7.5MW15MWh液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)方案

項(xiàng)目概述項(xiàng)目信息如下：項(xiàng)目名稱(chēng):7.5MW15MWh液冷儲(chǔ)能項(xiàng)目項(xiàng)目容量:7.5MW15MWh根據(jù)以上客戶(hù)需求和我司產(chǎn)品情況，本方案推薦采用基于3.2V/314Ah電芯的液冷電池方案。系統(tǒng)由3套2.5MW/5MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)單元構(gòu)成，包含3套標(biāo)稱(chēng)容量為5015kWh的電池艙、3套額定功率為2500kW變流升壓一體機(jī)，實(shí)際配置為7.5MW/15.045MWh。2儲(chǔ)能系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1儲(chǔ)能系統(tǒng)總體規(guī)模本項(xiàng)目?jī)?chǔ)能系統(tǒng)總?cè)萘繛?.5MW/15MWh（實(shí)際配置7.5MW/15.045MWh），儲(chǔ)能系統(tǒng)包括3套儲(chǔ)能系統(tǒng)單元，由3臺(tái)5MWh電池艙、3臺(tái)2.5MW變流升壓一體機(jī)構(gòu)成。5MWh電池艙由1臺(tái)約20尺集裝箱、12個(gè)磷酸鐵鋰電池簇、溫控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、就地監(jiān)控系統(tǒng)組成。集裝箱內(nèi)分電池倉(cāng)和設(shè)備倉(cāng)，電池倉(cāng)放置電池部分，以及配套的消防系統(tǒng)管網(wǎng)、液冷管網(wǎng)；設(shè)備倉(cāng)放置高壓箱、直流匯流模塊、輔電模塊（輔助用電交流配電盒）、監(jiān)控模塊、液冷機(jī)、消防系統(tǒng)等。該系統(tǒng)為電能儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)移設(shè)備，配置箱外PCS設(shè)備后，可配置在發(fā)電端、輸配電端和用戶(hù)端，用于擴(kuò)充供電系統(tǒng)容量、協(xié)助改善電網(wǎng)電能質(zhì)量、提高對(duì)負(fù)載的供電可靠性。2.5MW變流升壓一體機(jī)內(nèi)包含2臺(tái)1.25MWPCS和1臺(tái)2.5MVA的升壓變壓器；每1臺(tái)5MWh電池艙接入1臺(tái)2.5MWPCS后經(jīng)升壓變壓器升壓至35kV。3臺(tái)2.5MW變流升壓一體機(jī)的35kV交流高壓側(cè)通過(guò)手拉手方式連接，最后1臺(tái)2.5MW變流升壓一體機(jī)出線(xiàn)接入客戶(hù)提供的35kV開(kāi)關(guān)柜。本方案采用了具有高能量密度、高可靠性、高安全性、快速響應(yīng)等優(yōu)勢(shì)。方案以秉持科學(xué)安全，綠色環(huán)保，集約用地的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，縮減客戶(hù)建設(shè)周期，促進(jìn)環(huán)境友好發(fā)展。系統(tǒng)采用可集裝箱式模塊化設(shè)計(jì)，易安裝、運(yùn)輸、維護(hù)和系統(tǒng)擴(kuò)容。電池系統(tǒng)由能量密度高、成本低、安全無(wú)污染的磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池以一定的串并聯(lián)方式進(jìn)行連接，配以先進(jìn)的電池管理系統(tǒng)，具有靈活、可靠，易擴(kuò)展升級(jí)等特點(diǎn)。此外，儲(chǔ)能系統(tǒng)還有如下特點(diǎn)：全方位、多層次的電池保護(hù)策略、故障隔離措施，高安全性；集裝箱內(nèi)配置自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警及自動(dòng)滅火系統(tǒng)，并具有聲光報(bào)警和上傳功能，可有效保障極端情況下的防火要求；電池集裝箱能量密度高，節(jié)約電站用電面積，降低項(xiàng)目綜合成本；采用直流測(cè)1500V高壓設(shè)計(jì)，減少直流測(cè)電纜使用，降低線(xiàn)纜損耗，提高系統(tǒng)效率；集裝箱內(nèi)配置智能溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)備工作環(huán)境受外部環(huán)境影響小，系統(tǒng)應(yīng)用地域廣泛；采用創(chuàng)新液冷技術(shù)，智能調(diào)節(jié)艙內(nèi)溫度，有效延長(zhǎng)電池壽命；電池艙內(nèi)電池和電氣部件分倉(cāng)設(shè)計(jì)，隔離火源，大幅提高系統(tǒng)安全性；開(kāi)放式以太網(wǎng)接口設(shè)計(jì)，可提供便捷的通訊接口；外維護(hù)方案設(shè)計(jì)、集裝箱能量密度、功率密度高，整體效率高；模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)方案靈活性高，高度集成，便于運(yùn)輸安裝。2.2儲(chǔ)能系統(tǒng)電氣拓?fù)鋬?chǔ)能系統(tǒng)采用單元化設(shè)計(jì)，便于安裝、維護(hù)和擴(kuò)展。7.5MW/15MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)由3臺(tái)5015kWh電池集裝箱及3臺(tái)2500kW升壓變流一體機(jī)組成。7.5MW/15MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)電氣拓?fù)涫疽鈭D如下：……#15儲(chǔ)能單元#3~4儲(chǔ)能單元#1~2儲(chǔ)能單元圖2.2-17.5MW/……#15儲(chǔ)能單元#3~4儲(chǔ)能單元#1~2儲(chǔ)能單元2.3儲(chǔ)能總體技術(shù)指標(biāo)本方案儲(chǔ)能系統(tǒng)選用磷酸鐵鋰鋰離子電池，電池標(biāo)稱(chēng)容量不低于15MWh，系統(tǒng)功率不低于7.5MW，儲(chǔ)能電池系統(tǒng)充放電功率應(yīng)滿(mǎn)足0.5Cp，儲(chǔ)能系統(tǒng)總體技術(shù)指標(biāo)如下表。表2.4-17.5MW/15MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)總體技術(shù)參數(shù)表項(xiàng)目參數(shù)備注系統(tǒng)額定功率（MW）≥7.5MW實(shí)際配置7.5MW標(biāo)稱(chēng)能量容量（MWh）≥15MWh實(shí)際配置15MWh儲(chǔ)能電池直流額定電壓1331.2V儲(chǔ)能電池直流電壓范圍1164.8~1497.6V儲(chǔ)能系統(tǒng)交流額定電壓35kV含變壓器配置方案儲(chǔ)能系統(tǒng)交流額定頻率50Hz系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境溫度-20℃~55℃電池管理功能有儲(chǔ)能艙冷卻功能液冷儲(chǔ)能艙消防功能PACK級(jí)全氟己酮?dú)怏w消防+水消防+可燃?xì)怏w檢測(cè)+泄爆交流并網(wǎng)功率因數(shù)-1~1并網(wǎng)電流諧波總量<5%并網(wǎng)電壓運(yùn)行范圍±10%額定電壓設(shè)備冷卻方式電池液冷+變流升壓風(fēng)冷風(fēng)冷會(huì)進(jìn)行防塵處理設(shè)備封裝方式滿(mǎn)足室外運(yùn)行要求主設(shè)備外形尺寸電池集裝箱6500mm*2700mm*2896mm升壓變流一體機(jī)約20尺2.5主要設(shè)備清單本項(xiàng)目由3個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)單元和1套綜合總監(jiān)控EMS系統(tǒng)組成，儲(chǔ)能系統(tǒng)總?cè)萘繛?.5MW/15MWh。主要設(shè)備清單如下表。表2.5-17.5MW/15MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)主要設(shè)備清單序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)單位單位總數(shù)量1儲(chǔ)能電池系統(tǒng)電池容量?jī)?chǔ)能容量5015kWh臺(tái)132直匯流柜1500V臺(tái)133就地監(jiān)控含控制器、交換機(jī)及UPS等套134BMS三級(jí)架構(gòu)（BMU/BCMU/BSMU）套135輔助系統(tǒng)溫控、消防、照明、接地等套136線(xiàn)束動(dòng)力線(xiàn)束、通訊線(xiàn)束項(xiàng)137艙體尺寸6500mm*2700mm*2896mm，含艙體、固定件、接地等組件套1382.5MW升壓變流一體機(jī)PCS變流器≥1250kW臺(tái)269升壓變壓器≥SCB11-2500kVA/35kV臺(tái)1310高壓柜斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、防雷等臺(tái)1311低壓柜含監(jiān)控及交流側(cè)配電開(kāi)關(guān)臺(tái)1312艙體約20尺臺(tái)1313綜合監(jiān)控EMS系統(tǒng)綜合監(jiān)控柜包含EMS軟件/監(jiān)控主機(jī)、儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制器、交換機(jī)等套113電池集裝箱設(shè)計(jì)3.1電池集裝箱集成架構(gòu)15MWh儲(chǔ)能電池系統(tǒng)成組方式如下：3.2V/314Ah電芯1并52串組成一個(gè)電池模組（電池箱）；8個(gè)電池箱串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)電池簇（電池架儲(chǔ)能單元），經(jīng)一個(gè)主控箱引出直流電纜；5.015MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)由12個(gè)電池簇構(gòu)成，集成至一臺(tái)集裝箱內(nèi)；15MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)包含3臺(tái)電池艙，接入3臺(tái)2.5MWPCS后經(jīng)升壓接入35kV母線(xiàn)。表3.1-115MWh電池系統(tǒng)規(guī)格參數(shù)表序號(hào)項(xiàng)目描述額定電壓(V)標(biāo)稱(chēng)容量(Ah）存儲(chǔ)電能(kWh)備注1電芯3.23141.0048LFP2電池箱166.431452.24952個(gè)電芯1P52S3電池簇1331.2314417.998個(gè)電池箱串聯(lián)組成1個(gè)電池簇4電池艙1331.237685015.9612套電池簇構(gòu)成單個(gè)電池艙5電池系統(tǒng)1331.21130415047.883套電池艙構(gòu)成15MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)3.2電池成組設(shè)計(jì)3.2.1電芯本方案選用的LFP鋰電池（3.2V/314Ah）具有比能量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、成本低、安全無(wú)污染等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)能系統(tǒng)。表3.2.1-1LFP電芯技術(shù)參數(shù)表序號(hào)項(xiàng)目規(guī)格備注1電芯類(lèi)型LFP2額定電壓3.20V3額定容量314Ah4額定充電電流0.5P5最大充電電流0.5P6額定放電電流0.5P7最大放電電流0.5P8電壓范圍2.5V～3.65V9循環(huán)次數(shù)≥8000次@100%DOD,25℃,0.5CP，EOL70%10尺寸（W*D*H）174.3*71.5*206.8mm12充電溫度范圍0℃~55℃13放電溫度范圍-20℃~55℃14存儲(chǔ)溫度范圍-30℃~60℃15最佳工作溫度15℃~35℃16濕度≤95%17重量5.6±0.25kg3.2.2電池箱本次電池箱采用液冷散熱方式設(shè)計(jì)，電池模組防護(hù)等級(jí)IP66。為了便于工作人員檢查維護(hù)電池箱間以及電池簇間動(dòng)力電纜可靠連接，電池簇中的電池插箱以及高壓箱的正負(fù)極接口采用前出線(xiàn)設(shè)計(jì)。電池插箱之間通過(guò)快插連接件連接，方便維護(hù)。電池插箱采用1P52S的方式構(gòu)成，技術(shù)參數(shù)如下：表3.2.2-1電池箱參數(shù)表序號(hào)項(xiàng)目描述規(guī)格參數(shù)備注1標(biāo)稱(chēng)容量314Ah1P52S2標(biāo)稱(chēng)電壓166.4V3電壓范圍145.6~187.2V4存儲(chǔ)能量52.249kWh3.2.3主控箱主制箱中包含BMS第二級(jí)管理單元BCMU，負(fù)責(zé)系統(tǒng)電池串電壓，電流采集，負(fù)責(zé)電池串絕緣阻抗采集；接受BSMU的控制管理，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能夠通過(guò)對(duì)BCMU下達(dá)命令，控制接觸器斷開(kāi)，在充放電不同狀態(tài)時(shí)，斷開(kāi)不同的接觸器。為了方便系統(tǒng)維護(hù)測(cè)試，在主控箱設(shè)計(jì)時(shí)，動(dòng)力接口及信號(hào)接口均采用前出線(xiàn)設(shè)計(jì)。表3.2.3-1主控箱參數(shù)表序號(hào)項(xiàng)目描述規(guī)格參數(shù)備注1額定電壓1500Vdc2最大電流≤250A3通訊接口RS485/CAN圖3.2.3-1主控箱示意圖（以實(shí)際為準(zhǔn)）3.2.4電池簇電池簇的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理安全可靠，具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。電池架設(shè)置合理的接地點(diǎn)，電池箱，主控箱通過(guò)與電池架實(shí)現(xiàn)可靠的非功能性導(dǎo)電導(dǎo)體連通，保證電池系統(tǒng)中所有帶電設(shè)備的可靠接地，保證帶電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。電池架內(nèi)設(shè)備、組件安裝及走線(xiàn)整齊可靠、布置合理，絕緣符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)出線(xiàn)接線(xiàn)端子，大電流端子、一般端子、弱電端子間有隔離保護(hù)。電池架采用下進(jìn)下出的引線(xiàn)及連接線(xiàn)方式。電池架內(nèi)設(shè)備和組件編號(hào)與圖紙一致，并且所有可操作部件均有標(biāo)識(shí)標(biāo)明功能。面板上安裝的設(shè)備用平面識(shí)別標(biāo)志和功能標(biāo)志標(biāo)出。柜面的布置整齊、簡(jiǎn)潔、美觀。主要參數(shù)如下表。表3.2.4-1電池簇參數(shù)表序號(hào)項(xiàng)目描述規(guī)格參數(shù)備注1標(biāo)稱(chēng)容量314Ah2標(biāo)稱(chēng)電壓1331.2V3電壓范圍1164.8~1497.6V4存儲(chǔ)能量417.99kWh3.2.5電池集裝箱電池集裝箱內(nèi)共有12簇電池簇，每個(gè)電池簇容量為417.99kWh，電池集裝箱總標(biāo)稱(chēng)容量5015.96kWh，充放電倍率0.5Cp。主要參數(shù)如下表3.2.5-1電池艙參數(shù)表序號(hào)項(xiàng)目描述規(guī)格參數(shù)備注1標(biāo)稱(chēng)能量5015.96kWh2標(biāo)稱(chēng)電壓1331.2V3電壓范圍1164.8~1497.6V4系統(tǒng)倍率0.5Cp5循環(huán)壽命6000次@25℃，90%DOD，EOL70%6工作環(huán)境溫度-30℃~55℃7存儲(chǔ)環(huán)境溫度-30℃~55℃8相對(duì)濕度0~95%9海拔高度≤3000米10冷卻方式液冷11維護(hù)方式非步入式12系統(tǒng)通訊接口CAN/RS485/Ethernet13尺寸（寬*深*高）6500mm*2700mm*2896mm電池集裝箱為約20尺預(yù)制艙設(shè)計(jì)，外部維護(hù)，共有12簇電池簇組成，總?cè)萘?.015MWh。箱內(nèi)包含電池架、電池箱、主控箱、監(jiān)控柜、消防系統(tǒng)、照明、溫控系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)配電等，電池集裝箱示意圖如下。圖3.2.5-1電池集裝箱示意圖（供參考，以實(shí)際為準(zhǔn)）3.3電池管理系統(tǒng)（BMS）電池管理系統(tǒng)（BMS）為三級(jí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，每個(gè)電池箱內(nèi)由電池管理單元BMU負(fù)責(zé)對(duì)電池進(jìn)行單體電壓、溫度采集，均衡等功能。BMU采用CAN總線(xiàn)方式通信，電池的單體信息（單體電壓、溫度及單體SOC）由BMU實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)上發(fā)送。電池簇內(nèi)含電池組控制單元（BCMU），對(duì)電池簇進(jìn)行總電壓、電流采集及電池簇接觸器控制，并對(duì)上進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊（LAN通訊）。每套電池集裝箱內(nèi)配置就地監(jiān)控系統(tǒng)（BSMU），用LAN通訊對(duì)電池組控制單元（BCMU）上傳的電池信息進(jìn)行處理，具有設(shè)置參數(shù)、故障報(bào)警、數(shù)據(jù)記錄等功能，并與PCS和監(jiān)控后臺(tái)通訊。對(duì)PCS：RS485通訊，故障干接點(diǎn)；對(duì)后臺(tái)：LAN通訊，TCP_MODBUS協(xié)議。與單臺(tái)PCS配套的電池管理系統(tǒng)（BMS）系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示。圖3.3-1電池管理系統(tǒng)拓?fù)鋱D3.3.1BMU儲(chǔ)能單體電池管理BMU模塊是一款適用于鋰電池管理系統(tǒng)的、集成被動(dòng)均衡功能的從控模塊。該模塊提供單串電池（單體）電壓和溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能，同時(shí)具有熱管理和被動(dòng)均衡能力，并可通過(guò)CAN總線(xiàn)與主控單元（BCMU）組成具有高度靈活性的電池管理系統(tǒng)。3.3.2BCMU電池簇控制單元BCMU是一款適用于儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的控制管理模塊。該模塊對(duì)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)中的電池簇進(jìn)行管理，一般放置在電池簇的高壓控制箱內(nèi)。主要負(fù)責(zé)電池簇的電壓采集、電流采集、匯總簇內(nèi)單體電池電壓和溫度信息，計(jì)算電池簇SOC/SOH等狀態(tài)、執(zhí)行均衡策略判斷和電池故障診斷功能、根據(jù)電池故障信息實(shí)現(xiàn)電池簇的就地保護(hù)和繼電器控制等功能。BCMU具有CAN+LAN通訊接口，實(shí)現(xiàn)與電池管理單元（BMU）和電池陣列管理單元（BSMU）的數(shù)據(jù)通訊功能。BCMU具備絕緣采集功能和單體SOC/SOH等狀態(tài)計(jì)算功能，具備冗余的CAN通訊接口、RS-485通訊接口及以太網(wǎng)通訊接口，用于與外部設(shè)備的通訊。控制管理模塊BCMU是儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的核心模塊，是保障儲(chǔ)能系統(tǒng)安全、可靠、高效運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。3.3.3BSMUBSMU是一款適用于儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的控制管理主機(jī)，對(duì)BCMU（二級(jí)BMS）、BMU（一級(jí)BMS）上傳的電池實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、性能分析、報(bào)警處理及記錄存儲(chǔ)，此外，還可實(shí)現(xiàn)與PCS主機(jī)、儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)（EMS）等進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，根據(jù)輸出功率要求及各簇電池的SOC狀態(tài)優(yōu)化負(fù)荷控制策略，保障電池系統(tǒng)安全穩(wěn)定且高效地運(yùn)行。表3.3.3-1BSMU規(guī)格參數(shù)表處理器ARM平臺(tái)，四核，主頻最高為2.0GHz內(nèi)存4GBLPDDR4存儲(chǔ)32GBeMMC256GSSD（實(shí)際容量240G~256G都是正常范圍）32GSD卡（選配）操作系統(tǒng)Linux檢測(cè)電池?cái)?shù)最大450節(jié)*20簇液晶屏10.1寸真彩液晶屏數(shù)據(jù)記錄間隔≤1S事件日志數(shù)據(jù)庫(kù)＞100000項(xiàng)事件記錄，包括異常類(lèi)、發(fā)生時(shí)間和保護(hù)動(dòng)作查詢(xún)方式現(xiàn)場(chǎng)面板查詢(xún)方式、遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)查詢(xún)方式、數(shù)據(jù)導(dǎo)出/下載方式報(bào)警方式聲光報(bào)警，并顯示報(bào)警內(nèi)容，故障節(jié)點(diǎn)輸出閉合通訊接口3路LAN，通訊速率LAN0/LAN1：100M/1000Mbps，LAN2：10M/100Mbps；3路隔離CAN，CAN通訊速率：250Kbps~500Kbps，耐壓：1500Vac；5路隔離RS485，RS485通訊速率：9600bps~19200bps，耐壓1500Vac；2路USB。DO/DI接口6路DIH的IO輸入/帶光電隔離，9~32V有效，耐壓1500Vac；6路DIL的IO輸入/帶光電隔離，0~0.7V有效，耐壓1500Vac；12路IO輸出/輸出為繼電器干接點(diǎn)方式，2A/30Vdc或2A/250Vac（作為交流輸出使用時(shí)，則相鄰DO不能再用），耐壓1500Vac；1路交流失電檢測(cè)，交流范圍為220Vac±30%。供電DC9~32V功耗≤10W（屏幕點(diǎn)亮的初始狀態(tài)）工作環(huán)境環(huán)境溫度：-10～+60℃相對(duì)濕度：<95%（無(wú)凝露）環(huán)境磁場(chǎng)：<400A/m、周?chē)辉试S有易腐蝕易燃易爆氣體3.3.4BMS與EMS通訊BSMU收集整個(gè)PCS和電池簇單元的相關(guān)信息，并將相關(guān)信息通過(guò)以太網(wǎng)（RJ45網(wǎng)口）傳遞給監(jiān)控系統(tǒng)EMS。信息內(nèi)容包括電池單體信息，電池組信息，電池簇信息。上傳信息：BMS上傳電池單體（或組）信息有：?jiǎn)误w電池電壓、電池組電壓、充放電電流、單體最大SOC、單體最小SOC、單體最小SOH；電池組SOC、單體最大溫度、單體最小溫度、環(huán)境溫度，以及電池異常告警、保護(hù)等相關(guān)信息。接收信息：BMS接收監(jiān)控系統(tǒng)EMS下達(dá)的電池運(yùn)行參數(shù)，如電壓的保護(hù)設(shè)定值、報(bào)警設(shè)定值，溫度的保護(hù)設(shè)定值、報(bào)警設(shè)定值，SOC的保護(hù)設(shè)定值、報(bào)警設(shè)定值等。BSMU管理服務(wù)器支持MODBUS通訊規(guī)約，通訊接口為網(wǎng)絡(luò)RJ45通訊。3.3.5BMS與PCS的通訊由于PCS接了多組電池，所以BMS的數(shù)據(jù)匯總到BSMU，再由BSMU與PCS通信，實(shí)行單向傳輸，BSMU做主，PCS做從。BMS發(fā)送信息：BMS發(fā)送的信息有電池的狀態(tài)量及告警量等相關(guān)信息。包括電池組的最大SOC、最小SOC、電池組最大可充電量、最大可放電量、環(huán)境溫度、電池最小SOH等。PCS接到BMS告警信息后應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。通信接口：PCS與BMS間采用RS485或CAN通訊接口。硬節(jié)點(diǎn)信息：為了保護(hù)的及時(shí)可靠，儲(chǔ)能系統(tǒng)留備了硬節(jié)點(diǎn)，BMS檢測(cè)到電池系統(tǒng)達(dá)到保護(hù)限制時(shí)，BMS通過(guò)干節(jié)點(diǎn)將保護(hù)限制值發(fā)送給PCS。3.4輔助系統(tǒng)電池集裝箱輔助系統(tǒng)包括消防系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及配電和接地系統(tǒng)等。3.4.1消防系統(tǒng)為保障儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性，吸取電廠儲(chǔ)能項(xiàng)目起火、爆炸事故經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目?jī)?chǔ)能系統(tǒng)的消防設(shè)計(jì)本著“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的原則，在消防設(shè)施配備、材料選擇等方面對(duì)系統(tǒng)安全性進(jìn)行了全面考慮，最大限度降低火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，減少火災(zāi)災(zāi)害，降低發(fā)生火災(zāi)可能引起的經(jīng)濟(jì)損失。依照GB50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》等，本方案基于系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)，采用電池倉(cāng)和電氣倉(cāng)分艙設(shè)計(jì)，隔離火源；電池系統(tǒng)采用全氟己酮?dú)怏w滅火系統(tǒng)，倉(cāng)內(nèi)布置有溫感、煙感和可燃?xì)怏w探測(cè)器，泄壓閥和聯(lián)動(dòng)排風(fēng)扇。儲(chǔ)能電池系統(tǒng)按PACK級(jí)消防設(shè)計(jì)，具有可燃?xì)怏w排放、泄爆等設(shè)計(jì)，綜合保障系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行，在檢測(cè)到火災(zāi)險(xiǎn)情后通過(guò)警鈴和聲光報(bào)警器發(fā)出火災(zāi)報(bào)警，把火災(zāi)信息上傳至消防主機(jī)，并同時(shí)啟動(dòng)管網(wǎng)式全氟己酮滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火。除了氣體消防之外，還配置有快速水消防接口，作為電池消防的最后一道防線(xiàn)。根據(jù)《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50370-2005，滅火劑設(shè)計(jì)用量按下式計(jì)算：式中：W--滅火設(shè)計(jì)用量（kg);C1--滅火設(shè)計(jì)濃度（％);S—滅火劑比容（m3/kg)V--防護(hù)區(qū)的凈容積（m3);K--海拔高度修正系數(shù)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)GB50370-2005

《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50166-2007

《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》GA400-2002

《氣體滅火系統(tǒng)及零部件性能要求和試驗(yàn)方法》其中，消防系統(tǒng)的大體圖見(jiàn)下：圖3.4.1-1消防系統(tǒng)的大體圖（1）PACK級(jí)消防每個(gè)電池PACK內(nèi)具備溫度采集探測(cè)措施，采用具有更好降溫能力的滅火劑（全氟己酮），電池PACK按IP66防護(hù)等級(jí)設(shè)計(jì)，具有很好的密封性，更能發(fā)揮消防藥劑的性能，抑制火災(zāi)復(fù)燃，可實(shí)現(xiàn)電池級(jí)的消防防護(hù)和集裝箱火災(zāi)的終極防護(hù)。（2）防爆聯(lián)動(dòng)排風(fēng)裝置電池艙配置兩套可燃?xì)怏w聯(lián)動(dòng)的防爆排風(fēng)扇，分別布置在電池艙的兩面長(zhǎng)邊，如下圖。當(dāng)檢測(cè)的可燃?xì)怏w達(dá)到第一閾值濃度時(shí)，由電池管理系統(tǒng)關(guān)閉冷水機(jī)、跳開(kāi)PCS斷路器及電池簇開(kāi)關(guān)等，然后聯(lián)動(dòng)排風(fēng)裝置進(jìn)行排風(fēng)換氣，稀釋和排出可燃?xì)怏w，防止可燃?xì)怏w堆積。當(dāng)氣體滅火系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，消防控制性會(huì)聯(lián)動(dòng)關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)。（3）水消防除了配置pack級(jí)消防外，集裝箱還配置了整體水噴淋式消防。如非電池引發(fā)起火或其他火源傳入箱內(nèi)，消防系統(tǒng)發(fā)出火災(zāi)告警，運(yùn)維人員可由遠(yuǎn)處打開(kāi)水消防進(jìn)水閥，對(duì)水消防管路進(jìn)行預(yù)填充。箱內(nèi)溫度一旦超過(guò)設(shè)定值，溫感玻璃球便會(huì)自動(dòng)破裂，由噴頭對(duì)艙內(nèi)進(jìn)行噴淋式水消防。如險(xiǎn)情解除或誤操作，只要溫感玻璃球處于未動(dòng)作狀態(tài)，只需要關(guān)閉進(jìn)水閥，開(kāi)啟排水閥，預(yù)填充的消防水就會(huì)由于前端的空氣壓力自動(dòng)排出。整體箱內(nèi)水消防管路始終處于低壓無(wú)液體狀態(tài)，不僅避免消防水的泄露，更可以減少管路遭受高壓液體的腐蝕而導(dǎo)致部件老化或造成其他安全隱患。（4）分艙設(shè)計(jì)本方案采用電池倉(cāng)和電氣艙分倉(cāng)布置方案，上部電池PACK和下部主控箱室采用分倉(cāng)設(shè)計(jì)，左邊電氣設(shè)備盒右側(cè)電池設(shè)備分倉(cāng)?？捎行Ц綦x火源、避免起火。因?yàn)榱姿徼F鋰電池的特性影響，電池發(fā)生熱失控后僅排放可燃?xì)怏w和煙霧，不起火和爆炸。電池倉(cāng)和電氣倉(cāng)分倉(cāng)，可有效避免電氣設(shè)備動(dòng)作帶來(lái)的火源問(wèn)題，從而達(dá)到防火和防爆的目的。3.4.2溫控系統(tǒng)本方案采用液冷系統(tǒng)進(jìn)行集裝箱溫控設(shè)計(jì)，機(jī)組內(nèi)部壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)經(jīng)熱交換與載冷劑換熱，電腦控制系統(tǒng)通過(guò)上位機(jī)以及機(jī)組水溫和壓力的回饋信號(hào)邏輯控制系統(tǒng)輸出的溫度。水路系統(tǒng)依據(jù)主管路和電池模組內(nèi)阻配置循環(huán)水泵，系統(tǒng)的控制模組載冷劑進(jìn)出模組流量。預(yù)制艙可實(shí)現(xiàn)艙內(nèi)的保溫絕熱。預(yù)制艙外涂散熱防輻射油漆，保證外環(huán)境熱量和太陽(yáng)輻射等對(duì)預(yù)制艙內(nèi)部影響盡量小。a）電池箱均溫性更佳電池箱采用回形液冷管路設(shè)計(jì)，電池箱內(nèi)溫度一致性更好，有利于提高電池使用壽命。b）液冷系統(tǒng)可靠性更高本方案液冷系統(tǒng)分為3級(jí)，分別為一級(jí)總管路、二級(jí)電池簇管理和三級(jí)電池箱管理。一級(jí)總管路輸入的水流量，經(jīng)二級(jí)管路，至三級(jí)分支管路輸入端流量，滿(mǎn)足電池箱的制冷流量。3.4.3照明系統(tǒng)集裝箱溫內(nèi)照明系統(tǒng)采用LED照明燈管，照明系統(tǒng)要便于安裝維護(hù)。3.4.4輔助配電和接地系統(tǒng)輔助配電單元是給柜內(nèi)的冷水機(jī)、BMS、消防、照明、備用照明燈以及插座用的配電支路。集裝箱內(nèi)重要負(fù)荷如消防BMS等設(shè)備經(jīng)集裝箱內(nèi)的一臺(tái)UPS供電。集裝箱監(jiān)控柜內(nèi)配置一臺(tái)不間斷電源UPS，當(dāng)電網(wǎng)故障或廠用電故障時(shí)，可以為電池管理系統(tǒng)BMS、數(shù)據(jù)采集裝置、火災(zāi)報(bào)警控制器、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、感溫感煙探測(cè)器、溫濕度傳感器、智能型測(cè)量?jī)x表等設(shè)備提供電源，備電時(shí)間不小于15min。電池集裝箱的自用電負(fù)荷主要包括冷水機(jī)、備用照明、消防、電池箱的散熱風(fēng)扇、BMS供電和照明供電等。其中BMS供電、備用照明、門(mén)禁、水浸等重要的監(jiān)控設(shè)備的供電需要用UPS。本次輔助配電采用外部供電方式，從客戶(hù)配電房引出1路三相電至集裝箱內(nèi)輔電模塊給輔助系統(tǒng)供電。主回路電壓為380Vac，為各個(gè)設(shè)備供電。在配電箱、電池架、等設(shè)備保持自身良好接地的情況下，將所有設(shè)備的總接地再接入集裝箱的接地網(wǎng)，保障整個(gè)系統(tǒng)的接地連續(xù)。同時(shí)需要注意電池箱、主控箱和電池架的良好接地。4升壓變流一體機(jī)4.1升壓變流一體機(jī)設(shè)計(jì)本方案變流升壓系統(tǒng)包含3套2.5MW一體機(jī)。升壓變流系統(tǒng)采用一體化設(shè)計(jì)，2.5MW一體機(jī)內(nèi)包含2臺(tái)1.25MWPCS和1臺(tái)SCB11/2500/35升壓變壓器。將儲(chǔ)能PCS、高壓開(kāi)關(guān)柜、升壓變壓器、通訊動(dòng)力柜等設(shè)備集成到一體機(jī)中，擁有獨(dú)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(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、門(mén)控照明、安全逃生系統(tǒng)、應(yīng)急系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等自動(dòng)控制和安全保障系統(tǒng)。外觀布局圖示意圖如下：圖4.1-1升壓變流一體機(jī)外形示意圖（以實(shí)際交付外觀為準(zhǔn)）儲(chǔ)能系統(tǒng)定義為高壓并網(wǎng)系統(tǒng)，通過(guò)35kV并網(wǎng)；儲(chǔ)能系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化電能質(zhì)量，平滑電能輸出、削峰填谷，降低主變需量等本地功能；具有低壓穿越功能，滿(mǎn)足電網(wǎng)低壓波動(dòng)情況下，儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行；具有饋線(xiàn)保護(hù)、孤島保護(hù)、過(guò)流過(guò)壓保護(hù)、電能質(zhì)量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)等等安全保護(hù)，確保系統(tǒng)及電網(wǎng)安全；系統(tǒng)具備“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”功能擴(kuò)展能力，通過(guò)擴(kuò)展可實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)響應(yīng)”；儲(chǔ)能系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，集成于撬裝式一體機(jī)內(nèi)，便于運(yùn)輸、安裝、維護(hù)。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)區(qū)域塊獨(dú)立，便于系統(tǒng)進(jìn)行不間斷維護(hù)；集裝箱內(nèi)還集成有與電池配套的BMS、消防系統(tǒng)、溫控通風(fēng)、通訊管理系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。4.2儲(chǔ)能變流器PCS4.2.1儲(chǔ)能變流器特點(diǎn)儲(chǔ)能變流器直流輸入側(cè)接儲(chǔ)能電池組，交流輸出側(cè)直接或間接接入到交流電網(wǎng)。儲(chǔ)能變流器實(shí)現(xiàn)電池與電網(wǎng)間的交直流轉(zhuǎn)換，完成兩者間的雙向能量流動(dòng)，并對(duì)蓄電池支路進(jìn)行充、放電的控制與管理。儲(chǔ)能變流器采用模塊化設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高、控制策略?xún)?yōu)，靈活的配置組合方式，系統(tǒng)擴(kuò)容非常方便，可有效防止多串電池組接入時(shí)的環(huán)流一致性等問(wèn)題。儲(chǔ)能變流器有如下功能：（1）有功功率控制功能，PCS儲(chǔ)能裝置可根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行控制系統(tǒng)指令控制其有功功率輸出。為實(shí)現(xiàn)有功功率調(diào)節(jié)功能，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能接收并實(shí)時(shí)跟蹤執(zhí)行儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行控制系統(tǒng)發(fā)送的有功功率控制信號(hào)，根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行控制系統(tǒng)控制指令等信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)有功輸出，輸出有功功率與設(shè)置值偏差不超過(guò)3%。（2）電壓/無(wú)功調(diào)節(jié)功能，PCS儲(chǔ)能裝置可根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行控制系統(tǒng)控制指令等信號(hào)實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)節(jié)無(wú)功輸出，其參數(shù)為無(wú)功功率、功率因數(shù)等參數(shù)可由儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程設(shè)定。（3）V/F功能，PCS儲(chǔ)能裝置具備電壓和頻率的調(diào)節(jié)功能，能夠自動(dòng)設(shè)定額定電壓和額定頻率啟動(dòng)和運(yùn)行，也可接收外部電壓給定指令和頻率給定指令進(jìn)行電壓和頻率的調(diào)節(jié)。（4）