tǒng)ZG-PCS/LFP-630/0.4-ACC4套2.3干式變壓器SCB11-1250kVA/6kV2套低壓儲能系統(tǒng)升壓變2.4電池集裝箱40尺高柜，定制1臺含消防、溫控、低壓配電、照明等。2.5變流升壓集裝箱30尺，定制1臺三EMS系統(tǒng)GH-PVSS20001套四6kV開關1250A,31.5kA8臺4.2.1.3高壓儲能系統(tǒng)優(yōu)點、模式靈活，可運行在給定有功無功電流模式、并網(wǎng)恒功率控制模式、并網(wǎng)恒流充電模式、離網(wǎng)恒壓恒頻控制模式等。、性能優(yōu)異，具有優(yōu)異高效的性能：低于3%的諧波含量，低于1%輸出電壓失真率，全局響應時間不超過10ms。、每簇電池配置一臺功率單元，各電池簇直流母線互相獨立，避免電池簇并聯(lián)。、PCS具備兩級主動均衡功能，增強系統(tǒng)電池參數(shù)離散適應性，電池全生命周期可保持高容量利用率。、大幅降低單個電池包電量（同一直流母線下的電池單體數(shù)量僅為低壓方案的1/3），大幅提升電池系統(tǒng)安全系數(shù)。升壓接入方案儲能系統(tǒng)主接線該方案通過蓄電池組、PCS雙向逆變器、升壓變及高壓環(huán)網(wǎng)箱組成。蓄電池組同過串并聯(lián)組成蓄電池系統(tǒng)，通過直流輸出至PCS的直流側，雙向逆變器PCS再通過逆變?yōu)榻涣?80V電源，再通過0.38/6kV升壓變升至6kV系統(tǒng)。該方案的關鍵是電池組容量與PCS容量匹配配置。儲能系統(tǒng)配置

圖4.2-3儲能系統(tǒng)一次系統(tǒng)圖選用本方案配置，考慮占地面積，PCS容量選用1.5MW配置方案。儲能系統(tǒng)由8個集裝箱，分別為4個45尺電池集裝箱（3MW）、2個40尺中壓變流箱（6MW）、1個40尺高壓環(huán)網(wǎng)箱和1個40尺集控箱。表4.2-2儲能系統(tǒng)的配置序號名稱數(shù)量說明1電池集裝箱83MWhDC2中壓變流箱441.5MW1SCB11-6000/6.31明、消防等3環(huán)網(wǎng)箱2含儲能進線柜、儲能出線柜、PT柜和直流屏。4集控集裝箱2AGC交流配電系統(tǒng)等5電廠內(nèi)改造1開關、電纜、DCS及RTU等儲能系統(tǒng)優(yōu)點技術相對成熟；PCS各系統(tǒng)之間采用模塊化設計，相對獨立，便于檢修及維護。4.2.1接入方案確定

表4.2-2方案對比表方案一方案二經(jīng)濟性系統(tǒng)相對簡單，節(jié)省了變壓器，但采用了高壓系統(tǒng)傳統(tǒng)低壓升壓方案可靠性采用大量PCS級連方案，均衡性好相對獨立，便于檢修及維護安全性直接升壓方案電池及PCS采用低壓系統(tǒng)工程案例較少較多最小占地面積約650平米約600平米工程造價方面，綜合比較方案一造價略低，但同時受制于大量PCS成本下降受限。安全性：方案一采用高壓級聯(lián)，對電池、BMS案二采用升壓方案，方案二PCS線并聯(lián)電池數(shù)少，電池系統(tǒng)安全性更高?？煽啃裕悍桨敢徊捎么罅縋CS級連方案，若多個PCS方案一，但目前場地兩種方案基本可以滿足。綜上，從技術上看兩種方案均可行，電廠實際場地滿足兩種方案需求，價格也基本相同，安全性及可靠性各有優(yōu)劣，但方案二運行案例及設備廠較多，便于后期運行維護，建議暫按方案二執(zhí)行。實施階段根據(jù)綜合實際報價及電廠實際需求最終確定。儲能電池選型論證儲能電池種類多，性能特點各不同。當前主流電化學儲能技術有先進鉛酸電（鉛炭電池2000530%-40%術和產(chǎn)業(yè)鏈也將進一步成熟。應用。相比其他鋰電池來說，磷酸鐵鋰電池至少具有以下五大優(yōu)點：更高的安全性（200300縱坐標可看出磷酸鐵鋰材料釋放的能量低，所以磷酸鐵鋰材料更加安全。圖4.4-1 同料分溫度釋的量更長的使用壽命磷酸鐵鋰電極材料是目前最安全的鋰離子電池正極材料，其循環(huán)壽命達到2000次以上。不含任何重金屬和稀有金屬（原材料成本低）供料問題。支持快速充電磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)成熟度更高，支持快速的充放電。工作溫度范圍廣儲能技術具有較大的安全性優(yōu)勢。表4.4-1 磷鐵電其他料電性比較其他材料鋰電池項目磷酸鐵鋰LFP鎳鈷錳酸鋰NCM鎳鈷鋁酸鋰NCA電壓平臺（V）3.43.6-3.93.6比容量（mAh/g）130-150150-220170-200振實密度（g/cm3）1.0-1.42.0-2.32.0-2.4能量密度（Wh/kg）90-120160-200180-240循環(huán)壽命（次）＞2000800-2000500-1000工作溫度-20-75-30-65-30-65成本低較高較高優(yōu)點電化學性能穩(wěn)定、循環(huán)性高能量密度、低溫性命能好能好缺點低溫性能較差、放電使用部分金屬鈷，高溫性能差、安全性電壓低價格高差、技術門檻高應用領域動力電池、儲能電池小電池、動力電池小電池、動力電池容采用納米級活性炭作為基材，將鋰離子電池和超級電容器的制造工藝做了無縫（≥10000（（≥1000Wh/kg）案列及相關實驗數(shù)據(jù)及認證。應用案例及電廠實際需求最終確定。儲能系統(tǒng)容量及充放倍率論證AGC3%倍的機組全容量300MW×3%=9MW；85%4%300MW×4%=12MW并參考廣東省火電機組輔助調(diào)頻系統(tǒng)的配置，本工程容量確定配置儲能系統(tǒng)功率12MW。30301（2C1C）。近幾年隨著電池造價的降低，儲能調(diào)頻領域中電池費用在儲能系統(tǒng)的占20172/320201/21C2C1C2C2（電池壽命一般按同比滿容量放電次數(shù)質(zhì)保）12MW/12MWh(1C)1C1C2C21C12MW/12MWh。表4.4-1本工程電池系統(tǒng)2C/1C方案比較設備造價設備占地面積壽命對K值的影響2C儲能系統(tǒng)約1900萬約8個40尺集裝箱約2年較高1C儲能系統(tǒng)約2200萬44540集裝箱約4年大多數(shù)情況下達不到深充深K2C相同1C配置為#3及#4（二期）配套12MW/12MWh輔助調(diào)頻系統(tǒng)，#5及#6（三期）配套12MW/12MWh24MW/24MWhK0.52（K保障電廠的綜合調(diào)頻性能指標達到相對理想的狀態(tài)，從而保障投資收益。性能提升分析廣東省調(diào)頻輔助服務交易規(guī)則（試行（2018912020年7月9日，廣東電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心發(fā)布了“關于征求《南方區(qū)域調(diào)頻輔助服務市場交易規(guī)則（征求意見稿）》意見的函”，202111試運行。關于廣東區(qū)域發(fā)電單元參與調(diào)頻市場現(xiàn)行及試運行政策下的交易方式、結算規(guī)則等對比見下表：深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告PAGEPAGE35表4.5-1現(xiàn)行和試運行的交易規(guī)則主要參數(shù)對比項目現(xiàn)行試運行備注準入門檻綜合調(diào)頻性能指標≥0.5綜合調(diào)頻性能指標≥0.3最近8個中標時段計算綜合調(diào)頻性能指標參與模式廠級AGC模式單機AGC模式廠級AGC模式單機AGC模式多機參與/單機參與標準調(diào)頻容量要求min（發(fā)電單元標準調(diào)節(jié)速率×5分鐘，發(fā)電單元容量×7.5%）min（發(fā)電單元標準調(diào)節(jié)速率×5分鐘，發(fā)電單元容量×7.5%）中標調(diào)頻容量要求min（20%/電單元數(shù)）Min[max（發(fā)電單元標準調(diào)頻容量，QU),max（控制區(qū)調(diào)頻容量需求值的20%/全廠中標發(fā)電單元數(shù)，Qr）調(diào)頻里程申報價格6元/兆瓦~15元/兆瓦5.5元/兆瓦~15元/兆瓦廣東電能量現(xiàn)貨市場正式運行前價格歸一化綜合調(diào)頻性能指標Pi kikPi kikkmax為其所屬的調(diào)頻資源區(qū)內(nèi)所有發(fā)電單元的綜合調(diào)頻性能指標中最大值排序、出清調(diào)頻里程報價/P調(diào)頻里程報價/P從低到高依次出清，直至中標調(diào)頻容量項目現(xiàn)行試運行備注價格總和滿足控制區(qū)及資源分布區(qū)調(diào)頻容量需求值，最后中標排序價格為統(tǒng)一出清價格調(diào)頻里程補償結算n(iii)i1nR月度調(diào)頻里程補償(DiQim1K)Ki）i1nR月度調(diào)頻里程補償(DiQiK)K）i1DiiQiiKiimm0經(jīng)多次溝通調(diào)研，最終結算方式暫按不開根號執(zhí)行。調(diào)節(jié)速率k1發(fā)電單元實測速率/調(diào)頻資源分布區(qū)內(nèi)平均標準調(diào)節(jié)速率發(fā)電單元實測速率/調(diào)頻資源分布區(qū)內(nèi)平均標準調(diào)節(jié)速率現(xiàn)行政策下k1最大值暫不超過5，試運行政策下最大值不超過3響應時間k21-（發(fā)電單元響應延遲時間/5min）1-（發(fā)電單元響應延遲時間/5min）k2最大值不超過1調(diào)節(jié)精度k31-（發(fā)電單元調(diào)節(jié)誤差/發(fā)電單元調(diào)節(jié)允許誤差）1-（發(fā)電單元調(diào)節(jié)誤差/發(fā)電單元調(diào)節(jié)允許誤差）k3最大值不超過1項目現(xiàn)行試運行備注綜合調(diào)頻性能指標kk=0.25×(2×k1+k2+k3)k=λI×kI＋λII×kII＋λIII×kIII現(xiàn)行政策下k最大值不超過3，試運行政策下最大值不超過2深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告PAGEPAGE38從政策的變化可知，規(guī)則的修訂主要是防止調(diào)頻輔助服務市場出現(xiàn)個別K較高機組長期暴利收益，新政策從調(diào)頻里程和價格方面都做了處理措施和限制。主要的變化有:k3降低為2。市場申報價格上、下限，保留了隨時降價的可能。K值為230%調(diào)頻容量補償額降低，中標機組將不再獲得調(diào)頻容量補償。綜上，以上規(guī)則的修訂說明，收益測算環(huán)節(jié)在價格和里程因素上需保守考慮。儲能系統(tǒng)調(diào)頻測算參數(shù)3.3政策的交易規(guī)則進行測算。K值KKK1.3測算。表4.4-3調(diào)合K值預測 位元/MWK第1年第2年第3年第4年第5年第6年第7年第8年第9年第10年1.31.31.31.31.31.31.31.31.31.31.3Q值12AGC（儲能聯(lián)合調(diào)頻項目投運數(shù)量增加或機組自身優(yōu)化KKK1元/MW/度降低，本次評估暫以此預估。表4.4-2清格Q預測 單元/MW第1年第2年第3年第4年第5年第6年第7年第8年第9年第10年出清價格12.011.010.09.08.07.06.05.05.05.0D值3.31C3500MW3500MW運行天數(shù)#3456投入。201966259.77h2607072.26h294#3456300天考慮。五、工程技術方案配置電儲能系統(tǒng)的工作原理本項目采用采用電池儲能系統(tǒng)、儲能雙向變流器來實現(xiàn)鋰電池和廠用電源之間的直流系統(tǒng)和交流系統(tǒng)的能量雙向流動，工作原理如圖5.1-1所示。圖5.1-1儲能聯(lián)合AGC調(diào)頻系統(tǒng)結構拓撲圖儲能系統(tǒng)是一個由多個直流電池組集成的大容量電源系統(tǒng)，機組調(diào)頻降低負50Hz0到最大出力的響應時間僅為數(shù)百毫秒，從而可以實現(xiàn)火力燃煤電廠的快速調(diào)節(jié)。投入運行模式下電儲能系統(tǒng)投運后，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)下達的調(diào)頻指令發(fā)RTU，RTUAGC動作控制機組出力朝目標值調(diào)RTUAGC/ACE調(diào)頻指令發(fā)送至儲能控制器。儲能系統(tǒng)控制單元根據(jù)指令目標負荷與調(diào)頻機組實時負荷之間的差值自動控制電儲能系統(tǒng)出力大小，并將動實時控制調(diào)頻目標值與機組出力差值，直到燃煤機組出力滿足調(diào)頻指令要求目和儲能系統(tǒng)各自對應出力，快速準確完成調(diào)節(jié)任務。AGC的響應控制流程。儲能系統(tǒng)主要設備5.2-1所示。表5.2-1 電儲單模塊能明序號名稱說明1電池儲能單元電能量存儲部分，高倍率磷酸鐵鋰電池，總容量12MWh2功率變換裝置電池充放電控制設備，由PCS和升壓變組成，12MW/6kV3高壓環(huán)網(wǎng)裝置系統(tǒng)保護、匯流裝置，將12MW功率變換裝置統(tǒng)一匯流通過一路電纜連接至6kV廠用電備用開關4通信與控制單元與電廠RTU、DCS和儲能對接的裝置，采集分析調(diào)度信號及控制儲能系統(tǒng)充放電總體設計方案12MW/12MWh44524016kV環(huán)網(wǎng)箱和1個40尺（非標）集控箱。表5.2-2 儲系主備序號名稱數(shù)量說明1電池集裝箱43MWhDC2中壓變流箱241.5MW1SCB11-6000/6.3雙繞組變壓器、1臺控制柜、溫控系統(tǒng)、照明、消防等3環(huán)網(wǎng)箱1含儲能進線柜、儲能出線柜、PT柜和直流屏。4集控集裝箱1AGC交流配電系統(tǒng)等儲能電池箱12192DC柜空調(diào) Rack1 Rack2 Rack3 Rack4 Rack5空調(diào)DC柜空調(diào)Rack6Rack7 Rack8 Rack9 Rack10空調(diào)243845（13716mm*2600mm*3100mm，長*寬*高集裝箱進12192DC柜空調(diào) Rack1 Rack2 Rack3 Rack4 Rack5空調(diào)DC柜空調(diào)Rack6Rack7 Rack8 Rack9 Rack10空調(diào)2438圖5.2-1 儲電箱圖際領先，國內(nèi)先進水平。◆超長循環(huán)壽命◆良好的高溫性能◆可以快速充電◆出色高倍率放電性能◆高安全性◆環(huán)境友好◆安裝靈活方便，整體美觀電池簇1P33S1向下收集電池模組信息，向上層電池堆管理系統(tǒng)（BAMS）提供信息，電池簇管理單元采集本簇電池電壓電流溫度等信息對電池簇進行保護以及控制。中控柜中控柜配電系統(tǒng)通過從外部接入AC400VBMS柜，在發(fā)生消防事故或者其他緊急事故下可以完成自動或者手動控制下的急停。其中中控柜有以下功能：、集裝箱內(nèi)工業(yè)空調(diào)、照明、消防、應急燈、柜內(nèi)外插座等配電；狀態(tài)信息，并上傳至后臺；鍵支路微斷分合閘狀態(tài)可以采集并上傳至后臺；BAMSBMS系統(tǒng)信息的查看與控制。匯流柜（以下簡稱匯流柜雙向變流器電流以及絕緣情況等進行監(jiān)測，并且借助于其中的開關電源滿足系統(tǒng)內(nèi)關鍵器件BCM通過以太網(wǎng)通訊將數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息上傳到BAM（電池堆管理單元并接收電池堆或者監(jiān)控后臺的命令控制直流匯流總開關的分合。儲能系統(tǒng)中每個電池陣列都須配置一個匯流柜。匯流柜有以下功能：1)、匯流柜內(nèi)主斷路器（匯流總斷路器）在電氣參數(shù)上能滿足各電池簇匯流功能，并配有輔助觸點作為其狀態(tài)監(jiān)測以及分勵脫扣器；24V24V直流電源的電氣元器件；DMUSPD（外部提供）。電池管理系統(tǒng)方案、BMS系統(tǒng)整體構架本次BMS系統(tǒng)是根據(jù)大規(guī)模儲能電池陣列的特點設計的電池管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)使用鋰電池為儲能單元的儲能電池陣列，用于監(jiān)測、評估及保護電池運行狀態(tài)的SOCSOH及電池累計處理能量等；保護電池安全等。每個儲能電池組配置BMS，BMS包括三層架構分別監(jiān)測電芯、電池簇和電池堆的相關運行參數(shù)。一級BMS衡，手動均衡和指定均衡目標電壓等均衡模組。二級BMSBMS向三級BMS二級BMS障保護；電池簇配置短路保護。三級BMSBMS池系統(tǒng)電池SOCSOHPCS和就地監(jiān)控裝置通訊完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)以及相關交互操作，三級BMS在本地對電池系統(tǒng)的各項事件及歷史關BMS功能。5.2-2BMS、BMS通信方案PCS統(tǒng)間傳輸?shù)囊话氵\行狀態(tài)信息量：表5.2-4運行狀態(tài)信息表序號數(shù)據(jù)類型上傳/下傳1電池系統(tǒng)內(nèi)全部單體電池電壓上傳2儲能電池組串端電壓上傳3直流側電流上傳4電池系統(tǒng)最大溫度差上傳5各儲能單元SOC上傳6各儲能單元SOH上傳7監(jiān)控設備房間的環(huán)境溫度上傳8運行報警上傳9事件記錄上傳10保護動作信息上傳、BMS功能SOCSOH值。電池管理系統(tǒng)可采集與上送各種關系蓄電池安全、可靠、使用壽命滿足要求等故障及告警信號、系統(tǒng)工作狀態(tài)信號等。主要包括：過壓告警、欠壓告警、過流告警、過溫告警、漏電告警、必要的開關狀態(tài)、通信異常、電池異常報警、電池管理系統(tǒng)異常報警等。接點和報文形式給出報警到儲能站監(jiān)控系統(tǒng)。護。地和遠程修改功能。1000010SOC、電池單體電壓溫度、運行參數(shù)的修改、電池管理單元告警、保護動作、充電和放電開始/結束時間等均應有記錄，連續(xù)記錄時間不應少于10天。事件記錄具有掉電保持功能。每個報警記錄包含所定義的限值、報警參數(shù)，并列明報警時間、日期以及報警值時段內(nèi)的峰值。能。行參數(shù)的操作均需要權限確認。PCS護的要求，BMS做主。電池管理系統(tǒng)具備對時功能，滿足時分秒的監(jiān)控系統(tǒng)對時功能。BMSPCS間出現(xiàn)通信異常時，BMSBMS常運行。98%。蓄電池管理系統(tǒng)故障時，須保證蓄電池的安全。GB/T17626.2-2006《電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗》規(guī)定嚴酷等級為三級靜電放電抗擾度、GB/T17626.4-199817626.5-1999量技術浪涌(沖擊)抗擾度試驗》規(guī)定嚴酷等級為三級浪涌(沖擊)抗擾度抗擾度、GB/T17626.8-2006級為四級工頻磁場抗擾度、GB/T17626.12-1998《電磁兼容試驗和測量技術振蕩波抗擾度試驗》規(guī)定嚴酷等級為三級振蕩波抗擾度試驗的要求。通訊能力：電池管理系統(tǒng)具有高性能、高可靠性、實時性的通訊能力性。BMS能通過RS485和硬接點兩種方式與PCS進行聯(lián)系，保證在電池組出現(xiàn)嚴重故障時及時停運，BMS做主，下發(fā)數(shù)據(jù)如：電池組電流，電壓，允許功率等其它必需的數(shù)據(jù)。IEC61850ModbusTCP臺進行通訊。三層告警：預告警、告警、保護。PCSPCS成，BMSPCS預充電。預警、告警、保護信息分類顯示。、BMS保護電池系統(tǒng)具備完善的保護功能，對于可能出現(xiàn)的過充、過放、過溫、過流（短路）、絕緣、通訊及供電中斷故障能夠及時保護，確保在任何條件下電池不會出現(xiàn)過充、過放、電池鼓包、漏液、冒煙、起火等安全事故。六、工程設計方案儲能系統(tǒng)的選址及布置（#3#412MW/12MWh（#5#612MW/12MWh24MW/24MWh，8（其中高壓環(huán)網(wǎng)箱為方便設備安裝維護，進行了箱體加寬處理），445240140140根據(jù)接入電網(wǎng)技術規(guī)范要求，儲能系統(tǒng)要求設置高低穿功能?？偲矫娌贾?7508580邊緣，相對對立，便于安全運維。圖6.1-1儲能系統(tǒng)布置圖電氣一次部分標準及規(guī)范GB/T36276-2018 電力儲能用鋰離子電池GB/T34131-2017 電化學儲能電站用鋰離子電池管理系統(tǒng)技術規(guī)范176-2018 大型電化學儲能電站電池監(jiān)控數(shù)據(jù)管理規(guī)范GB/T34120-2017 電化學儲能系統(tǒng)儲能變流器技術規(guī)范GB/T36547-2018 電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術規(guī)定NB/T42090-2016 電化學儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范GB/T36549-2018 電化學儲能電站運行指標及評價GB50229-2019 火力發(fā)電廠與變電所設計防火規(guī)GB50660-2011 大中型火力發(fā)電廠設計規(guī)范DL/T5390-2014 火力發(fā)電廠和變電所照明設計技術規(guī)定GB50058-2014 爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)DL/T5352-2018 高壓配裝置設計技術規(guī)程DL5153-2014 火力發(fā)電廠廠用電電設計技術規(guī)定GB/T50064-2014 交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規(guī)范GB/T50065-2011 交流電氣裝置的接地設計規(guī)范GB50217-2018 電力工程電纜設計技術規(guī)范DL/T5222-2005 導體和電器選擇設計技術規(guī)上述規(guī)范執(zhí)行最新版本。儲能系統(tǒng)的接入儲能系統(tǒng)電氣主接線考慮到高廠變的容量和實際負荷分布情況，本項目單套儲能裝置接入方式擬46MW/6MWh6MW/6MWh通過電纜連接，以二期為例，分別接入廠內(nèi)#3（#4）6KVA段，#3（#4）6KVBA/B段兩臺開關之間互為閉鎖。當雙機組ACEAGC可根據(jù)需要向調(diào)度申請設置其中任何一臺機組作為ACE6kVAB12MW6kVA/B段供電方式，從而實現(xiàn)電儲能裝置在雙機/單機任何模式下都能實現(xiàn)滿容量運行，提高電儲46kV1250A#3#46kVAB#346kVABACE方式的能力。圖6.2-1一次系統(tǒng)原理接線圖圖6.2-2儲能系統(tǒng)主接線圖AGC儲能輔助調(diào)頻系統(tǒng)內(nèi)低壓側輔助系統(tǒng)包括照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、空調(diào)系BMS380V120kW3/4#PC段供電。因儲能系統(tǒng)的消耗電量主要是儲能系統(tǒng)的效率損失和低壓輔助負荷用電約而且是間斷性負荷，所以儲能系統(tǒng)對廠用電率幾乎無影響。變壓器容量校驗本次二期改造前高廠變負荷統(tǒng)計表分別見表6.2-1，高廠變額定容量（40/25-6kV公用段及機組變都為備用能系統(tǒng)接入要求高廠變負荷統(tǒng)計表見6.2-2。6.2-36.2-4高廠變統(tǒng)計負荷無法滿足儲能系統(tǒng)接入的需求。考慮電泵只在機組啟動或者氣泵另外，根據(jù)電廠實際運行數(shù)據(jù)，一般情況下高廠變低壓側負荷大概在10MW綜上，變壓器容量滿足儲能系統(tǒng)投入的需求。深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告PAGEPAGE55表6.2-1 二改前變負統(tǒng)表6kV負荷統(tǒng)計表序設備數(shù)據(jù)3號機4號機額定安裝工作換算計算6kVA段6kVB段6kVA段6kVB段3#機4#機設備名稱容量數(shù)量數(shù)量系數(shù)容量安裝工作安裝工作安裝工作安裝工作重復容量重復容量號數(shù)量容量數(shù)量容量數(shù)量容量數(shù)量容量S3S3kW/kVA臺(回)臺(回)KKVA臺(回)kVA臺(回)kVA臺(回)kVA臺(回)kVAkVAkVA1電動給水泵5400221540015400001540000002循環(huán)水泵1800441180011800118001180011800003凝結水泵112042111201112011120111201112011201120∑P1(kW)3832022920383202292011201120S1=∑P1(kVA)8320292083202920112011204引風機3400441340013400134001340013400005送風機9004419001900190019001900006一次風機1150441115011150111501115011150007磨煤機3001210130039003900390039003003008爐水循環(huán)泵20064120012002400120024002002009汽動給水泵前置泵25044125012501250125012500010攪拌鼓風機2504215001500150012501250500250116kV公用A段172501172501000126kV公用B段117320101732000∑P2(kW)11145501314820101430011145701000750S2=0.85*∑P1(kVA)12367.5125971215512384.4850637.513低壓工作變16004211600116001160011600116001600160014電除塵變12504211250112501125011250112501250125015照明變50022150015000015000000∑P3(kW)3335022850333502285028502850S3=0.85*∑P3(kVA) 2847.52422.52847.52422.52422.52422.5S=1.1*(S1+S2)+S3(kVA)423535217939.5423322.52177274392.54180分裂繞組負荷小計(kvA)Sjs 高壓繞組計算負荷(kVA)3708236869.5所選變壓器容量(MVA)40000/25000-1500040000/25000-15000表6.2-2二期改造后的高廠變負荷統(tǒng)計表6kV負荷統(tǒng)計表備注序設備數(shù)據(jù)3號機4號機額定安裝工作換算計算6kVA段6kVB段6kVA段6kVB段3#機4#機設備名稱容量數(shù)量數(shù)量系數(shù)容量安裝工作安裝工作安裝工作安裝工作重復容量重復容量號數(shù)量容量數(shù)量容量數(shù)量容量數(shù)量容量S3S3kW/kVA臺(回)臺(回)KKVA臺(回)kVA臺(回)kVA臺(回)kVA臺(回)kVAkVAkVA1電動給水泵540022154001000100000說明12循環(huán)水泵1800441180011800118001180011800003凝結水泵112042111201112011120111201112011201120∑P1(kW)3292022920329202292011201120S1=∑P1(kVA)2920292029202920112011204引風機3400441340013400134001340013400005送風機9004419001900190019001900006一次風機1150441115011150111501115011150007磨煤機3001210130039003900390039003003008爐水循環(huán)泵20064120012002400120024002002009汽動給水泵前置泵25044125012501250125012500010攪拌鼓風機250421500150015001250125050025010儲能系統(tǒng)600042160001600016000160001600060006000116kV公用A段172501172501000126kV公用B段110101000說明1∑P2(kW)112055013135001020300111325070006750S2=0.85*∑P1(kVA)17467.5114751725511262.559505737.513低壓工作變160042116001160010116001000說明114電除塵變125042112501125010112501000說明115照明變50022150015000015000000∑P3(kW)3335020333502000S3=0.85*∑P3(kVA) 2847.502847.5000S=1.1*(S1+S2)+S3(kVA)423235214395423022.5214182.570706857.5分裂繞組負荷小計(kvA)Sjs 高壓繞組計算負荷(kVA)3056030347.5所選變壓器容量(MVA)40000/25000-2500040000/25000-25000說明1:備用電源，調(diào)整運行方式且與儲能閉鎖。表6.2-3 三改前變負統(tǒng)表6kV負荷統(tǒng)計表序設備數(shù)據(jù)5（6）號機額定安裝工作換算計算6kVA段6kVB段5（6）號機設備名稱容量數(shù)量數(shù)量系數(shù)容量安裝工作安裝工作重復容量號數(shù)量容量數(shù)量容量S3kW/kVA臺(回)臺(回)KKVA臺(回)kVA臺(回)kVAkVA1電動給水泵55001115500001550002循環(huán)水泵18002211800118001180003凝結水泵1000211100011000110001000∑P1(kW)22800383001000S1=∑P1(kVA)2800830010004引風機18002211800118001180005送風機9002219001900190006一次風機11202211120111201112007磨煤機300651300390039003008爐水循環(huán)泵200321200240012002009脫硫增壓風機260011126001260000010海水升壓泵31022131013101310011曝氣風機250221250125012500126kV公用A,B段17130164305515∑P2(kW)121541010119106015S2=0.85*∑P1(kVA)13098.510123.55112.7513低壓工作變160021116001160011600160014電除塵變125021112501125011250125015照明變5002115001500000∑P3(kW)33350228502850S3=0.85*∑P3(kVA) 2847.52422.52422.5S=1.1*(S1+S2)+S3(kVA)420335.85222688.359146.525分裂繞組負荷小計(kvA)Sjs 高壓繞組計算負荷(kVA)33877.7所選變壓器容量(MVA)40000/25000-25000表6.2-4 三改后變負統(tǒng)表6kV負荷統(tǒng)計表序設備數(shù)據(jù)5（6）號機額定安裝工作換算計算6kVA段6kVB段5（6）號機設備名稱容量數(shù)量數(shù)量系數(shù)容量安裝工作安裝工作重復容量號數(shù)量容量數(shù)量容量S3kW/kVA臺(回)臺(回)KKVA臺(回)kVA臺(回)kVAkVA1電動給水泵5500111550000100與儲能互鎖2循環(huán)水泵18002211800118001180003凝結水泵1000211100011000110001000∑P1(kW)22800328001000S1=∑P1(kVA)2800280010004引風機18002211800118001180005送風機9002219001900190006一次風機11202211120111201112007磨煤機300651300390039003008爐水循環(huán)泵200321200240012002009脫硫增壓風機260011126001260000010海水升壓泵31022131013101310011曝氣風機250221250125012500126kV公用A,B段17130164305515∑P2(kW)121541010119106015S2=0.85*∑P1(kVA)13098.510123.55112.7513低壓工作變160021116001160011600160014電除塵變125021112501125011250125015照明變500211500150000016儲能系統(tǒng)6000421600016000160006000∑P3(kW)49350388508850S3=0.85*∑P3(kVA) 7947.57522.57522.5S=1.1*(S1+S2)+S3(kVA)525135.85421738.3514246.525分裂繞組負荷小計(kvA)Sjs 高壓繞組計算負荷(kVA)32927.7所選變壓器容量(MVA)40000/25000-25000深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告深圳媽灣電力有限公司（媽灣電廠）儲能調(diào)頻項目可行性研究報告中能建山西省電力勘測設計院有限公司PAGE中能建山西省電力勘測設計院有限公司PAGE15短路電流計算及設備校驗根據(jù)電廠提供資料，6kV系統(tǒng)的短路電流為三相短路電流有效值31.719kA。設備的短路耐受水平為40kA，動穩(wěn)定電流為100kA。系統(tǒng)運行在放電模式下時，儲能系統(tǒng)相當于在機組6kV對機端的故障電流水平產(chǎn)生一定影響，簡要分析如下。統(tǒng)并網(wǎng)逆變器所能提供的最大短路電流受逆變器功率器件所能承受的最大電流1.512MW廠變下短路電流的最大影響不超過：I 1.5*(6000/6.3/3)824.8A所以增加儲能系統(tǒng)后，6kV31.719+0.82=32.5＜40kA，電廠6kV入后對機端短路故障電流的影響。經(jīng)計算，本期改造后高、低壓廠用母線電壓水平滿足規(guī)程要求。儲能系統(tǒng)運行對電能質(zhì)量影響分析情況下可能引起接入點較大電壓波動的問題。儲能系統(tǒng)主功率回路接入電廠6kV>0.99。6kV母線段電能質(zhì)量主要表現(xiàn)為諧波和電壓波動影響兩個模擬分析。評估依據(jù)《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》（GB/T14549-1993）《電能質(zhì)量電壓波動和閃變》（GB/T12326-2008）《電能質(zhì)量供電電壓偏差》（GB/T12325-2008）《電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率偏差》（GB/T15945-2008）《電化學儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術規(guī)定》（NB/T33015-2014）《電力系統(tǒng)無功補償配置技術原則》（Q/GDW212-2008）對接入點諧波的影響：IEEE1547和IEE519標準。兩個標準要求電流諧波總量均<5%，分次諧波要求如下表格所示表6.2-5：IEEE1547標準的諧波要求h<1111≤h<1717≤h<2323≤h<3535≤h總和4.02.01.50.60.35.0表6.2-6：IEE519標準的諧波要求諧波次數(shù)h<1111≤h<1717≤h<2323≤h<3535≤h<50奇數(shù)諧波(%ofIref)421.50.60.3偶數(shù)諧波(%ofIref)10.50.40.20.1最嚴重情況下，儲能系統(tǒng)對接入點電壓和電流諧波的影響計算如下：最嚴重情況下，儲能系統(tǒng)對接入點電壓諧波的影響6kV（標幺值（標幺值與6kV（標幺值15%容量不低于312MVA，從而計算得到的6kV總諧波電壓約為：Uh

IhX

5%*12/312

0.19%6kVTHD0.19%。最嚴重情況下，儲能系統(tǒng)對電網(wǎng)電流諧波的影響3效值不超過：3Ihg

5%*12/20

*

17.3A3而對應地進入到高廠變低壓側（6kV）的諧波電流的總有效值不超過：3Ihg

5%*12/6.3

*

54.9A考慮到諧波電流還會分流到高廠變負載和電網(wǎng)，實際注入發(fā)電機/高廠變低壓側的諧波電流要比上面計算得到的值小。機、變壓器和電網(wǎng)的運行帶來不利影響。對接入點電壓的影響：儲能系統(tǒng)并網(wǎng)功率因數(shù)>0.99，基本不向機組6kV段注入或吸收無功功率，因此對6kV段內(nèi)電壓偏差影響極小。結論求。設備及材料選擇（CT等CT（CT精度需要滿足要求及雙向電能表(0.2s級用于結算儲能系統(tǒng)的耗電量。照明及檢修系統(tǒng)本期建筑物擴建、修繕部分照明燈具結合現(xiàn)有設備進行選型。對因本期改造而損壞的照明系統(tǒng)和設備進行修復或重新設計。本改造工程在合適位置就地設置檢修箱。過電壓保護及接地建、構筑物防雷主、輔建(構)(GB/T50064-2014)（GB50057-2010）規(guī)定進行設計。二期集裝箱布置在#6245m50m6#風機房北側空地，與除塵器構成聯(lián)合保護，不再單獨設置避雷針。過電壓保護6kV作過電壓。接地接全廠主接地網(wǎng)，接地材料同電廠現(xiàn)接地材料一致。電纜敷設及防火封堵電纜著火蔓延，需要對電纜進行防火封堵措施，對破壞的現(xiàn)有設施進行修復。電纜構筑物本工程電纜構筑物考慮采用如下幾種類型：電纜敷設采用電纜溝與電纜穿管相結合的方式。次布置低壓電纜、控制電纜。電纜溝至各用電設備間電纜采用穿管埋地敷設。電纜選型GB50217-20076kV高壓動力電纜采用阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電力電纜；低壓動力電纜采用交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯電力電纜；控制電纜采用聚氯乙烯絕緣屏蔽銅芯控制電纜。電纜防火措施為防止火災蔓延造成損失，本工程采用以下防火措施：設置必要消防設備。GB50016-2014GB50229-2006電氣二次部分二次線、繼電保護和自動裝置3#、4#44B5#6#機組儲能系統(tǒng)架構與3#、4#IORTUDCS系統(tǒng)通過通訊接口/AGC6kVDCS投切操作指令等，同時上傳儲能系統(tǒng)狀態(tài)信號。儲能控制系統(tǒng)提供獨立的上位機，與電廠DCS操作員站或工程師站放在同一區(qū)域，以便于電廠集控運行人員的監(jiān)視。1、電氣系統(tǒng)的控制方式本工程四臺機組采用分散控制系統(tǒng)(DCS）進行監(jiān)控/監(jiān)測，電廠6kV儲能電源進線開關和380V儲能輔助系統(tǒng)開關的控制納入全廠電氣DCS系統(tǒng)進行監(jiān)控，由