北方儲能電站施工方案一、站址選擇與規(guī)劃設(shè)計（一）選址原則站址選擇需綜合考慮電力系統(tǒng)規(guī)劃、負(fù)荷分布及氣候適應(yīng)性，優(yōu)先選擇地質(zhì)穩(wěn)定區(qū)域，避開地震斷層、泥石流等自然災(zāi)害高發(fā)地帶。在北方寒冷地區(qū)，應(yīng)重點評估冬季極端低溫對設(shè)備運行的影響，宜選擇背風(fēng)向陽地塊，利用自然地形減少寒風(fēng)直吹。同時需滿足防火防爆要求，與周邊居民區(qū)保持足夠安全距離，避免布置在多塵或有腐蝕性氣體的工業(yè)區(qū)。（二）站區(qū)規(guī)劃采用模塊化分區(qū)設(shè)計，按功能劃分為儲能電池區(qū)、升壓站區(qū)、控制樓區(qū)及輔助設(shè)施區(qū)。電池艙采用背靠背布置形式，中間設(shè)置防火墻，形成獨立防火小單元，兩個相鄰電池艙構(gòu)成一個防火分區(qū)，有效縮短防火間距。升壓變與PCS設(shè)備成排對稱布置，形成防火中單元，各中單元之間通過道路隔離形成防火大單元。站區(qū)道路寬度不小于4米，滿足消防車輛通行要求，主干道采用混凝土硬化處理，支道采用瀝青路面，確保冬季冰雪天氣通行安全。二、儲能系統(tǒng)設(shè)計要求（一）電池選型針對北方低溫特性，采用磷酸鐵鋰電池與鈉離子電池混合儲能方案。在-20℃以上區(qū)域以磷酸鐵鋰電池為主，單體容量不低于100Ah，金屬殼封裝；極端低溫區(qū)域（-20℃以下）配置鈉離子電池，確保-40℃環(huán)境下容量保持率不低于80%。電池系統(tǒng)設(shè)計裕度不小于10%，滿足5000次以上循環(huán)充放電要求，電池簇采用模塊化設(shè)計，每個電池艙集成20個電池簇，單個電池簇容量50kWh，支持獨立充放電控制。（二）電氣系統(tǒng)設(shè)計電氣主接線采用單母線分段接線方式，設(shè)置2回10kV出線，每段母線連接50MW儲能單元。儲能變流器選用1500V三電平變流器，單機(jī)容量2.5MW，采用兩兩并聯(lián)接入一臺升壓變的方式，減少變壓器數(shù)量。升壓變選用35kV箱式變壓器，阻抗電壓6%，聯(lián)結(jié)組別Dyn11。站用電源采用雙回路設(shè)計，分別引自站內(nèi)35kV母線和附近10kV線路，配置2臺500kVA站用變，確保冬季極端情況下供電可靠性。（三）控制系統(tǒng)配置配置三級監(jiān)控系統(tǒng)，包括電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）和全站監(jiān)控系統(tǒng)。BMS實時監(jiān)測電池單體電壓、溫度及SOC狀態(tài)，采樣間隔不大于1秒，溫度測量精度±1℃；EMS系統(tǒng)具備削峰填谷、調(diào)峰調(diào)頻等多種運行模式，支持與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)實時通信；全站監(jiān)控系統(tǒng)采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)對電氣設(shè)備、電池系統(tǒng)及輔助設(shè)施的統(tǒng)一監(jiān)控。三、土建工程施工（一）地基處理根據(jù)地質(zhì)勘察報告，站區(qū)地基采用灰土擠密樁處理，樁徑500mm，樁長8m，樁間距1.2m，按等邊三角形布置。處理后地基承載力特征值不低于200kPa，壓縮模量不小于15MPa。對于電池艙基礎(chǔ)，采用鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面設(shè)置預(yù)埋鋼板，與電池艙底部螺栓連接?；A(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級C30，抗凍等級F200，墊層采用100mm厚C15混凝土，基礎(chǔ)周圍設(shè)置300mm寬防凍脹層，填充級配砂石。（二）建筑物施工控制樓為兩層框架結(jié)構(gòu)，建筑面積800㎡，基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)，板厚500mm。主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級C35，梁柱節(jié)點核心區(qū)配置箍筋加密區(qū)，樓板厚度120mm，雙向配筋。屋面采用坡屋面設(shè)計，坡度2%，防水層選用4mm厚SBS改性瀝青防水卷材，保溫層采用150mm厚擠塑聚苯板，導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.03W/(m·K)。墻體采用240mm厚加氣混凝土砌塊，外貼100mm厚巖棉保溫板，外窗選用斷橋鋁合金中空玻璃窗，傳熱系數(shù)K≤2.0W/(㎡·K)。（三）預(yù)制艙基礎(chǔ)施工電池艙基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)，長12m，寬3m，高0.8m，混凝土強(qiáng)度等級C30，基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋8組M20地腳螺栓。基礎(chǔ)表面設(shè)置2%排水坡度，沿長度方向每5m設(shè)置一道伸縮縫，縫寬20mm，填充瀝青麻絲。基礎(chǔ)兩側(cè)設(shè)置排水溝，溝寬300mm，深400mm，采用混凝土澆筑，溝內(nèi)敷設(shè)DN200HDPE排水管，坡度1%，排水接入站區(qū)雨水管網(wǎng)。冬季施工時，混凝土采用綜合蓄熱法養(yǎng)護(hù)，摻加早強(qiáng)防凍劑，確保入模溫度不低于5℃，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值70%前不得受凍。四、設(shè)備安裝調(diào)試（一）電池艙安裝電池艙采用工廠預(yù)制方式，整體運輸至現(xiàn)場，利用25t汽車吊吊裝就位。吊裝前檢查基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓位置偏差，允許偏差±10mm，標(biāo)高偏差±5mm。艙體就位后調(diào)整水平度，采用水平儀測量，誤差控制在2mm/m以內(nèi)。艙體之間采用螺栓連接，縫隙填充防火密封膠。每個電池艙安裝4臺軸流風(fēng)機(jī)，頂部2臺排風(fēng)，底部2臺進(jìn)風(fēng)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量5000m3/h，具備溫度自動啟停功能，當(dāng)艙內(nèi)溫度超過35℃時自動啟動通風(fēng)。（二）PCS設(shè)備安裝PCS預(yù)制艙吊裝就位后，進(jìn)行電纜連接，直流側(cè)采用銅排連接，交流側(cè)采用YJV22-10kV-3×185電纜。銅排連接前進(jìn)行表面處理，涂抹導(dǎo)電膏，螺栓緊固力矩符合規(guī)范要求，M12螺栓力矩40N·m，M10螺栓力矩25N·m。設(shè)備接地采用聯(lián)合接地網(wǎng)，接地電阻不大于0.5Ω，接地引下線采用60×6mm鍍鋅扁鋼，與接地網(wǎng)焊接連接，焊接長度不小于扁鋼寬度的2倍。（三）系統(tǒng)調(diào)試分階段進(jìn)行調(diào)試，首先進(jìn)行單體調(diào)試，包括電池單體電壓均衡性測試、PCS變流器輸出特性測試、BMS系統(tǒng)功能測試；然后進(jìn)行分系統(tǒng)調(diào)試，模擬電池充放電過程，測試EMS系統(tǒng)調(diào)度響應(yīng)時間，要求不大于100ms；最后進(jìn)行整套啟動調(diào)試，進(jìn)行滿負(fù)荷充放電試驗，連續(xù)運行72小時，測量系統(tǒng)效率不低于85%，電池溫差控制在5℃以內(nèi)。冬季調(diào)試時，提前啟動艙內(nèi)加熱系統(tǒng)，確保設(shè)備在15℃以上環(huán)境進(jìn)行調(diào)試。五、低溫防護(hù)專項措施（一）電池艙熱管理采用液冷+電輔助加熱復(fù)合溫控系統(tǒng)，液冷系統(tǒng)選用乙二醇水溶液作為傳熱介質(zhì)，濃度40%，冰點-25℃。每個電池艙配置2臺5kW液冷機(jī)組，采用變頻控制，溫度控制精度±2℃。艙內(nèi)底部鋪設(shè)石墨烯電地暖，功率密度200W/㎡，發(fā)熱膜厚度0.3mm，通過智能溫控模塊與BMS聯(lián)動，當(dāng)艙內(nèi)溫度低于5℃時自動啟動，升溫至25℃時停止。地暖系統(tǒng)采用雙重絕緣設(shè)計，防水等級IP67，確保運行安全。（二）管道保溫站內(nèi)所有水管、油管及電纜橋架采用保溫處理，室外管道保溫層選用聚氨酯泡沫塑料，厚度不小于50mm，外護(hù)層采用高密度聚乙烯管殼，埋地管道埋深不小于1.2m，高于當(dāng)?shù)貎鐾翆雍穸?00mm以上。消防管道采用電伴熱保溫，伴熱帶功率20W/m，溫度控制在5℃~10℃，確保冬季不凍結(jié)。電纜溝內(nèi)設(shè)置加熱電纜，溝內(nèi)溫度維持在5℃以上，防止電纜絕緣層低溫脆化。（三）冬季施工保障土建工程冬季施工時，混凝土采用熱水拌合，骨料加熱至5℃以上，拌合水溫度不超過80℃，摻加早強(qiáng)劑和防凍劑，混凝土入模溫度不低于10℃。模板外覆蓋阻燃棉被，混凝土表面采用電熱毯養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度不低于5℃，養(yǎng)護(hù)時間不少于14天。鋼結(jié)構(gòu)焊接在室內(nèi)進(jìn)行，環(huán)境溫度低于0℃時，對構(gòu)件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度150℃~200℃，焊接后采用石棉布包裹緩冷。室外作業(yè)搭設(shè)防風(fēng)棚，配備取暖設(shè)備，確保施工人員工作環(huán)境溫度不低于5℃。六、安全防護(hù)措施（一）消防系統(tǒng)設(shè)計采用三級消防防護(hù)體系，電池艙內(nèi)設(shè)置七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)，設(shè)計濃度9%，噴射時間不大于10秒，每個電池艙配置2組滅火瓶組，每組保護(hù)范圍50㎡。艙外設(shè)置室外消火栓系統(tǒng)，消火栓間距不大于30m，保護(hù)半徑不大于50m，配備2支19mm水槍，2盤25m水帶，消防水泵房設(shè)置2臺150m3/h消防泵，一用一備，采用自動啟動方式。站區(qū)設(shè)置消防水池，有效容積500m3，冬季采用電伴熱保溫，確保不凍結(jié)。（二）電氣安全防護(hù)電氣設(shè)備設(shè)置完善的保護(hù)裝置，電池簇配置熔斷器和直流斷路器，額定電流1.25倍于電池簇最大持續(xù)電流；PCS變流器配置過流、過壓、過溫保護(hù)，保護(hù)動作時間不大于10ms。全站設(shè)置接地網(wǎng)，采用60×6mm鍍鋅扁鋼敷設(shè)成網(wǎng)格狀，網(wǎng)格間距5m×5m，垂直接地極采用φ50×2.5mm鍍鋅鋼管，長度2.5m，間距5m，接地網(wǎng)埋深0.8m，冬季土壤干燥時通過添加降阻劑降低接地電阻。（三）安全監(jiān)測系統(tǒng)配置多維智能感知系統(tǒng)，每個電池艙安裝6個溫度傳感器、2個煙霧探測器和1個氫氣濃度傳感器，采樣數(shù)據(jù)實時上傳至BMS系統(tǒng)。當(dāng)檢測到電池溫度超過80℃或氫氣濃度達(dá)到1%LEL時，系統(tǒng)發(fā)出一級告警，自動切斷該電池簇電源；當(dāng)溫度超過150℃或氫氣濃度達(dá)到25%LEL時，發(fā)出二級告警，啟動氣體滅火系統(tǒng)。站區(qū)周界設(shè)置紅外對射報警裝置，控制樓和升壓站設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)，攝像頭覆蓋所有設(shè)備區(qū)域，存儲時間不少于30天。七、施工進(jìn)度計劃（一）工期安排總工期180天，分五個階段實施：前期準(zhǔn)備階段30天，完成施工圖設(shè)計、設(shè)備采購及施工臨建；土建施工階段60天，完成地基處理、建筑物及基礎(chǔ)施工；設(shè)備安裝階段45天，包括電池艙、PCS、升壓變等設(shè)備安裝；系統(tǒng)調(diào)試階段30天，分階段進(jìn)行單體調(diào)試、分系統(tǒng)調(diào)試和整套啟動調(diào)試；竣工驗收階段15天，完成資料整理、性能測試及驗收。（二）冬季施工安排針對北方冬季施工特點，將電池艙安裝、電氣接線等室內(nèi)作業(yè)安排在12月至次年2月進(jìn)行，土建工程盡量在11月前完成主體結(jié)構(gòu)施工。冬季施工期間，每天安排3個作業(yè)班次，充分利用白天高溫時段進(jìn)行室外作業(yè)，低溫時段進(jìn)行室內(nèi)設(shè)備安裝。儲備足夠的防寒物資，包括防寒服、取暖設(shè)備、防滑鏈等，施工現(xiàn)場設(shè)置2個取暖棚，配備燃油暖風(fēng)機(jī)，確保施工人員保暖。八、質(zhì)量控制措施（一）材料檢驗所有進(jìn)場材料實行嚴(yán)格檢驗制度，電池單體按5%比例抽樣檢測，測試低溫放電性能，-20℃放電容量不低于額定容量的70%；電纜按批次進(jìn)行耐壓試驗和局部放電測試，10kV電纜交流耐壓30kV/1min不擊穿；鋼材、防水材料等主要材料需提供出廠合格證和性能檢測報告，經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后方可使用。（二）施工過程控制制定詳細(xì)的質(zhì)量控制點，地基處理時每300m2檢測一個點的地基承載力；混凝土施工實行開盤鑒定制度，每臺班制作3組試塊，分別檢測7天、28天強(qiáng)度；電池艙安裝垂直度偏差控制在1.5mm/m以內(nèi)，水平度偏差不大于2mm/m；電纜接線采用標(biāo)識化管理，每個接線端子編號唯一，接線完成后進(jìn)行導(dǎo)通測試和絕緣電阻測試，絕緣電阻不小于10MΩ。（三）驗收標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照《電化學(xué)儲能電站施工及驗收規(guī)范》進(jìn)行驗收，土建工程分部分項驗收合格率100%；設(shè)備安裝驗收重點檢查接線質(zhì)量、接地電阻、設(shè)備水平度等指標(biāo)；系統(tǒng)調(diào)試驗收包括充放電效率、響應(yīng)時間、保護(hù)功能等18項指標(biāo)，全部達(dá)到設(shè)計要求。冬季性能驗收在-15℃以下環(huán)境進(jìn)行，連續(xù)運行24小時，測量電池系統(tǒng)容量保持率不低于90%，充放電效率不低于82%。九、應(yīng)急預(yù)案（一）設(shè)備故障應(yīng)急處理制定電池?zé)崾Э貞?yīng)急預(yù)案，當(dāng)檢測到電池?zé)崾Э貢r，立即啟動三級應(yīng)急響應(yīng)：一級響應(yīng)切斷故障電池簇電源，啟動艙內(nèi)滅火系統(tǒng)；二級響應(yīng)隔離故障電池艙，啟動消防水泵；三級響應(yīng)全站緊急停機(jī)，疏散人員并通知消防部門。配備專用應(yīng)急工具包，包括絕緣手套、絕緣靴、紅外測溫儀等，每個電池艙附近設(shè)置應(yīng)急按鈕，可手動啟動滅火系統(tǒng)。（二）冬季極端天氣應(yīng)對建立低溫預(yù)警機(jī)制，當(dāng)預(yù)報氣溫降至-25℃以下時，提前24小時啟動防寒預(yù)案：檢查所有加熱系統(tǒng)運行狀態(tài)，備用電源切換試驗；對室外管道進(jìn)行防凍包裹，消防系統(tǒng)每2小時啟動一次循環(huán)泵，防止管道凍結(jié)；儲備50kW柴油發(fā)電機(jī)2臺，確保極端情況下加熱系統(tǒng)供電。大雪天氣后及時組織人員清除設(shè)備積雪，采用融雪劑時選用環(huán)保型融雪劑，防止對設(shè)備造成腐蝕。（三）人員安全保障施工現(xiàn)場配備2名專職安全員，每日進(jìn)行安全巡查，重點檢查防火、用電安全