121.1項目工程概況 41.2儲能系統(tǒng)總體設(shè)計 41.3電池系統(tǒng)設(shè)計 51.3.1電池系統(tǒng)選型配置方案 51.3.2整站布局方案 71.3.3儲能系統(tǒng)一次拓?fù)鋱D 81.3.4億緯電池系統(tǒng)技術(shù)參數(shù) 9單體電芯 10電池模塊 12電池簇 14直流匯流柜 161.3.5BMS技術(shù)方案 16BMS配置 16系統(tǒng)架構(gòu) 16產(chǎn)品功能介紹 17BMS保護(hù) 22BMS技術(shù)優(yōu)勢 241.3.6電池集裝箱及輔助設(shè)備設(shè)計 27照明 28熱管理系統(tǒng) 28艙內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng) 31消防防護(hù)方案 311.4、變流升壓系統(tǒng) 361.4.1交流儲能方案簡介 361.4.2儲能升壓一體機(jī)技術(shù)參數(shù)及配置 371.4.3儲能升壓一體機(jī)產(chǎn)品特點(diǎn) 381.4.4變流器 39性能指標(biāo) 39保護(hù)功能 40通訊功能 40其他功能 411.4.5變壓器 411.4.6儲能升壓一體機(jī)外觀結(jié)構(gòu) 421.4.7電器保護(hù) 431.5EMS系統(tǒng) 441.5.1EMS系統(tǒng)設(shè)計原則 441.5.2EMS系統(tǒng)架構(gòu) 45整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 45系統(tǒng)層次架構(gòu) 46系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 48系統(tǒng)功能架構(gòu) 491.5.3儲能控制策略 50手動控制調(diào)節(jié) 50主動控制調(diào)節(jié)策略 513跟隨調(diào)度控制調(diào)節(jié)策略 54抑制次/超同步震蕩 541.5.4EMS系統(tǒng)功能 56數(shù)據(jù)采集 57數(shù)據(jù)處理 57數(shù)據(jù)服務(wù) 59數(shù)據(jù)存儲 59人機(jī)界面功能 60智能報警 60歷史數(shù)據(jù)與報表 61組態(tài)工具 61權(quán)限管理 611.5.5EMS界面展示 621.5.6EMS功能先進(jìn)性 67分區(qū)控制 67邊緣計算 68全景分析 69實(shí)時大數(shù)據(jù)技術(shù) 69涵蓋主流應(yīng)用場景、算法齊全 70按需定制、二次開發(fā) 71系統(tǒng)兼容性好 721.5.7性能與安全 72系統(tǒng)的可靠性 72系統(tǒng)實(shí)時性指標(biāo) 72準(zhǔn)確度 72系統(tǒng)的負(fù)載率指標(biāo) 73數(shù)據(jù)采集處理容量指標(biāo) 73安全性需求 73擴(kuò)展性 741.6系統(tǒng)配置 744本次項目屬于內(nèi)蒙古火電站靈活改造配置的20MW/60MWh儲能電站0.33P（3小時充放電時長）儲能系統(tǒng).本次投標(biāo)儲能電池簇采用直流1500V系統(tǒng)，液冷冷卻技術(shù),采用314Ah電芯組成的單倉5MWh技術(shù)方案。儲能系統(tǒng)的供貨界面為儲能系統(tǒng)所需設(shè)備，包括電池系統(tǒng)、升壓變流系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)（EMS）、集裝箱內(nèi)的配套設(shè)施（含熱管理、配電、消防、安防、照明等及配套線纜。本項目方案遵循下列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。主要引用標(biāo)準(zhǔn)如下：標(biāo)準(zhǔn)號標(biāo)準(zhǔn)名稱GB/T13384-2008機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GB/T14537-1993量度繼電器和保護(hù)裝置的沖擊與碰撞試驗GB/T14598.27-2017量度繼電器和保護(hù)裝置第27部分：產(chǎn)品安全要求DL/T478-2013靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動裝置通用技術(shù)條件GB/T191-2008包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志GB51048-2014電化學(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范NB/T42091-2016電化學(xué)儲能電站用鋰離子電池技術(shù)規(guī)范GB/T34131-2017電化學(xué)儲能電站用鋰離子電池管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范GB2900.11-1988蓄電池名詞術(shù)語IEC61427-2005光伏系統(tǒng)（PVES）用二次電池和蓄電池組一般要求和試驗方法GB51048-2014電化學(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范GB4208-2017外殼防護(hù)等級（IP代碼）GB/T17626-2016電磁兼容試驗和測量技術(shù)GB14048.1-2012低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分：總則GB7947-2010人機(jī)界面標(biāo)志標(biāo)識的基本和安全規(guī)則導(dǎo)體的顏色或數(shù)字標(biāo)識GB8702-2014電磁輻射防護(hù)規(guī)定DL/T5429-2009電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL/T620-2016交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合5GB50065-2011交流電氣裝置的接地GB50217-2016電力工程電纜設(shè)計規(guī)范Q/GDW564-2010儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定Q/GDW1884-2013儲能電池組及管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范T/CEC171-2018電力儲能用鋰離子電池循環(huán)壽命要求及快速檢測試驗方法T/CEC172-2018電力儲能用鋰離子電池安全要求及試驗方法T/CEC169-2018電力儲能用鋰離子電池內(nèi)短路測試方法NB/T1816-2018電化學(xué)儲能電站標(biāo)識系統(tǒng)編碼導(dǎo)則GB/T34131-2017電化學(xué)儲能電站用鋰離子電池管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范GB/T36276-2018電力儲能用鋰離子電池GB/T36548-2018電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范電池儲能作為大規(guī)模儲能系統(tǒng)的重要形式之一，具有新能源消納、調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、備用等多種用途。與常規(guī)電源相比，儲能電站能適應(yīng)負(fù)荷的快速變化，對提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、電網(wǎng)供電質(zhì)量和可靠性起重要作用；還可優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保，電力系統(tǒng)的節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。儲能系統(tǒng)具備良好的充放電快速響應(yīng)能力及較高的充放電轉(zhuǎn)換效率，同時占地面積小、循環(huán)壽命長，具有先進(jìn)性、示范性。本方案以科學(xué)安全、綠色環(huán)保、節(jié)約用地的原則設(shè)計。儲能系統(tǒng)采用集裝箱方案，PACK及電池架均使用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，易于安裝、運(yùn)輸、維護(hù)和系統(tǒng)擴(kuò)容。儲能系統(tǒng)由比能量高、成本低、安全無污染的磷酸鐵鋰儲能電池串并聯(lián)方式連接，并配置先進(jìn)的BMS、熱管理系統(tǒng)等。具有靈活、可靠、易擴(kuò)展等優(yōu)勢。本項目儲能系統(tǒng)根據(jù)電化學(xué)儲能類型、電站容量及功率、接入電壓等級、功能要求、電池特性等進(jìn)行設(shè)計，儲能系統(tǒng)設(shè)備選擇節(jié)能、環(huán)保、高效、安全、可靠的設(shè)備。本項目根據(jù)億緯1500V液冷產(chǎn)品配置，項目規(guī)模為20MW/60MWh，由4套5MW變流升壓一體艙和12套5MWh儲能系統(tǒng)單元組成，儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)接入點(diǎn)的電壓等級為35kV。根據(jù)項目信息進(jìn)行選型計算，本項目為20MW/60MWh，選取億緯電力儲能產(chǎn)品進(jìn)行配置，電池系統(tǒng)單元配置如下：用億緯電力儲能用磷酸鐵鋰電芯MB31，規(guī)格為3.2V314Ah，單體電量為1.0048kWh。6每個標(biāo)準(zhǔn)插箱3.2V314A電芯1P52S組成，PACK規(guī)格166.4V314Ah，電量為52.2496kWh。每個電池簇由8個PACK串聯(lián)及1個高壓箱構(gòu)成，電池簇規(guī)格為1331.2V314Ah，單簇電量為417.9968kWh。每個電池艙由12個電池簇并聯(lián)組成，經(jīng)過1個直流匯流柜接入PCS。每個電池艙為1個20尺非標(biāo)高柜電池集裝箱。電池艙的標(biāo)稱電量分別為：12簇*1331.2V*314Ah=5015.9kWh每2個5.0159MWh電池集裝箱可以拼裝成一個40尺非標(biāo)高柜電池系統(tǒng)單元，配置表如下表所示。表1.3.1儲能電池系統(tǒng)單元配置表項目額定電壓標(biāo)稱容量標(biāo)稱電量成組方式電池單體3.2V314Ah1.0048kWh/電池插箱166.4V314Ah52.249kWh1P52S1331.2V314Ah417.99Wh1P416S20尺集裝箱1331.2V12*314Ah5015.9kWh12P416S40尺電池系統(tǒng)單元1331.2V24*314Ah10032kWh24P416S每套10.030MWh電池系統(tǒng)單元包含24個1331.2V/314Ah磷酸鐵鋰電池簇，每12個電池簇通過1個直流匯流柜并聯(lián)后接入到1725kWPCS的一條支路。電池系統(tǒng)單元的標(biāo)稱電量為10.030MWh。綜上，億緯配置儲能電池系統(tǒng)總標(biāo)稱電量為60.18MWh。電池系統(tǒng)共由12套5MWh電池系統(tǒng)單元和6套3.45MW逆變升壓一體倉組成，共安裝于12個20尺高柜集裝箱、67根據(jù)GB/T51048《電化學(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范》（征求意見稿）第7.5.5條：“全戶外布置儲能單元可采用屋外電池預(yù)制艙設(shè)備，設(shè)備間距應(yīng)滿足設(shè)備運(yùn)輸、檢修的要求，鋰離子電池、鉛酸（鉛碳）電池預(yù)制艙長邊間距不宜小于3m，電池預(yù)制艙短邊間距不宜小于4m”，因此，本方案變流一體艙橫向布置，2個20呎電池艙豎向拼接成1個40尺集裝箱。8儲能電站拓?fù)鋱D儲能單元拓?fù)鋱D9儲能電池設(shè)備采用模塊化設(shè)計，儲能電池電芯-電池模塊-電池簇-電池系統(tǒng)模塊化層級，層次分明、結(jié)構(gòu)清晰、功能完善，包含完善的電池架、電池管理系統(tǒng)（BMS）、溫控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、火災(zāi)探測及自動滅火系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、應(yīng)急系統(tǒng)、防浪涌裝置、接地保護(hù)裝置、接地故障探測裝置等。每個5.016MWh電池放置于1個20尺非標(biāo)高柜電池集裝箱，技術(shù)參數(shù)如下表所示：表1.3.4儲能電池系統(tǒng)參數(shù)表序號項目參數(shù)備注1標(biāo)稱電壓1331.2V2標(biāo)稱電量5.01MWh3電壓范圍1164.8-1518.4V4推薦SOC窗口10%~100%5最大充電功率2507kW實(shí)際倍率0.33P6最大放電功率2507kW實(shí)際倍率0.33P7工作溫度充電0~55℃8放電-20~55℃9推薦環(huán)境溫度20~30℃熱管理方式液冷制冷功率60kW通訊方式CAN/以太網(wǎng)/RS485系統(tǒng)IP等級IP55集裝箱重量約43噸系統(tǒng)尺寸L6200×W2550×H2896mm20尺高柜集裝箱存儲溫度0~35℃不超過6個月儲存濕度<70%RH電池系統(tǒng)集裝箱效果圖如下圖所示：圖1.3.420尺非標(biāo)高柜電池系統(tǒng)集裝箱效果圖單體電芯電池單體采用億緯成熟的由全自動生產(chǎn)線生產(chǎn)的能量314Ah磷酸鐵鋰（LFP）方形鋁殼電芯MB31。此電芯能量密度高、循環(huán)壽命長、安全性高。圖-1MB31電池單體外形圖表電芯技術(shù)參數(shù)表項目規(guī)格備注標(biāo)稱容量314Ah0.5P/0.5P,(25標(biāo)稱能量1004.8Wh2.5V~3.65V新鮮標(biāo)稱電壓3.2V充電限制電壓3.65V放電截止電壓2.5V（T＞0℃)2.0V（T≤0℃)標(biāo)準(zhǔn)充放電功率0.5P(25±2)℃最大持續(xù)充放電功率0.5P初始內(nèi)阻0.18mΩ±0.05mΩAC,1kHz，新鮮電池，出貨SOC電池重量5600g±300g尺寸173.7±0.5mm參考電芯尺寸示意圖厚度（300±20kgf下，出貨SOC）71.7±0.8mm高度(含極柱)207.2±0.5mm高度(不含極柱)204.6±0.5mm極柱中心距123.0±0.3mm工作溫度充電溫度0℃~60℃放電溫度-30℃~60℃存儲溫度0℃~35℃出貨SOC狀態(tài)-20℃~45℃月自放電率首月≤3.5%/M25±2℃儲存，出貨SOC狀態(tài)首月后≤3.0%/M圖-2電芯尺寸示意圖電池模塊采用電池插箱的形式，億緯型號為BP1-52-166.4/314-L，規(guī)格為166.4V314Ah，由4個1P13S電池模組、采集線束、BMU模塊、防爆閥、熔斷器、液冷板、等相關(guān)電氣件和結(jié)構(gòu)件組成。電池插箱效果圖如下圖所示：圖-1電池插箱效果圖圖-2電池插箱尺寸圖1）電池模塊成組方式為1P52S，由4個1P13S的電池模組組成，每13個單體電池通過連接鋁排串聯(lián)，各串聯(lián)鋁排與單體正/負(fù)極耳采用激光焊接，保證機(jī)械可靠性和導(dǎo)2）模組通過螺栓固定于電池模塊結(jié)構(gòu)件底架，并配置絕緣板，保證電池單體和底3）每個電池模塊內(nèi)設(shè)置34個溫度采集點(diǎn)，一旦電池模塊溫度過大或溫升過快系統(tǒng)可快速響應(yīng)作出相應(yīng)的告警和保護(hù)動作；4）電池模塊對外輸出采用螺栓連接，并采用前出線方式，方便工作人員檢查維5）電池模塊前面板集成2個VCMU，通過VCMU可采集單體電池的電壓和溫度。各電芯的電壓、溫度通過采集線束上傳至VCMU，VCMU實(shí)現(xiàn)各單體電壓、溫度的采集和數(shù)據(jù)上傳；6）箱體采用壓鑄工藝，液冷流道與箱體一體成型，工藝成熟、一致性、可靠性高，重量輕，無冷卻液泄露風(fēng)險。7）液冷流道通過攪拌摩擦焊焊接，省略了大量的填絲焊接，一致性高；8）箱體重量輕，液冷接口在外側(cè)，電池包內(nèi)部無漏液風(fēng)險。電池插箱詳細(xì)技術(shù)參數(shù)見下表：表-1電池插箱技術(shù)參數(shù)表序號性能指標(biāo)參數(shù)備注1成組方式共52個電芯2標(biāo)稱電壓3標(biāo)稱電量52.25kWh0.5P@25±3℃4電壓范圍130V~189.8V單體電芯2.5~3.65V5最大放電倍率0.5P6最大充電倍率0.5P7工作溫度充電0~55℃8放電-20~55℃9≤3%/月新電池生產(chǎn)后3個月IP等級IP67熱管理方式液冷通訊方式CAN2.0均衡方式被動均衡推薦環(huán)境溫度范圍20℃~30℃外觀尺寸W780×D1160×公差±3mmH240mm重量345±5kg以實(shí)際為準(zhǔn)存儲溫度12個月：0℃-35℃1個月：-20℃-45℃儲存/運(yùn)行濕度儲存濕度＜70%RH運(yùn)行濕度＜85%RH無冷凝水海拔高度≤4000m3000以上降頻使用圖-3電池插箱接口示意圖本方案采用億緯BR-8-1228.8/280-L磷酸鐵鋰電池簇，單簇規(guī)格為1331.2V314Ah。由8個電池插箱及1個高壓箱構(gòu)成，電池簇的電芯成組方式為1P416S，由8個BP1-52-166.4/314-L電池模塊串聯(lián)組成。電池模塊和高壓箱依次布置于電池架，模塊和高壓箱之間動力回路通過前面板的插頭和動力電纜串聯(lián)連接，各電池模塊BMU采集電池單體電壓和溫度通過通訊線束上傳至高壓箱的BCMU，BCMU經(jīng)過數(shù)據(jù)收集和分析上報給BAMS，同時接受BAMS的控制指令。電池簇效果圖如下圖所示：電池簇外形尺寸圖如下圖所示：圖-2電池簇外形尺寸圖（僅供參考）億緯電池簇性能指標(biāo)如下：表電池簇技術(shù)參數(shù)表序號項目參數(shù)備注1標(biāo)稱容量314Ah/2標(biāo)稱電壓1331.2V/3標(biāo)稱電量417.996kWh4串并聯(lián)方式1P416S由8個電池模塊串聯(lián)5充電最大持續(xù)充電功率/6充電截止電壓1497.6V7放電最大持續(xù)放電功率0.5P/8放電截止電壓9絕緣電阻>1000Ω/VDC2500V推薦SOC使用窗口SOC:10%~90%/充電條件下的工作溫度0~50℃/放電條件下的工作溫度-20~50℃/存儲溫度0~35℃6個月內(nèi)存儲濕度<70%RH/能量效率≥95%按36276測試方法電池簇尺寸902*1160*2636mm±5mm，與集裝箱一體，實(shí)際以供貨為準(zhǔn)電池簇重量約2800kg以實(shí)際為準(zhǔn)直流匯流柜用于多個電池簇的直流匯流，降低電池系統(tǒng)接入PCS的線纜數(shù)量，每12個電池簇經(jīng)過1個直流匯流柜匯流，接入PCS直流側(cè)；配置斷路器，異常情況下斷開電池簇，保護(hù)電池簇運(yùn)行安全；前面板集成BAMS人機(jī)界面，可顯示查詢電池堆參數(shù)、設(shè)備通信及信息上送、存儲。1.3.5BMS技術(shù)方案每個電池模塊配置1個VCMU模塊（電池管理單元）；每個電池簇配置一個高壓箱，高壓箱包含BMS主控單元即SBMU（電池簇管理單元）和電氣配件，滿足回路參數(shù)要求及相關(guān)保護(hù)功能；每個20尺電池集裝箱配置一塊MBMU總控模塊（總控，電池堆管理單元），具有電池堆信息的監(jiān)控、PCS通訊、干接點(diǎn)保護(hù)能功能。電池管理系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示：電池管理系統(tǒng)架構(gòu)圖（供參考）儲能系統(tǒng)電池管理系統(tǒng)采用電池管理單元VCMU、電池簇管理單元SBMU和電池堆管理單元MBMU三級管理架構(gòu)；VCMU從控模塊采集電池插箱內(nèi)電芯的電壓、溫度等數(shù)據(jù)，通過CAN網(wǎng)絡(luò)傳送給高壓箱內(nèi)SBMU主控模塊；高壓箱內(nèi)SBMU模塊主要匯總從控數(shù)據(jù)，控制高壓箱內(nèi)接觸器的閉合/斷開、檢測簇電流、簇總電壓等；SBMU將簇內(nèi)所有信息上傳至MBMU總控模塊；MBMU總控負(fù)責(zé)匯總高壓箱內(nèi)SBMU上傳的所有數(shù)據(jù)，就地顯示；MBMU負(fù)責(zé)與PCS通信、干接點(diǎn)輸出等；MBMU還負(fù)責(zé)與EMS通信，上送BMS相關(guān)信息；BMS可實(shí)現(xiàn)對電池運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)化控制及全面管理；BMS可就地和遠(yuǎn)方模式切換。當(dāng)切換到就地時，可進(jìn)行本地操作；當(dāng)切換到遠(yuǎn)方時，通過就地面板無法進(jìn)行操作，只能瀏覽；BMS支持本地手動操作模式，現(xiàn)場人員可通過顯示屏或上位機(jī)操作受控部件的工作狀態(tài)及修改系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)；BMS提供就地顯示屏，操作界面為中英文。顯示屏可清晰顯示各項實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)、實(shí)時故障數(shù)據(jù)、歷史故障數(shù)據(jù)、報警和保護(hù)信息等；BMS開放電池告警與保護(hù)動作定值參數(shù)修改，能通過就地和遠(yuǎn)方修改定值參數(shù)；BMS電池變化上送信息給PCS和監(jiān)控系統(tǒng)的閾值可設(shè)定；BMS配置操作權(quán)限密碼管理，任何改變運(yùn)行方式和運(yùn)行參數(shù)的操作均需要通過權(quán)支持禁用和啟用均衡功能。1）電池管理單元VCMU：適用于鋰電池單體管理的從控模塊。提供單節(jié)電池（單體）電壓和溫度的實(shí)時監(jiān)測功能，具有熱管理和均衡能力，并可通過CAN總線與電池簇管理單元組成具有高度靈活性的電池管理系統(tǒng)。具有以下功能：支持52節(jié)單節(jié)電池（單體）電壓監(jiān)測；支持多路NTC（10K）溫度監(jiān)測；采用均衡技術(shù)，有效提高電池一致性和延長電池壽命；支持熱管理，可根據(jù)電池溫度狀態(tài)，對電池進(jìn)行主動式冷熱管理，實(shí)現(xiàn)降溫或升溫的溫度控制功能，延長電池壽命；支持Bootloader升級，可通過CAN總線在線進(jìn)行固件升級；支持采集低功耗模式，低功耗模式下的潛電流可降至10μA或更低；支持供電/單體電壓（過壓，欠壓），溫度（過溫），通信等報警功能；支持均衡故障檢測；支持采集線束（電壓，溫度）掉線檢測功能。模塊外觀及尺寸如下圖所示：從控模塊外觀及尺寸從控模塊技術(shù)參數(shù)如下表所示。采集模塊技術(shù)參數(shù)表序號參數(shù)名稱單位標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值備注1電壓采樣數(shù)量串2溫度采集數(shù)量個3單體電壓測量范圍V0~54電芯電壓檢測精度mV±55電芯電壓采樣周期ms≤1006電芯溫度檢測范圍℃-40~1257電芯溫度檢測精度℃≤1序號參數(shù)名稱單位標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值備注8電芯溫度采樣周期ms≤2009電池均衡方式/被動均衡電池均衡電流mAVCMU供電VDCVCMU功耗W≤4通信方式/CAN2）電池簇管理單元SBMU：對電池簇進(jìn)行管理，即電池簇管理模塊，放置于電池簇的高壓箱內(nèi)。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并上傳，計算電池簇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，實(shí)現(xiàn)BMS內(nèi)部架構(gòu)的數(shù)據(jù)通訊功能，具有絕緣采集功能，具備CAN接口，是保障儲能系統(tǒng)安全、可靠、高效運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。具有以下功能：支持1500VDC系統(tǒng)的應(yīng)用；支持電池狀態(tài)數(shù)據(jù)管理，通過CAN匯總BMU電池實(shí)時數(shù)據(jù)信息，完成處理后實(shí)現(xiàn)對電池簇充放電的管理及控制；支持簇端電壓檢測，通過對簇端電壓隔離采集處理，實(shí)現(xiàn)對簇端電壓的實(shí)時檢測；支持簇端電流檢測，支持霍爾傳感器對電流進(jìn)行實(shí)時隔離采集處理；支持電流系統(tǒng)絕緣檢測功能，可根據(jù)系統(tǒng)配置要求進(jìn)行開啟和關(guān)閉絕緣檢測功能；支持SOC/SOH/SOE/SOP估算，可實(shí)現(xiàn)對電池簇的SOC、SOH估算；支持熱管理控制功能，可根據(jù)電池溫度狀態(tài)，對電池簇進(jìn)行主動式冷熱管理，實(shí)現(xiàn)降溫或升溫的溫度控制功能，延長電池簇使用壽命；支持故障檢測功能，可根據(jù)電壓、電流、溫度、SOC、SOH等閥值報警功能，及極限報警閥值的回路切斷保護(hù)功能；支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲功能，支持系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的本地存儲和掉電保存功能；支持系統(tǒng)擴(kuò)展功能，包括多路有源/無源節(jié)點(diǎn)輸出，繼電器控制管理等；支持CAN和RS485通信功能，實(shí)現(xiàn)信息交互。SBMU模塊外觀及尺寸如下圖所示：電池簇管理模塊外觀及尺寸圖電池簇管理模塊技術(shù)參數(shù)如下表所示：電池簇管理模塊技術(shù)參數(shù)序號參數(shù)名稱單位標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值備注1總電壓測量范圍V0~15002總電壓測量精度%±0.53總電壓測量周期ms≤1004電流測量精度%±0.25電流測量周期ms≤506SOC計算%≤5%7電能量計算誤差%≤±38通信方式/CAN/Modbus9通信接口/CAN/RS485SBMU供電VDCSBMU功耗W≤43）電池堆管理單元MBMU：BMS控制管理主機(jī)，即電池系統(tǒng)單元的總控/顯控模塊。對SBMU、VCMU上傳的電池實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值計算、性能分析、報警處理及記錄存儲，此外，可實(shí)現(xiàn)與PCS主機(jī)、EMS等聯(lián)動控制，根據(jù)輸出功率要求及各組電池的SOC優(yōu)化負(fù)荷控制策略，保證所有電池系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。功能描述如下：監(jiān)測顯示數(shù)據(jù)：本項目可管理12個電池簇信息；監(jiān)測顯示單體電池電壓數(shù)據(jù)；監(jiān)測顯示簇電壓、電流、絕緣數(shù)據(jù)；顯示電池單體、簇及堆SOC、SOH數(shù)據(jù)；監(jiān)測顯示環(huán)境溫度及單體電池溫度數(shù)據(jù)。報警功能：通訊異常告警；單體電池過壓、欠壓報警；電池簇過壓、欠壓、過流、絕緣報警；單體電池溫度過高、過低報警。保護(hù)功能：單體電池電壓過壓、欠壓保護(hù)；電池簇電池過壓、欠壓、短路、過流保護(hù)；單體電池溫度過高、過低保護(hù)；在線絕緣檢測、故障檢測、熱管理控制及保護(hù)功能；參數(shù)設(shè)置：本機(jī)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置；TCP/IP、MODBUS通訊參數(shù)設(shè)置；設(shè)備基本參數(shù)設(shè)置；蓄電池組參數(shù)設(shè)置；串口配置參數(shù)設(shè)置。總控模塊外觀及尺寸如下圖所示：電池堆管理模塊外觀及尺寸圖總控模塊技術(shù)參數(shù)如下表所示：電池堆管理單元技術(shù)參數(shù)表序號參數(shù)名稱單位標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值備注1工作電壓制式VDC2工作溫度范圍℃-20~+853工作最大濕度%20%~90%RH（無凝14絕緣狀態(tài)監(jiān)控/有5溫度檢測范圍℃-20~+1056運(yùn)行功耗W≤57通信方式/CAN/ModbusTCP/RTU8通信接口/CAN/RS485、以太網(wǎng)口BMS確保與PCS及EMS同時通訊，開放電芯相關(guān)數(shù)據(jù)上傳EMSBMS其他參數(shù)項目參數(shù)備注防護(hù)等級IP3X耐用時間平均無故障間隔時間≥40000h事件記錄≥10000條時間記錄精確到秒信息存儲時長在線存儲不少于120天電池系統(tǒng)具備完善的保護(hù)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(hù)，避免電池出現(xiàn)過充、過放、電池鼓包、漏液、冒煙、起火等安全事故。序號安全風(fēng)險防護(hù)策略1過壓BMS：一級預(yù)警時上報PCS告警，降低充電電流及功率二級告警時上報PCS禁充三級保護(hù)時上報PCS故障，并在一定時間后切斷高壓箱繼電器2過流BMS(充電)：一級預(yù)警時上報PCS告警，降低充電電流及功率二級告警時上報PCS禁充三級保護(hù)時上報PCS故障，并在一定時間后切斷高壓箱繼電器BMS(放電)：一級預(yù)警時上報PCS告警，降低放電電流及功率二級告警時上報PCS禁放三級保護(hù)時上報PCS故障，并在濾波時間后切斷高壓箱繼電器3短路a）PACK級別短路時，PACK內(nèi)熔斷器承受短路電流，并在短時間內(nèi)熔斷，確保切斷短路電流b）簇級別短路時，由高壓箱內(nèi)繼電器和熔斷器共同保護(hù)，當(dāng)SBMU檢測到回路電流高于正常運(yùn)行電流時，切斷繼電器的保持電壓，執(zhí)行繼電器切斷動作，斷開主回路；當(dāng)短路電流較大時，此時熔斷器熔斷時間小于繼電器切斷執(zhí)行時間，切斷主回路動作主要由熔斷器執(zhí)行。C）系統(tǒng)級別短路時，由MBMU電操控制隔離開關(guān)斷開系統(tǒng)主4熱失控電芯配有防爆閥，用于電芯發(fā)生熱失控時的泄壓功能，PACK配有防爆透氣閥，當(dāng)PACK內(nèi)壓力過高時，對PACK進(jìn)行泄壓。消防系統(tǒng)具備簇級探測功能，可以通過消防管路對PACK內(nèi)氣體組分進(jìn)行吸氣探測，并且簇級探測器為多合一，具備CO、溫感、煙感、VOC等參數(shù)的探測能力。在集裝箱層級具備溫感、煙感和可燃?xì)怏w/一氧化碳/氫氣探測器，探測器并且可以對燃?xì)怏w/一氧化碳/氫氣探測器濃度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并上報消防主機(jī)，配有PACK層級的消防噴頭與管路，可以直接將消防藥劑噴射入PACK內(nèi)部，可以滿足撲滅火災(zāi)和持續(xù)抑制復(fù)燃的要求。消防系統(tǒng)與BMS系統(tǒng)聯(lián)動，當(dāng)消防系統(tǒng)輸出告警信號后，BMS能及時控制PCS、BMS切斷高壓回路5PACK存在上下箱體，具備防穿刺能力，能夠起到保護(hù)電芯的目集裝箱進(jìn)行外部保護(hù)，阻止外界因素對內(nèi)部PACK造成影響。6跌落PACK已做過跌落測試，PACK的正極或負(fù)極端子朝下從1.2m高度處自由跌落到水泥地面上1次，不起火，不爆炸。集裝箱內(nèi)通過電池架對PACK進(jìn)行固定，能夠有效PACK在集裝箱內(nèi)部發(fā)生位移。1）技術(shù)特點(diǎn)：BMS可與能量管理系統(tǒng)協(xié)調(diào)、配合，接受綜合監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)度。電池管理系統(tǒng)對儲能系統(tǒng)進(jìn)行電池層的監(jiān)控和管理，完成對儲能電池的電壓、電流、電池環(huán)境溫度、SOC參數(shù)的實(shí)時監(jiān)控和計算，并將數(shù)據(jù)上傳至能量管理系統(tǒng)系統(tǒng)，具備電池運(yùn)行工況的實(shí)時監(jiān)控和緊急情況的報警和保護(hù)功能；BMS主要設(shè)備以及部件為標(biāo)準(zhǔn)化三級架構(gòu)設(shè)計，模塊化配置，便于生產(chǎn)組裝和現(xiàn)場電池堆管理系統(tǒng)主機(jī)采用雙CPU設(shè)計，較好的負(fù)載均衡，系統(tǒng)安全可靠；BMS支持高速通訊、實(shí)時響應(yīng)、加密數(shù)據(jù)超壓算法技術(shù)，可滿足多場景應(yīng)用高壓儲能系統(tǒng)對BMS數(shù)據(jù)通訊效率和實(shí)時性的要求，基于高效加密壓縮算法和高速通訊技術(shù)，數(shù)據(jù)壓縮率最高達(dá)到90%，國際國內(nèi)領(lǐng)先。堆刷新1000ms，告警信息刷新100ms；BMS采用2:1溫度檢測；基于實(shí)時數(shù)據(jù)與歷史迭代狀態(tài)模型交互修正的實(shí)時狀態(tài)估算方法，實(shí)現(xiàn)電池?zé)崾Э睾桶踩到y(tǒng)狀態(tài)的準(zhǔn)確識別和預(yù)警；利用多點(diǎn)冗余絕緣檢測，及時發(fā)現(xiàn)絕緣下降；采用分層分級保護(hù)架構(gòu)；對關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和插件溫度進(jìn)行采集，識別電氣接觸不良導(dǎo)致的安全事故。2）多層級安全管控協(xié)同：電池儲能系統(tǒng)從頂層設(shè)計、集成化考慮，使得儲能電池系統(tǒng)內(nèi)BMS和消防、動環(huán)等系統(tǒng)深度融合、聯(lián)動設(shè)計，還可以提高系統(tǒng)實(shí)時性和準(zhǔn)確性，降低系統(tǒng)成本。從安全底線考慮，本項目在設(shè)計上具備以下安全措施：BMS模塊和所有線纜均采用阻燃材質(zhì)，線纜均采用高溫阻燃線，保證材料安全；BMS所用器件，在功率、電壓安全冗余上有足夠考慮，可保證電氣安全；BMS所有線纜的連接和固定均采用可靠連接方式，確保連接安全；BMS和電池結(jié)合，采用合理的控制策略：電池使用深度宜為10~90%SOC；BMS的故障診斷及多級告警保護(hù)功能；預(yù)警功能為基于單體電池的容量衰減及一致性差異預(yù)警；電池簇內(nèi)一致性管理措施，通過模塊均衡功能，保證電池一致性；熱管理功能及熱失控管理，保證電池單體溫度一致性；具有合理的消防聯(lián)動策略。3）高精度SOC/SOH估算：本方案BMS提供一種電池使用過程中的容量判斷方法，通過短時放電即能得知電池的容量，做到在短時間內(nèi)簡單有效的判斷電池的性能；利用電池放電或充電后開路電壓回升或下降的短時變化來判定電池SOC，無需等到開路電壓穩(wěn)定后進(jìn)行SOC計算，做到在短時間內(nèi)簡單有效的判斷電池的SOC情況；通過基于放電循環(huán)次數(shù)、放電深度、電壓、OVC、電流、溫度等數(shù)據(jù)，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測SOC。短時放電預(yù)測包括下述步驟：待測電池初次容量或預(yù)估容量模糊分類；根據(jù)容量分類建立電池標(biāo)準(zhǔn)放電曲線；計算待測電池放電電壓V分類參數(shù)；根據(jù)換算規(guī)則得到放電曲線；計算待測電池當(dāng)前容量。匹配曲線數(shù)為1輸出待測蓄電池的容量匹配曲線數(shù)為1建立蓄電池充放電曲線庫模式識別匹配曲線數(shù)為0待測蓄電池完整充放電模式識別匹配曲線數(shù)為0采集待測電池充匹配曲線數(shù)計算各匹配曲線對應(yīng)容量值的平均值并輸出待匹配曲線數(shù)圖基于模式識別技術(shù)的電池容量判斷方法流程利用電池放電或充電后開路電壓回升或下降的短時變化來判定電池SOC關(guān)鍵技術(shù)建立鋰電池充電基準(zhǔn)曲線和放電基準(zhǔn)曲線，充電基準(zhǔn)曲線是指鋰電池充電至SOC為1后開路電壓隨時間下降的短時變化曲線，放電基準(zhǔn)曲線是指鋰電池放電至SOC為0后開路電壓隨時間回升的短時變化曲線；建立不同SOC下開路電壓回升與下降的短時變化特征：計算充電至不同SOC下開路電壓下降的短時變化曲線與充電基準(zhǔn)曲線的歐氏距離，計算放電至不同SOC下開路電壓回升的短時變化曲線與放電基準(zhǔn)曲線的歐氏距離；基于上一步驟的SOC－歐氏距離數(shù)據(jù)而建立歐氏距離與SOC的對應(yīng)關(guān)系；由鋰電池充電至當(dāng)前SOC后開路電壓隨時間下降的短時變化曲線得到其與充電基準(zhǔn)曲線的歐氏距離，或由鋰電池放電至當(dāng)前SOC后開路電壓隨時間回升的短時變化曲線得到其與放電基準(zhǔn)曲線的歐氏距離，根據(jù)上一步驟的對應(yīng)關(guān)系得到當(dāng)前鋰電池的SOC。圖充電后開路電壓變化曲線圖放電后開路電壓變化曲線基于開路電壓回升下降的鋰電池SOC判斷方法利用電池放電或充電后開路電壓回升或下降的短時變化來判定電池SOC，無需等到開路電壓穩(wěn)定后進(jìn)行SOC計算，做到在短時間內(nèi)簡單有效的判斷電池的SOC情況。通過基于放電循環(huán)次數(shù)、放電深度、電壓、OVC、電流、溫度等數(shù)據(jù)，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測SOC。隱藏層輸入層輸出層圖多輸入多輸出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)開路電壓與電池容量有一定的相關(guān)性。同時，低溫下的荷電狀態(tài)—開路電壓曲線低于高溫下的曲線，但總體上，曲線受溫度的影響并不顯著。開路特征可以表現(xiàn)為鋰電池的開路電壓與其自身初始開路電壓的比值。鋰電池溫濕度系數(shù)特征的得?。和ㄟ^實(shí)驗可以建立電池容量衰減與溫度濕度的關(guān)系。鋰電池循環(huán)系數(shù)特征的得取：由于電池在運(yùn)行過程中無法做到實(shí)驗環(huán)境中標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)，我們需要通過不同電流實(shí)驗，將運(yùn)行過程中的充放電轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)。通過靜置實(shí)驗來獲取電池的自放電對容量的損害。通過該方法對鋰電池電壓、溫度、電流、內(nèi)阻等實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，實(shí)現(xiàn)鋰電池性能評估；最終可以得到一個SOC/SOH的函數(shù)。電池集裝箱擁有獨(dú)立的自供電系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、門控照明、安全逃生系統(tǒng)、應(yīng)急系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等自動控制和安全保障系統(tǒng)。滿足C3以上大氣環(huán)境腐蝕。采用非步入式，外維護(hù)的設(shè)計，電池室和設(shè)備室分開，安裝與維護(hù)更便捷，突發(fā)情況下人員方便迅速撤離。集裝箱鋼結(jié)構(gòu)采用cortenA高耐候鋼板，平頂結(jié)構(gòu)，便于碼放，厚度不小于2mm。集裝箱的防護(hù)等級為IP54，防腐等級不低于C3。集裝箱殼體滿足三層防護(hù)：底漆采用富鋅漆，中間漆為環(huán)氧漆，外面漆為丙烯酸漆，底架采用瀝青漆。集裝箱采用殼體為兩層鋼板，中間填充材料為A級防火阻燃巖棉，具備防水功能，天花板/側(cè)墻填充厚度不小于50mm，電池集裝箱地面填充厚度不小于100mm。內(nèi)部油漆需為富鋅底漆（厚度25μm）＋環(huán)氧樹脂漆（厚度50μm），總漆膜厚度不外部油漆需為富鋅底漆（厚度30μm）＋環(huán)氧樹脂漆（厚度40μm）＋氯化增塑橡膠或丙烯酸面漆（厚度40μm），總漆膜厚度不少于110μm。布線下進(jìn)下出（包含電源線、通訊線、光纜、控制電纜等）。集裝箱具備良好的防腐、防火、防水、防塵（防風(fēng)沙）、防震、防紫外線、防盜等功能，保證集裝箱20年內(nèi)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，防腐功能保證20年內(nèi)集裝箱的外觀、機(jī)械強(qiáng)度、腐蝕程度等滿足實(shí)際使用的要求；防火功能保證集裝箱外殼結(jié)構(gòu)、隔熱保溫材料、內(nèi)外部裝飾材料等全部使用阻燃材料，耐火時間不小于半小時；防水功能保證箱體頂部不積水、不滲水、不漏水，箱體側(cè)面不進(jìn)雨，箱體底部不滲水；防塵（防風(fēng)沙）功能保證在集裝箱的進(jìn)、出風(fēng)口和設(shè)備的進(jìn)風(fēng)口加裝可方便更換的標(biāo)準(zhǔn)通風(fēng)過濾網(wǎng)，在遭遇大風(fēng)揚(yáng)沙電氣時可有效阻止灰塵進(jìn)入集裝箱內(nèi)部；保證集裝箱防塵（防風(fēng)沙）功能的長期有效性；防震功能保證運(yùn)輸和地震條件下集裝箱及其內(nèi)部設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度滿足要求，不出現(xiàn)變形、功能異常、震動后不運(yùn)行等故障；防紫外線功能保證集裝箱內(nèi)外材料的性質(zhì)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。集裝箱照明系統(tǒng)采用防爆燈管，燈管電壓位220V、50Hz，可以在-40℃~50℃之間運(yùn)行，照明系統(tǒng)便于安裝維護(hù)，每個門附近均有開啟集裝箱內(nèi)部所有照明控制開關(guān)。為保證在照明系統(tǒng)狀態(tài)時人員的安全撤離，在集裝箱內(nèi)每個門上均配置照明設(shè)備。每個標(biāo)準(zhǔn)20尺集裝箱內(nèi)配置1盞應(yīng)急照明燈，一旦系統(tǒng)斷電，集裝箱內(nèi)的應(yīng)急照明燈立即投入使用，單盞應(yīng)急照明燈的有效照明時間不小于30min。集裝箱外部的日常運(yùn)維門上方設(shè)置夜間照明設(shè)備，該夜間照明設(shè)備通過集裝箱內(nèi)部的單組配電斷路器獨(dú)立供電，斷路器可以手動關(guān)閉。熱管理系統(tǒng)單個電池系統(tǒng)集裝箱的溫度控制系統(tǒng)是由1臺液冷機(jī)組及其配套的液冷管道系統(tǒng)組成。溫控系統(tǒng)在液冷系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)的作用和控制下，可實(shí)現(xiàn)集裝箱內(nèi)部的制冷和加熱?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)集裝箱內(nèi)外溫度、濕度自動控制液冷系統(tǒng)的工作，通過液冷系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)電池冷卻和加熱等功能，保障箱內(nèi)的電池設(shè)備工作于15℃~35℃溫度范圍的最佳工況；每個電池插箱內(nèi)共有28個溫度采集+2個極柱采溫點(diǎn)，遠(yuǎn)大于電芯數(shù)量的25%，且可根據(jù)項目實(shí)際需求進(jìn)行增加，可實(shí)現(xiàn)電池模組內(nèi)各區(qū)域電池溫度實(shí)時監(jiān)測；在0.5P充放電工況下，熱穩(wěn)定后，插箱內(nèi)電芯溫差不超過4℃,集裝箱內(nèi)電芯溫差不超過5℃。（1）液冷機(jī)組簡介EMW系列風(fēng)冷式冷水機(jī)組是主要針對儲能（如電池）行業(yè)散熱而開發(fā)的一體式產(chǎn)品。EMW系列風(fēng)冷式冷水機(jī)組主要具備以下特性：特性說明設(shè)計先進(jìn)1.采用一體式結(jié)構(gòu)，所有部件封裝在一個機(jī)箱，方便安裝和維護(hù)。2.模塊化設(shè)計，外形結(jié)構(gòu)緊湊。功能齊備1.支持智能制冷和加熱功能。2.支持RS485和干接點(diǎn)通信功能。3.支持?jǐn)嚯娪洃浐妥詥庸δ堋?.（選配）支持快速補(bǔ)液功能。安全可靠1.液冷方式溫差小、降溫快，可有效延長電池壽命，延緩衰減。2.支持24小時×365天持續(xù)運(yùn)行。高效節(jié)能1.采用高效控制器，按需控制冷量輸出，實(shí)現(xiàn)最佳制冷和最低能耗。2.配備變頻壓縮機(jī)和變頻水泵，實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)和冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的雙重變頻調(diào)節(jié)。冷水機(jī)組配置高效控制器，并提供觸摸顯示屏進(jìn)行可視化地參數(shù)查詢和設(shè)置，操作方便?？刂破鲗?shí)時監(jiān)測出液溫度（控制溫度類型可配置），并根據(jù)目標(biāo)溫度設(shè)定進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，使集裝箱內(nèi)的電池工作溫度穩(wěn)定在適宜范圍內(nèi)。（2）液冷機(jī)組系統(tǒng)原理圖壓縮機(jī)：負(fù)責(zé)對制冷劑進(jìn)行壓縮，為制冷系統(tǒng)提供動力。冷凝器：采用翅片管換熱器設(shè)計，換熱效率高，制冷劑在冷凝器中冷凝放熱。風(fēng)機(jī)：采用離心風(fēng)機(jī)，負(fù)責(zé)將冷凝器中制冷劑釋放的熱量排出到室外。電子膨脹閥：通過調(diào)節(jié)開度對制冷劑流量進(jìn)行控制。板式換熱器：板式換熱器為制冷循環(huán)系統(tǒng)與冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的交匯處，負(fù)責(zé)制冷劑與冷卻液之間的熱交換。電加熱器：負(fù)責(zé)對冷卻液進(jìn)行加熱。循環(huán)水泵：負(fù)責(zé)輸送冷卻液，為冷卻液循環(huán)系統(tǒng)提供動力。1.出液溫度達(dá)到制冷設(shè)定點(diǎn)后壓縮機(jī)啟動，對氣態(tài)制冷劑進(jìn)行壓縮。風(fēng)冷式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)根據(jù)出液溫度或上位機(jī)下發(fā)的需求，對壓縮機(jī)電機(jī)進(jìn)行載荷相關(guān)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對整機(jī)功率和出液溫度的控制。2.冷凝器對高溫的氣態(tài)制冷劑進(jìn)行冷凝。氣態(tài)制冷劑經(jīng)冷凝成液體，熱量通過冷凝器表面由風(fēng)扇排出至周圍環(huán)境的空氣中。3.電子膨脹閥對冷凝后的制冷劑進(jìn)行節(jié)流降壓后注入板式換熱器。制冷劑在板式換熱器中蒸發(fā)并吸收冷卻液的熱量。4.循環(huán)水泵將冷卻液輸送至板式換熱器，與制冷劑進(jìn)行熱交換，并輸送冷卻后的冷卻液到集裝箱內(nèi)對電池組進(jìn)行降溫。艙內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)當(dāng)艙內(nèi)環(huán)境濕度大于設(shè)定的閾值后，除濕模塊將啟動，將艙內(nèi)濕度保持在不易產(chǎn)生凝露的程度。當(dāng)濕度低于設(shè)定值后，除濕模塊停止工作。.1方案設(shè)計消防系統(tǒng)集探測、多級預(yù)警、防爆泄壓、滅火、空氣置換、信息聯(lián)動、智能啟動等多功能于一體。電池預(yù)制艙外設(shè)置手動火災(zāi)報警按鈕，艙內(nèi)設(shè)置可燃?xì)怏w探測器、感溫探測器和感煙探測器，每種探測器不小于2個。探測器安裝在預(yù)制艙中間走道頂部，間距不大于4m?？扇?xì)怏w探測器可檢測氣體種類：CxHx，CO，H2。系統(tǒng)配備強(qiáng)排風(fēng)裝置。強(qiáng)排風(fēng)裝置與消防主機(jī)聯(lián)動，能及時響應(yīng)。強(qiáng)排風(fēng)裝置啟動時每分鐘排風(fēng)量不小于設(shè)備間容積，排風(fēng)系統(tǒng)供電選擇獨(dú)立回路，不與消防主機(jī)公用電源，提高其供電可靠性。消防系統(tǒng)采用全新的智能獨(dú)立式消防，將單獨(dú)的模塊布置于集裝箱內(nèi)及PACK內(nèi)部，摒棄傳統(tǒng)的消防管路及消防氣瓶，節(jié)約內(nèi)部空間提高系統(tǒng)集成度。且消防模塊體積較小，可以利用集裝箱內(nèi)部微小空間布置，便于安裝及更換，節(jié)約成本。系統(tǒng)具備三段式防護(hù)：PACK消防+簇級消防+外接水消防。將會實(shí)現(xiàn)對整個系統(tǒng)的不同階段、不同層級的三段電池艙、電氣艙及電池包均設(shè)置滅火劑釋放點(diǎn)。自動滅火系統(tǒng)的最小保護(hù)單元為電池包，每個電池包單獨(dú)配置滅火模塊。在電池艙頂部均勻布置12個滅火模塊，電氣艙布置1個滅火模塊，當(dāng)出現(xiàn)火情時，消防主機(jī)觸發(fā)滅火裝置啟動，滅火裝置內(nèi)的產(chǎn)氣藥劑會發(fā)生氧化還原反應(yīng)來瞬間產(chǎn)生大量的氣體將膜片打開，隨即全氟己酮滅火劑被噴出形成脈沖達(dá)到火場實(shí)施滅火。集裝箱外部預(yù)留水消防接入接口，當(dāng)火情無法控制時，可直接采用水浸沒方式。緊急啟停裝置安裝在艙外部易于操作的位置，能聯(lián)動消防主機(jī)，在手動模式下控制滅火裝置的緊急啟動和停止。消防系統(tǒng)單獨(dú)配置UPS，同時其輸出功率大于火災(zāi)自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)全負(fù)荷功率的120%，并且火災(zāi)自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)在火災(zāi)狀態(tài)同時工作負(fù)荷條件下連續(xù)工作3h，并且其容量能滿足24小時待機(jī)監(jiān)測。將儲能系統(tǒng)劃分為多級進(jìn)行防護(hù)，如下圖所示。PACK級安裝級PACK級：對根部火源進(jìn)行及早探測、快速滅火。安裝級：抑爆+滅火+降溫，避免發(fā)生人員傷亡。以上多級防護(hù)可做到避免消防資源的浪費(fèi)，大幅度降低消防的建設(shè)成本，同時也可滿足系統(tǒng)的安全運(yùn)行。邏輯控制流程圖.2PACK級防護(hù)系統(tǒng)PACK級防護(hù)可做到靈活安裝，根據(jù)實(shí)驗經(jīng)驗及用戶反饋，熱敏線及滅火裝置優(yōu)先安裝在最易出現(xiàn)明火的區(qū)域（如泄壓口附近）是最快捷有效的。熱敏線啟動速度約為10s/m，所以不建議過長，會影響裝置啟動時間。PACK級滅火裝置安裝示意圖當(dāng)電池?zé)崾Э鼗螂娮釉骷搪钒l(fā)生火情時，箱內(nèi)溫度迅速上升達(dá)到185℃左右或出現(xiàn)明火，熱敏線在第一時間內(nèi)探測到火情并啟動箱內(nèi)的防護(hù)裝置，實(shí)施滅火。.3消防滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)內(nèi)的感煙或感溫探測器發(fā)生報警時，該防護(hù)區(qū)外的聲光報警器會立即啟動以提醒人員做出反應(yīng)；當(dāng)感煙、感溫、手報中兩種以上報警信號，或人為按下手動啟動按鈕時，聲光報警器動作，提示現(xiàn)場人員疏散，氣體滅火控制器延時30秒（可調(diào)）后點(diǎn)亮放氣指示燈，同時向滅火裝置發(fā)送24V電信號，滅火裝置啟動，實(shí)施滅火，并給出反饋信號。若在30秒延時期間內(nèi)，按下門口處的氣體緊急停止按鈕時，將取消氣體噴灑操作。若火情蔓延或發(fā)生復(fù)燃現(xiàn)象，消防滅火系統(tǒng)無法控制火情時，可接入應(yīng)急水噴淋進(jìn)行緊急處置，防止發(fā)生爆燃、火災(zāi)等嚴(yán)重后果。邏輯控制流程圖如下圖所示。.4防爆排風(fēng)系統(tǒng)（圖片僅供參考）防爆排風(fēng)系統(tǒng)由氣體探測器、進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)組成，當(dāng)氣體探測器達(dá)到報警閾值時，輸出報警信號，聯(lián)動風(fēng)機(jī)，進(jìn)行通風(fēng)換氣，防止可燃?xì)怏w聚集發(fā)生爆燃現(xiàn)象。防爆排風(fēng)系統(tǒng)布局，采用一進(jìn)兩出，下進(jìn)上出的方案布局。一進(jìn)的進(jìn)氣系統(tǒng)安裝在集裝箱側(cè)面的底部，兩出的排氣系統(tǒng)安裝在集裝箱另一側(cè)面的上部。進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)將外界的空氣從底部輸入集裝箱內(nèi)，將內(nèi)部的氣體攪動并輸送至集裝箱的上層，排風(fēng)系統(tǒng)將底部送來的氣體以及上層的氣體直接抽取排出集裝箱外。進(jìn)排風(fēng)系統(tǒng)布局示意圖根據(jù)集裝箱內(nèi)部的氣體流動狀態(tài)仿真分析，進(jìn)氣系統(tǒng)安裝在集裝箱下部，其輸入的空氣受到設(shè)備的阻擋，空氣分散向左右兩側(cè)及下部流動，大部分的氣流從集裝箱下層流走，其余多數(shù)從設(shè)備兩端流向排氣系統(tǒng)。從排氣系統(tǒng)流線分布看出，排氣從底部及兩端抽取設(shè)備柜內(nèi)部氣體，頂層氣體受到來自底部的氣體擾動，在設(shè)備柜內(nèi)部流動后被排氣系統(tǒng)抽取排出設(shè)備柜。進(jìn)氣系統(tǒng)流線走向分布圖排氣系統(tǒng)流線走向分布圖.5應(yīng)急水噴淋每個分艙應(yīng)配置一套艙級水噴淋管網(wǎng)，當(dāng)發(fā)生火情時，可將消防水管連接至標(biāo)準(zhǔn)快速接頭上，向集裝箱內(nèi)供水。集裝箱頂部預(yù)留水消防接口DN65管+KM型卡扣式65管牙接口，輸送主管道應(yīng)采用鍍鋅鋼管，通過螺紋或消防卡箍連接。本方案采用K115上噴型灑水噴頭，由于噴頭距簇頂?shù)木嚯x僅有200mm的高度，因此噴頭覆蓋的半徑約為一米，因此覆蓋整個集裝需要6個灑水噴頭。安裝俯視圖集裝箱主視圖本儲能項目為20MW/60MWh規(guī)模，交流側(cè)采用6套3450KW變流升壓單元。3450KW變流升壓單元采用2臺1725KW的PCS，接入一3560KVA/雙繞組變壓器，升壓至35KV系統(tǒng)，接入35KV母線并入電網(wǎng)，系統(tǒng)一次圖如下：圖4.1-13560KW儲能單元一次圖圖4.1-2儲能升壓一體機(jī)系統(tǒng)實(shí)體圖（1）儲能升壓一體機(jī)ES-3450K技術(shù)參數(shù)交流側(cè)參數(shù)額定功率3450kW最大交流功率3755kW額定電網(wǎng)電壓690V額定電網(wǎng)頻率50Hz/60Hz總電流波形畸變率（THD）<3%（額定功率）功率因數(shù)可調(diào)范圍-1(超前)~1(滯后)充放電轉(zhuǎn)換時間≤30ms有功功率響應(yīng)時間≤30ms直流側(cè)參數(shù)最大直流電壓工作電壓范圍1000V～1500V最大輸入電流3536A直流通道數(shù)2通道保護(hù)基本參數(shù)尺寸（寬×高×深）2410*2450*1470mm重量3500kg運(yùn)行溫度范圍-25℃~+55℃（45℃以上降額運(yùn)行）冷卻方式智能風(fēng)冷防護(hù)等級IP54（IP65選配）相對濕度0~95%，無冷凝最高海拔5000m3000m降額）顯示屏觸摸屏調(diào)度通訊方式LANBMS通訊方式CAN/RS-485通信協(xié)議CAN/MODBUS/IEC104/IEC61850最大效率99%（2）儲能升壓一體機(jī)EVE-CBL-3560K配置序號名稱型號和規(guī)格單位數(shù)量備注1儲能升壓一體機(jī)ES-3450K套1以下為單臺配置儲能變流器單臺功率1725kW，輸出電壓690V臺2升壓變壓器35KV干變臺1通訊動力柜包含箱變測控、UPS、配電臺1箱體及附件戶外逆變升壓套1（1）體積更小儲能變流器合理高效布局，提高空間利用率，增加系統(tǒng)設(shè)計靈活性；（2）更高效率儲能變流器最高效率超過99%；在同樣的電池配置下，相比傳統(tǒng)方案儲能系統(tǒng)循環(huán)充放電效率可提高2%，儲能調(diào)頻調(diào)峰的電量損失減少2%，提高儲能電站投資收（3）低壓直并儲能變流器交流低壓側(cè)直并方案，采用了最新的逆變同步控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變流器交流低壓側(cè)可直接并聯(lián)，不需要通過多分裂繞組變壓器直接并網(wǎng)；雙繞組變壓器相比多分裂繞組變壓器方案成本降低10～15%；（4）電網(wǎng)支撐支持低電壓穿越（LVRT）和高電壓穿越（HVRT），零電壓穿越（ZVRT）及FRT(頻率異常穿越)；無功支撐（全功率四象限運(yùn)行）可替代SVG設(shè)備；快速功率調(diào)節(jié)滿足電網(wǎng)調(diào)度要求；具備虛擬同步機(jī)功能（VSG（5）環(huán)境適應(yīng)儲能變流器高載波頻率+箱體吸音降噪設(shè)計等實(shí)現(xiàn)變流器低噪聲，三電平設(shè)計，及重復(fù)控制算法實(shí)現(xiàn)更低的電流諧波輸出，進(jìn)一步降低電抗器及外部升壓變壓器的噪聲，減少儲能系統(tǒng)對居民和周邊環(huán)境的影響；（6）“逆”“變”一體2臺變流器集成升壓變壓器，整體提供“逆”“變”一體化集成產(chǎn)品，采用變流器、箱變一體化設(shè)計，便于現(xiàn)場安裝、調(diào)試、維護(hù)，降低系統(tǒng)成本；（7）系統(tǒng)兼容方案采用三電平拓?fù)?，有效抑制直流?cè)對地共模電壓，可友好兼容不同廠家的電池BMS系統(tǒng)，避免對BMS和控制系統(tǒng)產(chǎn)生高頻和共模干擾；（8）穩(wěn)定可靠儲能變流器基于最新大功率儲能變流器軟硬件平臺升級開發(fā)，目前該系列產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于光儲、風(fēng)儲等項目。性能指標(biāo)（1）效率在額定運(yùn)行條件下，儲能變流器的整流效率和逆變效率均不低于98%。（2）損耗儲能變流器的待機(jī)損耗不超過額定功率的0.5%，空載損耗不超過額定功率的0.8%。（3）過載能力儲能變流器交流側(cè)電流在110%額定電流下，持續(xù)運(yùn)行，儲能變流器交流側(cè)電流在120%額定電流下，持續(xù)運(yùn)行時間不少于1min。（4）直流分量儲能變流器額定功率運(yùn)行時，儲能變流器交流側(cè)電流中的直流分量不超過其輸出電流額定值的0.5%或5mA,取兩者中的較小值。（5）功率控制精度儲能變流器輸出大于其額定功率的20%時，功率控制精度不超過其輸出流額定值的2%。（6）功率因數(shù)和電能質(zhì)量儲能變流器并網(wǎng)功率因數(shù)和電能質(zhì)量滿足甘肅電網(wǎng)相關(guān)要求，各項性能指標(biāo)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。（7）穩(wěn)流精度與電流紋波儲能變流器在恒流工作狀態(tài)下，輸出電流的穩(wěn)流精度不超過±2%，電流紋波不超過2%。（8）穩(wěn)壓精度與穩(wěn)壓紋波儲能變流器在恒壓工作狀態(tài)下，輸出電壓的穩(wěn)壓精度不超過±2%，電壓紋波不超過2%。（9）電網(wǎng)適應(yīng)能力儲能變流器頻率響應(yīng)及電壓響應(yīng)滿足國家最新標(biāo)準(zhǔn)要求。（10）高、低電壓穿越儲能變流器具備高、低壓穿越功能。（11）充放電轉(zhuǎn)換時間儲能變流器的充放電轉(zhuǎn)換時間不大于30ms。保護(hù)功能（1）儲能變流器設(shè)置短路保護(hù)功能。（2）儲能變流器設(shè)置極性反接保護(hù)功能。（3）儲能變流器設(shè)置直流過/欠壓保護(hù)功能。（4）儲能變流器設(shè)置離網(wǎng)過電流保護(hù)功能。（5）儲能變流器設(shè)置過溫保護(hù)功能。（6）儲能變流器設(shè)置交流進(jìn)線相序錯誤保護(hù)功能。（7）儲能變流器設(shè)置與監(jiān)控系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)的通訊故障保護(hù)功能。（8）儲能變流器具備快速檢測孤島且立即斷開與電網(wǎng)連接的能力，防孤島保護(hù)動作時間不大于2s,且防孤島保護(hù)還與電網(wǎng)側(cè)線路保護(hù)相配合。通訊功能儲能升壓一體機(jī)內(nèi)集成有通訊設(shè)備，統(tǒng)一儲能變流系統(tǒng)對外通訊接口，簡化客戶對儲能變流系統(tǒng)的控制邏輯。就地監(jiān)控支持Modbus、IEC104等多種通訊協(xié)議，可實(shí)時采集儲能變流器、變壓器等設(shè)備信息，并將各設(shè)備信息匯總后上傳給后臺監(jiān)控系統(tǒng)或調(diào)度系統(tǒng)。就地監(jiān)控可接受調(diào)度指令，實(shí)現(xiàn)對儲能變流器的控制，控制功能包括啟停邏輯管理、系統(tǒng)保護(hù)邏輯處理和儲能功率分配等。其他功能（1）并網(wǎng)運(yùn)行功能并網(wǎng)狀態(tài)下，儲能變流器自動跟蹤電網(wǎng)電壓頻率，實(shí)現(xiàn)雙向變流控制，有功無功可根據(jù)指令獨(dú)立調(diào)節(jié)，具備恒流、恒壓限流、恒功率等多種充放電模式。（2）離網(wǎng)運(yùn)行功能儲能變流器在離網(wǎng)系統(tǒng)中具備獨(dú)立逆變功能，能夠輸出恒定的電壓和頻率。（3）儲能變流器同時具備功率因數(shù)調(diào)整，無功補(bǔ)償，有功功率調(diào)節(jié)等功能。（1）35kV變壓器技術(shù)參數(shù)變壓器型號SCB11變壓器性能油浸、風(fēng)冷額定容量3600kVA額定電壓37±2×2.5%kV額定頻率50Hz聯(lián)接組標(biāo)號Dy11阻抗電壓7%冷卻方式AN/AF絕緣等級F空載電流≤0.75%變壓器繞組絕緣水平（kV）要求：額定電壓（有效值，kV）設(shè)備最高電壓（有效值，kV）額定雷電沖擊耐受電壓全波（峰值，kV）額定短時工頻耐受電壓（1min,有效值，kV高壓/低37/0.6940.5/-200/-85/3（2）環(huán)網(wǎng)柜環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)設(shè)有斷路器、隔離開關(guān)、避雷器、電流互感器、帶電顯示器等必要電氣設(shè)備。環(huán)網(wǎng)柜的電氣主接線圖如下：（3）35kV氧化鋅避雷器額定51kV持續(xù)40.8kV直流標(biāo)稱5kA（峰值）標(biāo)稱≤134kV（峰值）大電65kA兩次2ms≥400A（峰值）PCS升壓一體機(jī)將PCS、升壓變壓器、環(huán)網(wǎng)柜、通訊動力柜單元等集成在一個標(biāo)準(zhǔn)單元中，PCS及升壓變預(yù)制艙尺寸及布局如下圖所示（長寬高分別為7000*3000*3200mm以下為示意圖，具體供貨設(shè)備尺寸簽訂技術(shù)協(xié)議時確認(rèn)。圖4.6-1PCS升壓一體艙布局圖（本示意圖僅供參考）（1）箱變內(nèi)部電氣設(shè)備的裝設(shè)位置易于觀察、操作及安全地更換。（2）一體機(jī)配置一臺通訊動力柜，箱變二次檢修、照明、加熱等設(shè)備供電電源由通訊動力柜內(nèi)輔助配電提供，內(nèi)置230V微型斷路器，并根據(jù)實(shí)際設(shè)計選擇匹配的開關(guān)保護(hù)器件，配電箱中分別配置備用空開和檢修用插座各一組，箱體內(nèi)所有空氣開關(guān)均設(shè)置永久標(biāo)識，以區(qū)別各自用途，避免運(yùn)行誤操作。（3）箱變內(nèi)裝有自動除濕驅(qū)潮裝置，以避免內(nèi)部元件發(fā)生凝露，并設(shè)加熱元件，保證設(shè)備在低溫環(huán)境下運(yùn)行。（4）高壓室門加裝電磁鎖和帶電顯示器，帶電顯示器用于指示高壓室內(nèi)是否帶電，當(dāng)35kV側(cè)帶電時高壓室門不能打開，箱變外門加裝機(jī)械鎖，并提供與門的行程開關(guān)聯(lián)鎖的照明回路。箱變內(nèi)有足夠照明設(shè)施滿足運(yùn)行和檢修的需要。（5）箱變保護(hù)附件及信號a.變壓器裝設(shè)溫度檢測裝置，并配有至少兩組干節(jié)點(diǎn)信號，其中一組用于超溫報警，一組用于超溫跳閘；d.高壓保護(hù)熔斷器均裝設(shè)熔斷器熔斷狀態(tài)信號干節(jié)點(diǎn)；e.變壓器高壓室行程開關(guān)配有行程開關(guān)狀態(tài)干節(jié)點(diǎn)。（6）進(jìn)出線高壓進(jìn)線箱變高壓側(cè)進(jìn)線滿足三回ZRC-YJV22-26/35-3×70~300mm^2電纜底部進(jìn)線。箱變高壓出線使用銅端子出線，滿足至少3組獨(dú)立電力電纜的連接功能。低壓出線箱變低壓側(cè)使用低壓套管銅排出線，套管銅排載流量滿足變壓器最大運(yùn)行工況下電流長期運(yùn)行要求，箱變低壓側(cè)與逆變器交流輸出側(cè)采用銅排連接。（1）技術(shù)框架與標(biāo)準(zhǔn)先行原則（2）實(shí)時性原則具有優(yōu)先內(nèi)核和優(yōu)先調(diào)度功能，對多任務(wù)調(diào)度不僅可以按時間片進(jìn)行分時任務(wù)調(diào)度管理，還可按優(yōu)先級進(jìn)行實(shí)時任務(wù)調(diào)度管理。（3）開放性原則遵循已頒布的各種國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，滿足開放性的要求。（4）分布性原則系統(tǒng)采用全分布式的功能設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所有功能均采用Client／Server模式。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享功能。（5）可靠性和穩(wěn)定原則系統(tǒng)具有恢復(fù)措施，保證在系統(tǒng)故障時，能盡快地恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行。系統(tǒng)具有高度的安全保障和完善的權(quán)限管理，保證數(shù)據(jù)的安全和保密性。具有完善、可靠的安全機(jī)制(C2級)，提供操作特權(quán)等級、保護(hù)敏感數(shù)據(jù)和設(shè)備，防止非授權(quán)利用和病毒的攻擊。系統(tǒng)管理員具有唯一的最高系統(tǒng)特權(quán)，并可對任何操作人員授權(quán)。（6）安全性原則采用用戶權(quán)限分配和授權(quán)操作的訪問控制策略，保障電站中數(shù)據(jù)通信的完整性、機(jī)密性等安全需求（7）連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行原則EMS系統(tǒng)在投運(yùn)后，保證連續(xù)、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。本次設(shè)計采用星型架構(gòu)，主要考慮到后期維護(hù)以及故障排查，即使某一集裝箱出現(xiàn)問題，不會影響到其他設(shè)備的運(yùn)行，而且可以迅速定位故障點(diǎn)。整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下圖為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：EMS系統(tǒng)部分：由主備EMS服務(wù)器、主備數(shù)據(jù)服務(wù)器、主備前置通訊服務(wù)器、協(xié)調(diào)控制器、協(xié)調(diào)控制從站、工作站組成。EMS監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用主備監(jiān)視網(wǎng)、主備goose控制網(wǎng)結(jié)構(gòu)。EMS系統(tǒng)可根據(jù)科學(xué)的充放電策略，計劃跟蹤、平滑控制、系統(tǒng)調(diào)峰、一次調(diào)頻、二次調(diào)頻、功率控制、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（含削峰填谷）等，對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制。系統(tǒng)層次架構(gòu)監(jiān)控系統(tǒng)采用三層架構(gòu)，分別是調(diào)度中心交互層、儲能站監(jiān)控層、儲能基本單元層。調(diào)調(diào)度層省/地調(diào)遠(yuǎn)動遠(yuǎn)動監(jiān)控中監(jiān)控中心監(jiān)控中監(jiān)控中心EMS控制系統(tǒng)主備前置服務(wù)器視頻監(jiān)控主機(jī)主備存儲服務(wù)器主備存儲服務(wù)器心層視頻監(jiān)控節(jié)點(diǎn)1視頻監(jiān)控心層視頻監(jiān)控節(jié)點(diǎn)1視頻監(jiān)控節(jié)點(diǎn)2視頻監(jiān)控節(jié)點(diǎn)3視頻監(jiān)控節(jié)點(diǎn)n策略控制主控策略控制從控 光纖光纖基本單元層視頻監(jiān)控基本單元層PCS#18電池艙#18PCSPCS#18PCS#18電池艙#18PCSPCS#18電池艙#18PCSPCS#1PCS#1......電池艙電池艙電池艙#1電池艙電池艙電池艙#1電池艙#1............RJ45PCSRJ45PCS-1PCS-2PCS-3PCSn。。。RJ45BMS1BMS2BMS3BMSn。。。圖監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖（1）調(diào)度中心交互層平臺提供與調(diào)度中心交互功能，在保證通信及信息安全要求的前提下，EMS系統(tǒng)可以與電力調(diào)度中心交換信息。交換的信息包括：1)接收調(diào)度下發(fā)的指令信息接收調(diào)度中心下發(fā)的各種控制指令或計劃目標(biāo)值。2)上送給調(diào)度中心所需要的監(jiān)視信息主動上送給調(diào)度中心當(dāng)前電站運(yùn)行的關(guān)鍵信息，如當(dāng)前運(yùn)行功率、可增減功率（2）儲能站監(jiān)控層1)EMS系統(tǒng)部分：★EMS系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個儲能站的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制，是儲能站的中樞大腦；★向下：接收PCS信息，并將重要信息上傳調(diào)度系統(tǒng)及集控中心；★向上：接收調(diào)度AGC、AVC指令，并根據(jù)控制策略對PCS下發(fā)充放電控★協(xié)調(diào)控制器：直接采集并網(wǎng)點(diǎn)的電壓、頻率，配合安裝在PCS柜的EMU進(jìn)行緊急功率支撐和快速頻率響應(yīng)。EMS系統(tǒng)與就地監(jiān)控系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)總線交換數(shù)據(jù)，只傳送電池關(guān)鍵數(shù)據(jù)給EMS系統(tǒng)，避免海量數(shù)據(jù)對EMS系統(tǒng)的資源消耗。EMS系統(tǒng)根據(jù)關(guān)鍵電池數(shù)據(jù)，對控制策略不斷進(jìn)行優(yōu)化，這個優(yōu)化過程貫穿了儲能電站的整個生命周期，可以延長電池實(shí)用壽命，提高儲能電站的經(jīng)濟(jì)效益。（3）與變電站監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)系1)松散耦合儲能站采用EMS與變電站監(jiān)控系統(tǒng)相對獨(dú)立、松散耦合的方案設(shè)計；實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)專用，避免產(chǎn)生功能混淆、邊界不清的情況發(fā)生。這樣設(shè)計既符合雙方各自的監(jiān)控與安全規(guī)范要求，在工程調(diào)試過程中又各自獨(dú)立，避免了相互干擾。2）數(shù)據(jù)交互儲能站可以通過遠(yuǎn)動裝置獲取變電站監(jiān)控系統(tǒng)信息。3）信息整合在數(shù)據(jù)展示層次可完成EMS與變電站監(jiān)控系統(tǒng)信息整合，EMS支持國調(diào)SVG圖形格式接口，可以展示變電站監(jiān)控系統(tǒng)的SVG格式圖形。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)EMS系統(tǒng)主要硬件設(shè)備應(yīng)采用冗余配置，避免單點(diǎn)硬件故障導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。典型的系統(tǒng)配置包括：網(wǎng)絡(luò)配置采用四網(wǎng)配置：主備信息網(wǎng)、主備快速控制網(wǎng)；主系統(tǒng)由兩臺前置服務(wù)器、兩臺數(shù)據(jù)服務(wù)器、兩臺EMS服務(wù)器、兩臺操作員工作站、協(xié)調(diào)控制器、協(xié)調(diào)控制從站等組成，服務(wù)器硬件配置需保證系統(tǒng)流暢不卡頓。(1)前置通訊服務(wù)器用作站控層數(shù)據(jù)采集。前置通訊服務(wù)器按照雙機(jī)雙網(wǎng)冗余配置，同時運(yùn)行，互為熱備用。主機(jī)設(shè)備采用組屏（柜）方式布置在總控室。服務(wù)器應(yīng)采用主流國產(chǎn)服務(wù)器硬件配用作站控層數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、界面顯示及網(wǎng)絡(luò)管理。應(yīng)用服務(wù)器按照雙機(jī)雙網(wǎng)冗余配置，同時運(yùn)行，互為熱備用。主機(jī)設(shè)備應(yīng)采用組屏（柜）方式布置在總控室。服務(wù)器應(yīng)采用主流國產(chǎn)服務(wù)器硬件配置。(3)數(shù)據(jù)服務(wù)器歷史數(shù)據(jù)存儲，支持國產(chǎn)時序數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)服務(wù)器按照雙機(jī)雙網(wǎng)冗余配置，同時運(yùn)行，互為熱備用。(4)操作員工作站操作員工作站是EMS系統(tǒng)的主要人機(jī)界面，用于圖形及報表顯示、事件記錄及報警狀態(tài)顯示和查詢，運(yùn)行人員可通過操作員兼工程師工作站對儲能電站各一次及二次設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)測和操作控制。操作員工作站2臺。(5)協(xié)調(diào)控制器協(xié)調(diào)控制器高速直采總并網(wǎng)點(diǎn)、儲能并網(wǎng)點(diǎn)的電壓、頻率數(shù)據(jù)?？刂贫嗯_PCS，實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻、動態(tài)調(diào)壓功能。協(xié)調(diào)控制器與EMS并行運(yùn)行；協(xié)調(diào)控制器與EMS之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，根據(jù)既定權(quán)限，當(dāng)協(xié)調(diào)控制啟動時，首先把協(xié)調(diào)控制器啟動信號發(fā)送EMS,EMS收到信號后暫停對儲能設(shè)備的控制權(quán)限，當(dāng)協(xié)調(diào)控制器控制完成，釋放協(xié)調(diào)控制器啟動信號，EMS接到信息后進(jìn)行既有策略控制；協(xié)調(diào)控制器啟動信號由EMS發(fā)送到調(diào)度系統(tǒng)。協(xié)調(diào)控制器設(shè)備包含主協(xié)調(diào)控制器和多臺協(xié)調(diào)控制終端。每臺協(xié)調(diào)控制終端可以控制多臺PCS。協(xié)調(diào)控制器應(yīng)具備與儲能電站EMS系統(tǒng)的通信功能，具備與儲能電站內(nèi)各PCS的快速通信功能，采集PCS的運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)時有功、實(shí)時無功、電池組實(shí)時SOC等信息。協(xié)調(diào)控制器應(yīng)具備不少于2個以太網(wǎng)口。裝置應(yīng)具備接收IRIG-B（DC）時碼的接口。協(xié)調(diào)控制器應(yīng)提供有CANAS資質(zhì)的國網(wǎng)檢測機(jī)構(gòu)出具的型式檢測報告。采用高速工業(yè)交換機(jī)（1000M/100M），一般采用雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)系統(tǒng)功能架構(gòu)EMS系統(tǒng)功能描述如下：電力調(diào)度中心信息交互總線數(shù)據(jù)采集運(yùn)行監(jiān)視協(xié)調(diào)運(yùn)行智能信息交互總線數(shù)據(jù)采集運(yùn)行監(jiān)視協(xié)調(diào)運(yùn)行智能決策安全預(yù)警統(tǒng)計分析服務(wù)層協(xié)同管控網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運(yùn)行管理權(quán)限管理云技術(shù)流程服務(wù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)數(shù)據(jù)管理告警管理WEB服務(wù)平臺服務(wù)總線LINUX儲能站EMS系統(tǒng)應(yīng)用層運(yùn)維檢修系統(tǒng)層手動控制調(diào)節(jié)除常規(guī)的遙控遙調(diào)功能，可以對PCS、BMS、開關(guān)等進(jìn)行遙控、遙調(diào)操作外，也可以在檢修調(diào)試過程中，手動方式對儲能系統(tǒng)進(jìn)行控制，并且可以切換控制模式。(1)遙調(diào)下發(fā)支持對儲能PCS遙調(diào)控制，包括有功設(shè)點(diǎn)控制、無功設(shè)點(diǎn)控制、遙調(diào)控制、遠(yuǎn)方就地模式切換等。1)控制流程在人機(jī)界面輸入新的功率值/模式值(比如0就地，1遠(yuǎn)方，下發(fā)到逆變器。2)安全措施操作需從具有遙調(diào)權(quán)限的工作站上才能進(jìn)行；操作員需有相應(yīng)的操作權(quán)限。(2)控制模式切換系統(tǒng)支持對平臺所支持的各種控制策略的模式切換功能，如削峰填谷功能、遠(yuǎn)方就地模式切換、設(shè)備熱備切換、儲能調(diào)頻、無功/電壓支撐、并離網(wǎng)控制、跟蹤計劃處理等模式的切換。1）控制流程在人機(jī)界面點(diǎn)擊模式切換功能按鈕，觸發(fā)控制模式切換。2)安全措施操作需從具有遙調(diào)權(quán)限的工作站上才能進(jìn)行；操作員需有相應(yīng)的操作權(quán)限。主動控制調(diào)節(jié)策略根據(jù)平臺設(shè)定的控制策略，自動執(zhí)行既定的充放電運(yùn)行策略。(1)平滑出力新能源發(fā)電具有隨機(jī)性、波動性和間歇性等風(fēng)光出力特性，對電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行影響越來越大，大大降低了原有的電能質(zhì)量。通過儲能系統(tǒng)的合理調(diào)節(jié)，可平滑發(fā)電側(cè)的功率曲線，平抑發(fā)電功率的波動率，提高電能質(zhì)量。儲能系統(tǒng)平抑風(fēng)光發(fā)電出力波動是指原來波動性較大的風(fēng)電場和光伏電站總功率加上儲能系統(tǒng)的功率輸出（儲能系統(tǒng)的功率輸出包括充電和放電，放電時其功率為正，充電時其功率為負(fù)）后總的聯(lián)合功率曲線變得平滑。此時注入到大電網(wǎng)的功率是風(fēng)電場所有風(fēng)機(jī)或光伏電站所有光伏電池出力與儲能系統(tǒng)出力之和。儲能系統(tǒng)可以通過實(shí)時的調(diào)整跟蹤風(fēng)電場、光伏電站的總出力，儲能系統(tǒng)輸出功率在風(fēng)電場、光伏電站出力曲線尖峰時吸收功率，在其出力曲線低谷時輸出功率。注入到電網(wǎng)的功率即為風(fēng)電場/光伏發(fā)電站輸出功率與儲能系統(tǒng)的功率之和，如下式Pg=Pw/pv+PessPg:輸出到電網(wǎng)的功率；Pw/pv:為風(fēng)電場、光伏電場或兩者之和輸出的功率；Pess:儲能系統(tǒng)的充放電功率，充電時為負(fù)，放電時為正。從上述公式可知，儲能系統(tǒng)在平抑風(fēng)光功率波動時調(diào)節(jié)儲能系統(tǒng)的充放電功率即可。(2)削峰填谷策略電池儲能電站跟蹤負(fù)荷變化能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，控制精確，且具有雙向調(diào)節(jié)能力。無論是發(fā)電側(cè)還是電網(wǎng)側(cè)，儲能系統(tǒng)都可發(fā)揮削峰填谷的作用，既可改善傳統(tǒng)機(jī)組運(yùn)行區(qū)間和電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，又能促進(jìn)風(fēng)電光伏等新能源并網(wǎng)消納。利用儲能系統(tǒng)對電網(wǎng)進(jìn)行削峰填谷，即在電網(wǎng)負(fù)荷高峰時儲能系統(tǒng)放電，低谷時儲能系統(tǒng)充電，以保證負(fù)荷運(yùn)行平穩(wěn)，減少發(fā)電機(jī)組的啟停次數(shù)，同時降低系統(tǒng)裝機(jī)容量的投資建設(shè)成本，以改善電網(wǎng)內(nèi)變壓器和輸電線路的功率損耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。算法大體流程如下：Step1：根據(jù)儲能電站的容量限制問題和電站實(shí)際運(yùn)行情況可以將全天分為（t0,t1（t1,t2），，（tn-1,tn）若干個等時常時間段；Step2：在相應(yīng)時段（ti,ti+1）內(nèi)選擇最契合的儲能電池充放電功率分別為Premch,i、Premdisch,i，進(jìn)而組合成充電區(qū)間和放電區(qū)間；Step3：結(jié)合負(fù)荷預(yù)測的數(shù)據(jù)，設(shè)計充電目標(biāo)Pr1和放電目標(biāo)Pr2，確定各時段的充電功率Pc,i和放電功率Pdc,k，將全天的實(shí)際負(fù)荷曲線盡可能調(diào)整控制在（Pr1，Pr2）內(nèi)，控制(3)一次調(diào)頻直接采集并網(wǎng)點(diǎn)的電壓、頻率，通過協(xié)調(diào)控制器及其終端進(jìn)行快速頻率響應(yīng)。具備常規(guī)電源機(jī)組一次調(diào)頻功能，在新能源場站有功控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)有功-頻率下垂特性控制，實(shí)現(xiàn)新能源參與電網(wǎng)快速頻率響應(yīng)功能。裝置實(shí)時監(jiān)測接入的并網(wǎng)點(diǎn)的頻率變化，監(jiān)測周期為10ms（可設(shè)定當(dāng)頻率超過設(shè)定好的限定值范圍時，能夠快速響應(yīng)通過有功出力的調(diào)節(jié)進(jìn)行頻率響應(yīng)。當(dāng)電網(wǎng)頻率變化時，應(yīng)在其可調(diào)容量允許的范圍內(nèi)，充分利用儲能自身反饋速度快的特征，改變其充、放電功率，參與系統(tǒng)頻率的調(diào)節(jié)，減少電網(wǎng)頻率的變化，發(fā)揮儲能一次調(diào)頻作用。該功能主要由協(xié)調(diào)控制器根據(jù)采集到的頻率信息控制PCS自動實(shí)現(xiàn)。當(dāng)頻率越限時，根據(jù)一次調(diào)頻相關(guān)定值，控制儲能電站有功出力。協(xié)調(diào)控制器定值參數(shù)應(yīng)包含頻率死區(qū)定值、調(diào)幅限制等定值。協(xié)調(diào)控制器各項技術(shù)指標(biāo)，以型式試驗報告結(jié)果為準(zhǔn)。頻率采樣精度：0.001HZ從感知頻率變化，到發(fā)出控制命令，不超過10毫秒。從感知電壓變化，到發(fā)出控制命令，不超過5毫秒。(4)新能源消納可通過對儲能系統(tǒng)的充放電操作，對新能源發(fā)電進(jìn)行消納，緩解棄光、棄風(fēng)等問題。儲能電站根據(jù)上級電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)指令或者通過自主計算對電網(wǎng)進(jìn)行電壓/無功支撐，通過無功控制算法將總無功指令下達(dá)給各儲能單元。接收并執(zhí)行上級調(diào)度系統(tǒng)下發(fā)的電壓無功控制目標(biāo)，高級應(yīng)用模塊基于儲能電站運(yùn)行參數(shù)，形成優(yōu)化控制策略，控制儲能電站的無功出力。1)跟隨調(diào)度模式儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)能夠自動接收上級調(diào)度系統(tǒng)下發(fā)的電壓控制指令，并通過控制儲能變流器無功出力或儲能電站無功補(bǔ)償裝置，控制儲能電站電壓滿足控制要求。2)儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)具備本地控制功能當(dāng)儲能電站與調(diào)度主站因通信異常、主站停運(yùn)等原因無法實(shí)現(xiàn)在線與調(diào)度主站閉環(huán)控制時，進(jìn)入本地控制模式；系統(tǒng)在本地進(jìn)行電壓/無功控制功能是通過儲能站端AVC控制系統(tǒng)完成站端的控制跟隨調(diào)度控制調(diào)節(jié)策略根據(jù)調(diào)度/物聯(lián)網(wǎng)下達(dá)的調(diào)度指令、調(diào)度曲線，根據(jù)發(fā)電側(cè)情況，合理控制儲能系統(tǒng)的充放電模式。系統(tǒng)響應(yīng)迅速，EMS收到調(diào)度指令后在規(guī)定的時間內(nèi)（如50ms）完成策略分配及指令發(fā)出。EMS跟隨調(diào)度控制流程：抑制次/超同步震蕩(1)次/超同步震蕩危害電力系統(tǒng)次同步振蕩是一種低于工頻的有功振蕩，超同步震蕩是一種高于工頻的有功震蕩，會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)大軸的疲勞積累，甚至斷裂，嚴(yán)重威脅著電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。根據(jù)國外的參考文獻(xiàn)，幅值很小的功率振蕩也可能導(dǎo)致火電機(jī)組發(fā)生次同步振蕩并損壞機(jī)組。因此，需要及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)生次/超同步振蕩現(xiàn)象并采取響應(yīng)的控制措施。(2)次同步振蕩檢測基本原理檢測10Hz-40Hz以內(nèi)的功率振蕩。根據(jù)振蕩幅度的對比，盡量選中振蕩源并消除振蕩?；诓ㄐ巫R別技術(shù)，實(shí)時監(jiān)視振蕩幅度的動態(tài)變化過程PPmax5Pmax3Pmax4Pmax2Pmax1P0PsPmin1Pmin2Pmin3T1Pmin4T4T3T1Pmin4T4T3Pmin5tPk為當(dāng)前瞬時值，Peqv為幾秒前的平均功率，Psetqd為次同步振蕩啟動門檻dPkTsetmin≤Tk≤TsetmaxNk≥Nsetzd(3)次/超同步震蕩抑制策略從目前新能源電源并網(wǎng)區(qū)域次/超同步振蕩機(jī)理的研究成果看，電力電子設(shè)備是激發(fā)次/超同步振蕩不可忽視的一個因素。對于獨(dú)立的風(fēng)電場，升壓站的次/超同步振蕩控制裝置作為電力系統(tǒng)次/超同步振蕩事故時的檢測與控制裝置，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生次/超同步振蕩時，迅速進(jìn)行監(jiān)測和判斷，發(fā)出報警，并可采取解列、切機(jī)等控制措施，以消除次/超同步振蕩事故，從而保證這些區(qū)域的火電機(jī)組能正常運(yùn)行。對于風(fēng)儲聯(lián)合的風(fēng)電場，應(yīng)在有引發(fā)次/超同步振蕩的趨勢，但還沒有引起升壓站的次同步振蕩控制裝置保護(hù)動作之前，儲能協(xié)調(diào)控制器通過快速命令機(jī)制優(yōu)先啟動儲能PCS充放電進(jìn)行對沖，以消除疑似振蕩源，盡量避免升壓站的次同步振蕩控制裝置保護(hù)下圖為一個典型風(fēng)儲電場的儲能架構(gòu)圖，圖中有n個PCS，具體的控制策略如下。儲能EMS系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制器(儲能EMS系統(tǒng)儲能PCS1儲能PCS2儲能PCS3儲能PCSn1、儲能協(xié)調(diào)控制器有兩種方法獲得次/超同步震蕩監(jiān)測情況：（1）可以實(shí)時從升壓站次/超同步振蕩控制裝置獲得次/超同步檢測結(jié)果。（2）儲能協(xié)調(diào)控制器在原有功能上增加次/超同步振蕩檢測算法，自行監(jiān)測。儲能協(xié)調(diào)控制器實(shí)時計算并網(wǎng)點(diǎn)的功率振幅特征，判斷并網(wǎng)點(diǎn)的功率振幅是否超過閾值，大于閾值并持續(xù)設(shè)定時間。2、當(dāng)功率振幅超過閾值并且持續(xù)時間超過規(guī)定，儲能協(xié)調(diào)控制器立刻啟動功率分配算法，根據(jù)次/超同步震蕩幅度，控制儲能PCS進(jìn)行針對性的充放電來對沖抑制震蕩。3、儲能協(xié)調(diào)控制器實(shí)時跟蹤并網(wǎng)點(diǎn)的功率振幅，重復(fù)以上步驟，直到振蕩消除。EMS系統(tǒng)完成整個儲能站的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控管理功能。EMS系統(tǒng)能實(shí)時采集儲能系統(tǒng)、變電系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)等的各種遙測、遙信、累計量以及其它自動化信息，并向各設(shè)備發(fā)送各種數(shù)據(jù)信息和控制調(diào)節(jié)命令。數(shù)據(jù)采集(1)數(shù)據(jù)采集范圍實(shí)時采集各設(shè)備遙測、遙信、SOE、電能量等數(shù)據(jù)，同時發(fā)送各種數(shù)據(jù)信息及控制命令。數(shù)據(jù)采集范圍涵蓋了儲能PCS、BMS、二次變電站系統(tǒng)、就地輔助監(jiān)控系統(tǒng)等。接收調(diào)度側(cè)下發(fā)的調(diào)節(jié)指令或調(diào)節(jié)目標(biāo)值。(2)數(shù)據(jù)采集方式平臺提供豐富的通訊規(guī)約庫，支持IEC61850、IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、IEC60870-6（TASE2）、DL451-91（CDT）、MODBUS-TCP、MODBUS-RTU、DL/T645、DNP3.0等所有國際國內(nèi)已頒布的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，還支持自定義規(guī)約。對于通過授權(quán)的用戶，還可以通過系統(tǒng)提供的API函數(shù)對規(guī)約庫進(jìn)行擴(kuò)充。數(shù)據(jù)處理EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊提供模擬量處理、狀態(tài)量處理、電度量處理、非實(shí)測數(shù)據(jù)處理、計劃值處理、告警、控制命令、數(shù)據(jù)質(zhì)量碼、計算及統(tǒng)計等功能。(1)模擬量處理模擬量描述儲能電站系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時量化值，應(yīng)包括PCS、BMS、配電等數(shù)據(jù)，對模擬量的處理實(shí)現(xiàn)以下功能：1)數(shù)據(jù)合理性檢查和數(shù)據(jù)過濾；2)零漂處理，對模擬量測量值與零值相差小于指定誤差（零漂）時，轉(zhuǎn)換后的模擬量應(yīng)被置為零，每個模擬量的零漂參數(shù)均可以設(shè)置；