儲能電站設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)分析典型案例分析應(yīng)用場景及設(shè)計難點設(shè)計要點010203削峰填谷；參與需求側(cè)響應(yīng)，提供有償輔助服務(wù)；構(gòu)建微網(wǎng)、主動配電網(wǎng)等源網(wǎng)荷儲系統(tǒng)的組成部分。促進新能源消納，解決新能源發(fā)電的波動性、間歇性；參與調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、備用、黑啟動等輔助服務(wù)。的緊急支撐；促進新能源消納

和送出；延緩電網(wǎng)的投資；提

升電能質(zhì)量。參與系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓；備用、黑啟動；作為電網(wǎng)事故發(fā)電用戶?

01應(yīng)用場景輸電配電如何優(yōu)化接線及

布置，提高設(shè)備

轉(zhuǎn)換效率，降低

站用電損耗，降

低度電成本？如何提高電池等

設(shè)備的循環(huán)使用

壽命，降低度電

成本？如何采取“消

+

防”措施，保證

儲能電站的高安

全？占地面積大、電

池等設(shè)備龐多，

監(jiān)控信息多雜，

如何提升運維管

理的水平？安全運維成本壽命?

01設(shè)計難點典型案例分析應(yīng)用場景及設(shè)計難點設(shè)計要點010203?02設(shè)計要點—規(guī)程規(guī)范

《電化學儲能電站設(shè)計規(guī)范》（

GB

50148-2014）

《電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》（GB/T36547-2018）

《電力系統(tǒng)電化學儲能系統(tǒng)通用技術(shù)條件》（GB/T36558-2018）

《電力儲能用鋰離子電池》（GB/T36276-2018）

《電化學儲能系統(tǒng)儲能變流器技術(shù)規(guī)范》（GB/T34120-2017）

《電化學儲能電站用鋰離子電池管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB/T34131）

《電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范》（GB/T36548-2018）

《儲能變流器檢測技術(shù)規(guī)程》（GB/T34133-2017）

《電化學儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》（NB/T33015-2014）

《儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》（Q/GDW

11376-2015）

《儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》（Q/GDW

1564-2014）

《電池儲能系統(tǒng)集成典型設(shè)計規(guī)范》（Q/GDW

1886-2013）?02設(shè)計要點—接入方式儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)電壓等級按照應(yīng)用場景、額定功率、接入點網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)中地位等確定。接入方式一般采用專線接入公網(wǎng)、T接接入公網(wǎng)、用戶變配電站房接入幾種方式。儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)電壓等級儲能系統(tǒng)容量范圍并網(wǎng)電壓等級8kW及以下220V/380V8~1000kW380V500kW~8MW10kV8MW~100MW35~110kV100MW以上220kV及以上?02設(shè)計要點—電能質(zhì)量儲能并網(wǎng)不應(yīng)對電網(wǎng)電能質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，為此對儲能引起的電壓偏差、電壓波動和閃變、諧波、三相電壓不平衡和直流分量進行了規(guī)定，并提出相關(guān)監(jiān)測和治理措施。電能質(zhì)量

電壓偏差；

電壓波動和閃變

諧波；

三相電壓不平衡；

直流分量。l電能質(zhì)量問題治理：

儲能變流器采用三電平拓撲；配置有源濾波器抑制諧波；配置靜止無功

補償器。l電能質(zhì)量監(jiān)測：儲能系統(tǒng)公共連接點處裝設(shè)電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置。頻率范圍f（Hz）要求f<48電化學儲能系統(tǒng)應(yīng)立即與配電網(wǎng)斷開連接。48≤f<49.5電化學儲能系統(tǒng)不應(yīng)從配電網(wǎng)獲取電能。49.5≤

f≤50.2正常運行。f>50.2電化學儲能系統(tǒng)不應(yīng)向配電網(wǎng)輸送電能。并網(wǎng)點電壓要求<50%N并網(wǎng)點電壓低于50%N持續(xù)0.2s以上時，斷開連接。50%N≤<85%N并網(wǎng)點電壓50%N≤<85%N

區(qū)間的持續(xù)時間大于2s時，斷開連接。85%≤回≤110%N正常運行110%N<<120%N并網(wǎng)點電壓110%N<<120%N

區(qū)間的持續(xù)時間大于2s時，斷開連接。120%N<網(wǎng)點電壓高于120%N持續(xù)0.2s以上時，斷開連接。電壓異常響應(yīng)要求頻率異常響應(yīng)要求?02設(shè)計要點-電網(wǎng)異常響應(yīng)要求參數(shù)鉛炭電池磷酸鐵鋰電池三元鋰電池電芯能量密度（Wh/kg）35160240成本（元/Wh）0.70.80.95充放電倍率<0.3C<3C<4C系統(tǒng)循環(huán)次數(shù)2000次左右5000次左右6000次左右充放電深度50%左右90%左右90%左右優(yōu)缺點價格低，

能量密度

低、安全特性好能量密度高、安全特性好、低溫性能差能量密度最高、低溫

性能好、安全特性差?02設(shè)計要點-儲能電池?02設(shè)計要點-儲能電池電芯的一致性是影響儲能電站安全高效運行關(guān)鍵要素，影響儲能電站的成本、壽命、安全、運維。BMS管理運維手段環(huán)境溫度制造工藝大容量電芯運行方式接入條件效率拓撲結(jié)構(gòu)過載能力充放電轉(zhuǎn)

換時間規(guī)約?

02設(shè)計要點-PCSPCS是實現(xiàn)儲能電站交直流變換的核心器件。BMS監(jiān)控電池的各種狀態(tài)，并將電池狀態(tài)與報警

信息及時上傳監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)控制PCS對電

池組進行有序充放電。電芯電壓、溫度，電池簇電壓、電流、溫度采集；

SOC和SOH診斷；主動均衡維護功能；熱管理功能；絕緣監(jiān)測，充放電接觸器控制等；故障診斷、報警、保護功能；消防聯(lián)動。?

02設(shè)計要點-BMS?02設(shè)計要點-電氣主接線儲能電站的電氣主接線應(yīng)根據(jù)儲能電站應(yīng)用場景、電壓等級、規(guī)劃容量、線路和變壓器連接元件總數(shù)、儲能單元設(shè)備特點等條件確定，一般采用線路變壓器組、單母線、單母線分段、橋形接線等簡單接線方式。

方案一：接線形式簡單，但變壓器數(shù)量多，

能效低，經(jīng)濟性差，占地面積大；

方案二：雙分裂變壓器設(shè)備成本較高；

方案三：兩臺PCS主從控制避免環(huán)流，雙

繞組變壓器成本低。PCS變壓器單元接線630V500kw

500kw

5

sw

500kw△

△

250

V630

V方2500kw500kwOO△△

?02設(shè)計要點-總平面布置儲能電站的總平布置根據(jù)儲能電池類型、站址條件、應(yīng)用場景、建設(shè)工期等條件確定。鉛酸（炭）、液流電池電池可采用戶內(nèi)布置或預(yù)制艙戶外布置。三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池一般宜采用預(yù)制艙戶外布置。供電可靠性：中大型儲能電站建議采用雙電源供電。站用電負荷：主要包括照明、空調(diào)、風機、水泵、監(jiān)控、保護、通信負荷等，空調(diào)是儲能電站占比最高的站用電負荷。站用電優(yōu)化措施：

采用熱導系數(shù)小的保溫隔熱材料；

設(shè)置遮陽措施；

優(yōu)化空調(diào)和風道設(shè)計；

根據(jù)季節(jié)和運行方式合理設(shè)置環(huán)境溫度；

配置光伏等分布式電源。02設(shè)計要點-站用電系統(tǒng)?02設(shè)計要點-計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由站控層和間隔層組成。站控層配置EMS服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、通信網(wǎng)關(guān)機等；

間隔層包括BMS、

PCS、保護測控裝置、錄波裝置等。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可采用冗余配置。l

提高儲能電站的運行檢修的安全性；l提高儲能電站的運行檢修的效率和設(shè)備利用率；l延緩儲能電池性能衰減和離散，提升儲能電池壽命和

性能，提高全生命周期收益。?

II區(qū)加運檢采集服務(wù)器?

III區(qū)加運檢數(shù)據(jù)處理服務(wù)器和運檢系統(tǒng)系

統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器?02設(shè)計要點-智能運維?02設(shè)計要點-消防安全采取“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的設(shè)計理念。（1）模組結(jié)構(gòu)。在電池模組設(shè)計上，保證電芯以及電池架距離，達到散熱、防火隔離目的。表面噴覆環(huán)氧樹脂粉末保護，各機柜器件考慮足夠的爬電距離，空氣間隙避免電器短路起火。（2）材料選擇。電池模組的塑膠結(jié)構(gòu)件選用熔沸點高的材料，提升電池模組的防火耐火性能。集裝

箱內(nèi)壁上填充不燃級保溫隔熱材料，能夠達到保溫、隔熱、阻燃的效果。（3）

BMS：

BMS對電池進行常態(tài)監(jiān)測、評估和保護。具體包含：荷電狀態(tài)過高保護、荷電狀態(tài)過低保護、電池簇過壓保護、電池簇欠壓保護、電池簇過流保護、單體電池過壓保護、單體電池欠壓保護、單體

電池過流保護、單體電池過溫度保護、單體電池低溫保護、短路保護。（4）電芯溫控措施。通過傳感器將實時監(jiān)測到的電壓、電流、溫度等參考量逐步上傳，并通過上級

管理單元進行匯總、評估和仲裁，當電池溫度超過溫度閥值（如：60℃)時，

BMS會發(fā)出指令使系統(tǒng)停機，

杜絕熱失控發(fā)生。（5）采用可燃氣體探測器。接入BMS和火災(zāi)報警系統(tǒng)，當發(fā)生火災(zāi)時，設(shè)置兩級闕值，分別啟動報

警、關(guān)閉簇級開關(guān)和PCS、啟動消防設(shè)施。（6）設(shè)置水消防、七氟丙烷、細水霧等消防設(shè)施。典型案例分析應(yīng)用場景及設(shè)計難點設(shè)計要點010203由于鎮(zhèn)江諫壁電廠3臺33萬千瓦機組已于2017年迎峰度夏后全部關(guān)停，

而原規(guī)劃2018年上半年投運的鎮(zhèn)江丹

徒燃機2臺44萬機組因故無法按計劃建

成投運。

2018年夏季用電高峰用電分

區(qū)用電存在缺口

，

隨著用電負荷的增

長，

鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)供電緊迫形勢短期

內(nèi)仍持續(xù)存在。

為緩解鎮(zhèn)江地區(qū)2018

年電網(wǎng)迎峰度夏供電壓力

，

保證地區(qū)

生產(chǎn)生活用電

，

提高電網(wǎng)的供電可靠

性，本儲能電站項目建設(shè)迫在眉睫。北山

石橋

質(zhì)檢站

至東鄉(xiāng)

\

（現(xiàn)有40回）一五峰

紹隆Q

○銀山

——Q丁崗

一至東鄉(xiāng)220千伏變電站110千伏變電站220千伏線路110千伏線路35千伏線路10千伏線路10千伏接入的電站

本工程24兆瓦項目背景及必要性說明：圖中虛線為本工程新建項目至姚橋至東鄉(xiāng)至辛豐

至黃墟

至諫壁電廠奇美至普慶至新竹至訪仙至金鳳至高橋至姚橋至新竹圖例金東大路大港至化工可供儲能系統(tǒng)充電的時段主要包括：

（

1

）

3:00—6:00

。

持續(xù)時間4小時

，供儲能系統(tǒng)充電的裕度較

大；

（2）12:00—13:00

。

持續(xù)時

間1小時；

（3）

18:00—19:00。持

續(xù)時間約1小時

，

可供儲能系統(tǒng)充電，

以滿足晚高峰時段放電需求。運行策略鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能“多充多放”運行模式一、

二次設(shè)備高度集成

，

采用標準預(yù)制艙體布置形式

，

實現(xiàn)設(shè)計方案模塊化、

設(shè)備基礎(chǔ)通

用化、施工建設(shè)標準化，縮短建設(shè)周期，節(jié)約建設(shè)成本。

智能總控艙、電池艙、

PCS升壓艙、匯流艙、

SVG艙，

艙體數(shù)量多。電池艙與PCS升壓艙

（

2臺PCS+1臺升壓變）

一一對應(yīng)

，

前者有空調(diào)

，

后者通風

，

前者采

用七氟丙烷氣體自動滅火系統(tǒng)（全淹沒滅火方式）

，均裝設(shè)紅外測溫高清探頭。監(jiān)控系統(tǒng)：

儲能電站的核心部分

，

實現(xiàn)對儲能站中儲能系統(tǒng)、

升壓

變壓器、

SVG等進行信息采集、處理、

實施監(jiān)視、有功自動控制、

無功電壓控制、

與調(diào)度通信和運

行管理等功能?？刂婆c調(diào)節(jié)：支持遠方和就地模

式，

包括站內(nèi)斷路器、

隔離開關(guān)、變壓器分接頭遙控遙調(diào)等。江蘇省調(diào)、鎮(zhèn)江地調(diào)對BMS、

PCS進行信息采集、處理和控制，包括：

遙測：電池組單元SOC、

SOH，電池組單體最高電壓、電池組單體最高電壓編號、電池組單

體最低電壓、電池組單體最低電壓編號、電池組單體平均電壓值、電池組單體最高溫度、電池組

單體最高溫度編號、電池組單體最低溫度編號、電池組單體最低溫度編號、電池組單體平均溫度

值。

PCS運行狀態(tài)（包括停機、待機、充電、放電）直流側(cè)電流、電壓、總功率，交流側(cè)電流、

電壓、有功功率，無功功率、功率因數(shù)、頻率，總放電量、總充電量、當日總放電量、當日總充

電量、變流器模塊溫度。

遙信：電池組SOC過高、電池組SOC過低、電池組充電過流、電池組放電過流、電池組過壓

、電池組欠壓、電池組過溫、電池組欠溫。PCS開/關(guān)機狀態(tài)、

PCS交流側(cè)開關(guān)狀態(tài)、

PCS直流側(cè)

開關(guān)狀態(tài)、事故總信號、告警信號。

遙控：PCS開機、關(guān)機。電池艙消防系統(tǒng)：電池艙采用七氟丙烷氣體自動滅

火系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。

當防護區(qū)發(fā)生火情時，

感溫、

感煙探測器發(fā)出火災(zāi)告警信號。

通過火災(zāi)自

動報警裝置的邏輯分析后

，

發(fā)出滅火指令

，

啟動容

器閥

，

釋放滅火劑；閥上設(shè)有手動按鈕

，

緊急情況下可進行機械應(yīng)急手動操作滅火。智能輔助控制系統(tǒng)

：

智能輔助控制系統(tǒng)主要由圖像

監(jiān)視及安全警衛(wèi)子系統(tǒng)、

火災(zāi)自動報警及消防子系

統(tǒng)、

環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)構(gòu)成。

其中

，

電池艙和PCS艙

內(nèi)采用帶紅外測溫功能的高清攝像頭。源網(wǎng)荷總體策略：

按層級切負荷

，

每個子站分6個層級

，結(jié)合不同故障（省外直流故障、

錦蘇直流故障、

錫泰直流故障、

雁淮

直流故障）

，

子站設(shè)置不同優(yōu)先級切負荷。儲能策略：執(zhí)行：儲能系統(tǒng)直接按最大能力滿放

（至

少持續(xù)1s

，

不接受其