张树森-离网型储能电站设计对相关电

离网型储能电站设计对相关电气设备的主要技术要求 张树森 2015年5月12日 于深圳市 1 引言 《关于实施金太阳示范工程的通知》财建[2009]397号。财政部科技部国家能源局二〇〇九年七月十六日“偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助。” 2012年，青海省科技厅组织中广核电力公司实施金太阳工程项目。 2013年12月11日，世界最大规模离网光伏电站——青海省玉树藏族自治州曲麻莱县7.203MWp分布式离网光伏电站建成试运行。 3 1 引言 工程实施阶段离网储能电站的设计和产品 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 配套不全，所以相关工程设计当中参考、参照了电力系统、智能化、火力发电厂、输变电工程的设计理念。由于设计和产品标准的不统一，所以在工程实践当中有很多实验及示范技术应用。 4 2 标准编制及执行情况参审国标、能标、企标包括：《电化学储能电站设计规范》GB51048-2014； 》GB； NB/T32015-2013；；《风光储输联合发电站设计规范《分布式电源接入配电网技术规定》《电化学储能电站施工及验收规范》GB 《电化学储能系统接入电网运行控制规范》NB/T33014-2014。《电化学储能系统接入配电网技术规定》NB/T33015- 52014； 2 标准编制及执行情况《分布式电源孤岛运行控制规范》NB/T33013-2014； 》GB； 》NB；》NB； 》NB；《大容量电池储能站电池管理系统技术规范《大容量电池储能站蓄电池技术规范《大容量电池储能站能量转换系统技术规范《大容量电池储能站监控系统技术规范 《大容量电池储能站监控系统与电池管理系统通信 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 》NB； 《储能变流器检测技术规程》GB； 6 2 标准编制及执行情况《微电网工程设计规范》GB； GB； Q/GDW；《电池储能系统储能变流器技术规范》《电池储能电站设计技术规程》 《储能变流器检测技术规程》GB。未参审国标： 《储能用铅酸蓄电池》GB/T22473-2008。 7 2 标准编制及执行情况主要参考标准包括：《电力系统设计技术规程》DL/T5429-2009； 14285- GB/T《继电保护和安全自动装置设计规程》GB/T2006；《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 50062-2008； 《电力系统安全稳定控制技术导则》GB26399-2011。 8 3 典型系统接线图及主要技术原则   典型系统接线图电气主接线站用电中性点接地方式 主要电气设备选择 9 典型系统接线图 10 典型系统接线图 电池经过串联、并联后，形成电池堆（阵列），每2000kWh容量或2500kWh容量接入1台500kW受控 储能双向逆变器，； 一般采用1000kVA分裂变压器作为储能单元，也可以按照储能变流器的特性定制升压变压器，但建议不超过3150kVA（10kV ）； 若干个储能单元内的升压变经电缆接入布置于汇集站内的10kV配电装置内。最后，通过一回10kV线路接入系统（也可能是多点接入，根据电网情况确定）。 11 电气主接线 储能站内的集电线路方案一般采用汇集到主干线路上的方式，也可采用每个储能单元分别接入10kV配电装 置的方案； 由于10kV、400V配电装置的进出线回路数较少，所以采用一般均采用单母线的接线方式。 12 站用电 离网型储能站宜设置一台站用变压器，由站内的10kV配电装置引接，保证发电、用电分开。无电地区建议 采取技术措施或柴油发电机组作为备用电源。 站用变压器一般主要为控制楼周边负荷供电，不为就 地逆变站的负荷供电。 对于整套储能单元（一般为1MW），其自用的暖通、照明等负荷由储能单元内的电源供电。 13 中性点接地方式 10kV中性点的接地方式应采用小电阻接地方式或不接 地方式。 400V 中性点采用直接接地的接地方式。 可以按照储能逆变器的要求采用低压中性点不接地方式。 14 主要电气设备选择 10kV断路器的开断电流一般选为25kA，配电装置采 用户内铠装式交流金属封闭开关设备。 升压变压器的容量可选为1000kVA，2000kVA，3150kVA 。 在型式方面，可选择油浸式和干式的，油浸式变压器的初始投资略低，而干式变压器的运行维护非常方便， 干式变压器应该是首选的变压器型式。 可以选择低压侧分裂的变压器。 15 储能类型 抽水机储能械压缩储空气能飞轮 储能超导电储能磁电容储器能超级 电容铅酸电池液流电 电池化学 钠硫储 电池能 典型额定功率额定容量特点100~2000M4~10h适于大规模，技术成熟。W响应慢，需要地理资源。10~300MW1~20h适于大规模。 响应慢，需要地理资源。 5kW~1.5 MW15s~比功率较大。 15min成本高、噪音大。 1~100kW2s~5min响应快，比功率高。 成本高、维护困难。 1~100kW1s~1min响应快，比功率高。 比能量太低。 10kW~1MW 1~30s响应快，比功率高。 成本高、储能量低。 1kW~50MW1min~3h技术成熟，成本较小。 寿命短，环保问题。 5kW~100MW1~20h寿命长，可深放，适于组 合，效率高，环保性好。储能密度低。 100kW~100数小时比能量与比功率较高。MW高温条件、运行安全问题 有待改进。 锂kW~MW分钟~比能量高。成组寿命、安电池小时全问题有待改进。 应用场合 日负荷调节，频率控制和系统备用 调峰，系统备用 调峰、频率控制、UPS 和电能质量 UPS 输电系统稳定、电能质量控制 与FACTS 结合 电能质量、频率控制、电站备用、黑启动、可再生储能电能质量、备用电源、调峰填谷、能量管理、可再生储能 电能质量、备用电源、调峰填谷、能量管理、可再生储能 电能质量、备用电源、UPS 16 4 特别说明的几个问题      并网型储能站与离网型储能站的差别 对电池的基本要求 对BMS的基本要求 对变流器的基本要求 能量管理系统的基本要求 集装箱方案对设备的基本要求 对监控系统的基本要求17 并网型储能站与离网型储能站的差别 电力系统中配置大容量储能装置通常有两种目标：实现电站峰值转移，这要求储能装置具备大功率、大容量； 平滑电站的短期（数十分钟以下）波动，这对储能装 置的功率和容量要求不如前者高。 一般是用于平滑电站的短期波动，或根据电站预测的出力曲线，配合辅助输出，使电站输出与事先预测接 近一致，提高新能源发电输出的可靠度和可预测性。离网型储能站的主要任务是保证供电，全面的解决方案是电力系统的问题。 18 并网型储能站与离网型储能站的差别 并网型储能站原则上没有离网运行要求，因为没有可 匹配的负荷。 离网型储能站长期连续供电，带变动负荷。 并/离网型储能站实际上就是离网型储能站，主要差别体现在监控系统。 19 对电池的基本要求 可靠性：     电池的一致性问题；电池的老化问题；电池的防爆问题；电池的环保问题。 充放电能力满足负荷要求；经济性： 电池的价格。 20 对BMS的基本要求 与电池特性的匹配； 具备电气保护功能； 具备管理功能； 与变流器通信，功能上需要相互配合。 21 对变流器的基本要求 与电池的特性匹配； 具备V/F控制模式，P/Q控制模式，并能够实现在线的 相互转换； 具备多V/F 源协调控制功能； 具备黑启动运行能力； 能接受能量管理系统的指令并执行。 22 对能量管理系统的基本要求 变流器、BMS 向能量管理系统开放通信协议并受控； 能量管理系统向监控系统开放通信协议并受控；通信协议DL/T 634.5104（IEC 60870-5-104）标准规约，并逐步过渡到IEC 61850 ； 能量管理系统要与电池的性能匹配； 能量管理系统具备黑启动调控功能。 23 集装箱方案对设备的基本要求 变压器采用预装式； 逆变器、电池等采用集装箱式设备； 箱内包含电气一次、二次设备，电缆设施； 具备就地检修的条件； 箱内设备自行解决照明、采暖、通风、供电、防爆、消防等需求。 24 对监控系统的基本要求 对站内实现监控，除储能系统外，一般还有电气系统， 光伏系统等； 适应电网的要求，具备调度自动化系统功能： 对网内其他电源的管理；对网内负荷的管理，特别是应急管理。 25