江苏长强钢铁有限公司移峰填谷储能项目技术方案

西安华新新能源股份有限公司 目录 1.项目概况1.1.项目总述1.2.气象参数1.3.地震烈度2.建设的必要性2.1.国家政策鼓励，2.2.促进可再生能源发展2.3.节省能源费用2.4.减少能源损耗，2.5.提高用能质量..3.设计依据3.1.设计原则3.2.设计规范..64.建设条件4.1.用电价格，4.1.配电系统，4.2.用电统计5.技术方案..5.1.系统方案5.1.电站布置5.2.一次接入5.3.二次接入，.95.4.系统运行策略105.5.电池选型.105.6.电池管理系统（BMS）115.6.1.BMS系统主要功能115.6.2.BMS技术参数125.7.储能逆变器（PCS）13 5.7.1.PCS主要功能135.7.2.PCS技术参数5.8. EMS5.9.移动式集装箱..165.9.1.基本规格和形式，175.9.2.电气接口..176.安全与消防..186.1.安全....186.1.1.电气安全，186.1.2.并网符合性186.1.3.电池安全性.186.1.4.供电可靠性186.2.消防，.197.采暖通风与空调197.1.通风....197.2.加热与空调8.环境保护198.1.设计依据.198.2.噪声治理，.209.劳动安全与工业卫生209.1.设计依据9.2.防电伤、防机械伤害和其他伤害..209.2.1.防雷接地的设计原则及防护措施.209.2.2.带电设备安全防范措施.209.3.防噪声、防振动209.4.其他安全措施....2110.经济性2110.1.年收支分析2110.2.业主收益 10.2.1.峰谷电价差收益2110.2.2.无功补偿收益.2210.2.3.减少初期投资..2210.2.4.扩大供电规模10.2.5.提高供电安全.2210.2.6.提高电能质量，..2210.2.7.远期直供电22 1.项目概况 江苏长强钢铁有限公司由江苏新长江实业集团公司和香港长宏国际投资有限公司共同创办。公司是一家集码头、原料、烧结、炼铁、炼钢、轧钢、动力生产一体化的联合企业。主营特种(普通)钢坏和棒材(管坏)。 1.1.项目总述 甲方：西安华新新能源股份有限公司乙方：江苏长强钢铁有限公司项目名称：江苏长强钢铁有限公司移峰填谷储能项目建设规模：14MW/112MWh建设地点：江苏长强钢铁有限公司厂区内，220kV变电站附近占地面积：约1800m2 1.2.气象参数 年平均温度：15.3℃室外平均风速：3.9m/s极端最高温度：39.6℃极端最低温度：-14.1°C海拔高度：2.5~4.5m 1.3.地震烈度 根据中国地震动参数区划图》（GB18306），拟建场地的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值：0.05g。 2.建设的必要性 2.1.国家政策鼓励 国家发展和改革委员会、财政部、科学技术部、工业和信息化部、国家能源局连续颁布《可再生能源发展“十三五”规划》、“关于促进储能技术与产业发展的指导意见》等多个文件，大力鼓励在用户侧建设分布式储能系统，鼓励通过配置多种储能提高微电网供电的可靠性和电 能质量，对于满足要求的储能系统，电网应准予接入，发挥其对电网的削峰填谷作用，增加能源供应安全性 2.2.促进可再生能源发展 储能设施可发挥电力“仓储”功能，改变电力产品的瞬时特性，使新能源发电机组供电稳定、安全，促进新能源技术的发展。 2.3.节省能源费用 用户侧储能可实现需求侧管理，减小峰谷负荷差，并带动新型电力消费和交易模式，降低用户的购电费用。 2.4.减少能源损耗 当配电网中用户所安装的储能容量总和达到一定时，能有效地延缓配电网增容扩建，提高配电网运行稳定性，减少用电高峰时电能长距离输送所产生的损耗， 2.5.提高用能质量 用户侧储能可为用户平滑负荷、提高供电可靠性、改善电能质量， 3.设计依据 3.1.设计原则 1）严格执行国家有关法律法规和产业政策的要求，认真贯彻执行国家和地方对环保、劳动、安全、消防、计量等方面的有关规定和标准。2）保证系统安全、可靠、经济运行为前提，在方案设计当中充分体现先进性、合理性和经济性。3）优化储能系统总图布置，节约占地，降低投资、4）结合乙方提供的相关资料，具体考虑本工程设计及材料选型，最大限度地降低工程造价，节约用地，节约能源、降低消耗和运行管理成本。5）在确保储能系统安全可靠的前提下，有利于施工、方便运行和检修、尽可能缩短电缆长度，减少不必要的设备备用裕度。6）满足国家的环保政策，符合可持续发展战略。 3.2.设计规范 NB/T42089&电化学储能电站功率变换系统技术规范3NB/T42090《电化学储能电站监控系统技术规范》NB/T42091《电化学储能电站用锂离子电池技术规范》以及国家相关行业标准和规范， 4.建设条件 4.1.用电价格 执行江苏省大工业分时用电价格标准，用电价格如表1-1所示。 4.1.配电系统 企业采用220kV供电，设1台主变压器，变压器电压等级220kV/20kV，容量63000kVA。 4.2.用电统计 典型月用电情况统计如表1-2所示。 该电费仅作为方案阶段设计参考，为准确计算储能电站装机容量，企业应提供不少于1个自然年的连续电费单。 5.技术方案 本章对本工程中的系统方案及主机设备参数和规范进行了较详细的说明。本章未尽事宜，由双方具体协商，在相关工程协调会上解决，并以会议纪要形式确定。 5.1.系统方案 储能系统能快速启动投入，在负荷调整时有良好的适应性，在运行条件下能可靠和稳定地连续运行，能适应原有系统负荷的启动、停运及负荷变动。 储能系统由蓄电池储能单元、蓄电池管理系统（BMS）、储能逆变器（PCS）、交流配电柜、后台监控系统（EMS）和预装式集装箱组成，储能系统架构图如图5-1所示。 5.1.电站布置 采用40只标准移动式储能集装箱，共66个，集装箱可上下两层布置，占地面积约为1800m²。布置方式如图5-2所示。 5.2.一次接入 项目总体配置14MW/112MWh储能系统，采用10kV接入。储能系统接入方案示意图如图5-3所示。 储能系统可在并网与离网模式下运行。并网模式下通过控制储能系统的充放电，实现削峰填谷，改善电网供电质量：并在进线处配置防逆流保护功能，储能系统出力全在用户侧负载消纳，不会送出外电网。电网故障时，电网进线柜断路器跳闻，储能系统从并网转换成离网，处于离网模式下运行，可作为后备电源给用户供电：从电网失电，进线断路器完成分闸到储能系统启动离网模式向负荷供电。 5.3.二次接入 储能系统的保护和安全自动装置应满足GB/T14285和DL/T584中的要求。 1）在并网点主要配置过电流保护等功能。 2）设置双向电能表用于储能系统的充电/放电电量计量，电能表采用智能电能表，具备双向有功和四象限无功计量功能、事件记录功能，配标准通信接口。 3)在电网进线柜配置功率检测装置，实时检测区域功率情况，并传送到EMS，实现防逆流保护的功能， 5.4.系统运行策略 系统运行策略根据现行工商业用电峰平谷时段硝定，夜间谷电时段，利用市电为储能电站充电。白天峰电时段，储能电站提供企业用电，不足部分由市电补充。白天平电时段，企业用电负荷由市电提供，储能电站既不充电，也不放电。根据江苏省峰谷平用电时段，结合企业用电特性，充放电策略设计如表3-5所示： 5.5.电池选型 磷酸铁锂电池不含任何重金属与稀有金属，无毒，无污染，绿色环保，可大电流充放电循环寿命远高于铅酸电池，且拥有良好的安全性，是国家重点支持和鼓励发展）从项目的投资电池寿命、能量转换效率、占地面积等来综合分析计算，磷酸铁锂电）目前所有电池中最经济和最安全的储能电池。 我公司储能电站选用的电池规格，单个电芯技术参数满足表5-1要求，电池箱技术参数满足表5-2要求。 5.6.电池管理系统（BMS） 5.6.1.BMS系统主要功能 1)电池系统运行报警功能：在电池系统运行出现过压、欠压、过流、高温、低温、漏电、通信异常、电池管理系统异常等状态时，应能显示并上报告警信息。 2)电池系统安全管理：在电池系统运行时，如果电池的过充、过放、过电流、过温、低温等超过安全保护门限的情况时，电池管理系统应能够实现就地故障隔离，将间题电池组串退出运行，同时上报保护信息。 3）自诊断功能：电池管理系统应具备自诊断功能，对电池管理系统与外界通信中断，电池管理系统内部通信异常，模拟量采集异常等故障进行自诊断，并能够上报到就地监测系统。4）运行梦数设定功能：电池管理系统运行各项梦数应能迪过本地和远程两种方式在电池管理系统或储能站监控系统进行修改，并有通过密码进行权限认证功能。5）本地运行状态显示功能：电池管理系统应能够在本地对电池系统的各项运行状态进行显示，如系统状态，模拟量信息，报警和保护信息等。 事件及历史数据记录功能：电池管理系统应能够在本地对电池系统的各项事件及历史关键变化数据进行存储，记录不少于1000条事件及不少于30天的历史数据。 5.6.2.BMS技术参数 BMS技术参数满足表5-3要求。 5.7.储能逆变器（PCS） PCS可以实现电池与电网间的交直流转换，完成两者间的双向能量流动，并对蓄电池支路进行充、放电的控制与管理，实现优化管理，能实现对电网负荷的“削峰填谷” 5.7.1.PCS主要功能 1）储能变流器可工作在逆变状态，将电池或电池包能量回馈电网，也可工作在整流状态，三相交流电源向电池或电池组充电。 2）有功/无功功率控制功能，PCS通过调节输出电压与电流的相位夹角，实现PCS的四象限运行，能够实现纯有功/纯无功运行。 3)电池保护功能 对储能电池进行充放电时，PCS应能根据电池管理系统发送的最大允许可充放电流要求，自动调整装置的充放电策略，实现对电池的保护性充放电，当收到BMS过充、放电告警信号、电池单元端电压值升高到充电截止电压，或者充电电流降低到一定限值时停止对电池的充、放 电： 4）根据应用场景，可以设置峰谷、备电、指令、自定义等不同的运行模式，按照不同的时间、功率自动化运行。5）本地人机交互：LCD触摸屏显示，包括充放电监控主界面、参数设置界面。可显示当前充放电状态，当前输入输出电压、电流、功率等信息，在出现故障时显示相应告警内容。6）事件记录：记录本地不少于100000条历史告警信息，掉电后不会消失。7）储能变流器可实现多台并网并机运行，并通过同一个上位机同时控制多台设备同时进行充放电。8）多组电池中任意几组退出，PCS自动降功率运行。9）模块化240kWPCS通讯描述 PCS系统对外通讯为以太网通讯功能。通过该对外通讯接口，PCS可以接受客户监控系统的远程控制，包括运行工况的切换，运行参数的设置对外通讯接口可以实时的将PCS的运行状态，实时运行数据等上传给监控系统。PCS与BMS系统通过CAN/RS485通讯实现信息交互，BMS将电池信息发送给PCS，PCS根据BMS所发信息进行充电和放电。采用标准以太网接口与上位机通信实现运远程控制和远程软件升级等功能。 10)PCS具备负荷跟踪和并、离网运行功能。11)PCS具备远程遥调、遥控功能。 5.7.2.PCS技术参数 单台PCS技术参数满足表5-4要求， 5.8. EMS EMS包含综合能源服务平台及监控系统，功能如下： 1)可接入综合能源服务平台和调度平台，接受调度2 )在线设置系统参数（对设置参数进行合理性检查，有相应的参数对照表）。3)接收并执行上层调度系统对储能系统的启动/停止指令及功率下发指令。 4）能够控制系统的运行，包括开/关机，及根据变流器通信协议定义的功率，电压，电流指令的下发，并且需清楚逐步下指令的步骤与当前状态，防止误操作。 5）数据采集功能： 采集电池管理系统的各组电池的总电压、电流、平均温度、SOC、SOH、充放电电流和功率限值、单节电池电压、各节电池的均衡状态、故障及报警信息、历史充放电电量、历史充放