构网型5MW中压储能变流升压一体机技术方案

箱式变压器4.1变压器技术参数升压变压器选用35kV树脂浇注干式变压器，技术参数如下表8所示。表8变压器技术参数序号关键指标参数（0.5C、5000kVA）参数（0.25C、2500kVA）1型号规格35kVSCB11三相双绕组干式变压器35kVSCB11三相双绕组干式变压器2类别全密封、干式全密封、干式3工作温度范围-30℃~+50℃-30℃~+50℃4储运温度范围-30℃~+70℃-30℃~+70℃5额定容量5000kVA（高压）/5000kVA（低压）2500kVA（高压）/5000kVA（低压）6过载容量1.1倍过载2小时1.1倍过载2小时7额定电压37±2×2.5%（高压）/0.69kV（低压）37±2×2.5%（高压）/0.69kV（低压）8设备最高电压40.5kV40.5kV9额定频率50Hz50Hz10相数3311联结组标号Dy11Dy1112短路阻抗8%，偏差按国标6%，偏差按国标13空载电流＜0.7%＜0.7%14空载损耗符合相关国标符合相关国标15负载损耗符合相关国标符合相关国标16损耗偏差≤±10%≤±10%17防护等级集成后一体机整体防护等级达IP54集成后一体机整体防护等级达IP5418调压方式无励磁调压无励磁调压19海拔<2000m<2000m20冷却方式AN/AFAN/AF21绝缘等级H级H级22温升＜125K＜125K23声功率级≤77dB≤73dB24环境等级不低于GB1094.11-2007《站用变压器》中的E2不低于GB1094.11-2007《站用变压器》中的E225燃烧性能等级不低于GB1094.11-2007《站用变压器》中的F1不低于GB1094.11-2007《站用变压器》中的F126外壳防腐等级C3（箱体外壳）C3（箱体外壳）27局部放电水平≤10PC≤10PC28雷击冲击水平170kV170kV29工频耐压水平（高压绕组）70kV(1min)70kV(1min)30工频耐压水平（低压绕组）3kV(1min)3kV(1min)4.2变压器技术特点（1）变压器绝缘等级为H级，温升按125K考核。变压器设计使用寿命不小于25年。（2）随时投运，停止运行一段时间后，可不经干燥而直接投入电网安全运行。（3）阻燃性好，自身不燃，遇到火源时，不产生有害气体。（4）产品散热性好，机械强度高，不会因温度变化导致线圈表面龟裂。（5）测量、报警和控制信号全面：三相巡检（每隔2秒钟巡回显示A、B、C三相温度值）及最大值显示（能自动显示最高温度值及相序）；超温报警（当最高温度值大于设定值时，进行声光报警，同时报警输出触点闭合，供用户接二次报警电路）；超温跳闸（当最高温度值大于设定时，跳闸报警灯亮，跳闸输出触点闭合，供用户接跳闸控制电路，超温跳闸输出为常闭干接点和常开干接点信号，供集装箱内电气设备急停使用）；传感元件断线报警；风机自起、自停（温度可设）；带温控器，温控器安装于变压器外壳低压侧正面，温控器内提供信号输出接点。温控器具备远传、失电永久记忆、故障自动检测及报警；温控器对外配置RS485通讯接口。箱式变压器低压柜内安装交流多功能电量仪表，有功电能计量精度为0.5级。CT测量精度为0.2级。多功能电度仪表具有通讯功能，通讯接口为RS485，采用Modbus通讯协议。柜体防护等级：低压室IP54，高压室IP54，高压室门打开后IP3X。箱体：按照标准欧式箱变结构型式的要求制造，箱变外壳全封闭（无百叶窗，底部封堵，门框加密封条）。（9）低压出线：箱变低压侧使用低压铜排出线，铜排载流量满足变压器最大运行工况下电流长期运行要求。4.3箱变测控35kV箱变的控制、保护、测量和信号应满足相关规程规范的要求。箱变内配置变压器测控装置，将箱变信号通过RS485传递给能量控制单元EMU，再由交换机用光缆或网线方式远传至升压站监控系统后台，实现箱变的远程监控。箱式变的测控功能主要有：箱变低压侧三相电流、电压的采集；箱变内相关设备位置状态信号的采集；箱变高温报警，超温跳闸信号等。智能箱变测控装置具备箱变低压侧的模拟量采集、非电量保护功能。（1）加强型单元机箱按抗强振动、强干扰设计,特别适应于恶劣环境，适用于-40℃～70℃的宽温工作环境。（2）装置采集变压器低压侧的三相电流、三相电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率用于综自系统的遥测。（3）装置的设置基于电气量的保护功能，带复合电压闭锁的三段式电流保护、零序电流、过压、欠压、CT断线、PT断线等。（4）提供2路以上RS485接口，8路以上开入量接入点（以最终设计方案为主）。5高压开关室箱变高压侧进线电缆底部进线。箱变高压出线使用铜端子出线，满足至少3组独立电力电缆的连接功能。表9高压开关参数序号关键指标单位参数一、35kV真空断路器+隔离开关组合电器1额定电压kV40.521min工频耐受电压（相间、对地、真空断口）kV953额定电流A6304额定频率Hz505额定峰值耐受电流kA806额定短时耐受电流kA31.57额定短时耐受电流时间s48额定短路电流开断次数次≥209机械寿命次≥1000010操作机构电源VAC380/22011安装方式固定式二、高压互感器1额定电压kV352最高工作电压kV40.53额定一次电流A100/6004额定二次电流A55额定频率Hz506额定峰值耐受电流(峰值)kA807额定短时耐受电流(有效值)kA31.58额定容量VA159准确等级0.5/5P20三、高压避雷器1型号/YH5WZ-51/1342额定电压kV513持续电压kV40.84额定频率Hz505直流1mA参考电压kV736陡波冲击电流残压kV1507操作冲击电流残压kV1148雷电冲击电流残压kV1349方波冲击电流A40010标称放电电流kA5避雷器的其他技术要求及参数应符合GB标准，避雷器应该为氧化锌无间隙型，同时配置放电计数器。带电显示器：高压室内配带电显示器，以指示高压室内是否带电，并控制高压室内门上的电磁锁，以确保高压室带电时内门无法打开。变压器配置非电量保护（超温保护）和电量保护（速断、过流、过负荷、过电压等）功能；动作跳两侧断路器。断路器微机保护装置采用交流供电，电源及接线由乙方负责；装置本体通讯规约开放，满足与测控装置等设备的通讯连接需求；保护功能包括但不限于过流、速断、过电压、接地保护等。6通讯动力柜通讯动力柜主要含有UPS、EMU、交换机、变压器测控、各种配电输出。通讯动力柜的供电采用PCS成套装置自供电方式。通讯监控、EMU、电磁锁、变压器测控、交换机的供电经过UPS不间断电源供电，UPS功率根据具体负载情况配置，备电时长不小于15min。采用双通讯接口，控制和监控分开使用。通讯采取双回路接线方式：一路走控制、另一路走监控。包括PCS向外提供的串口不少于2个、EMU装置向外提供的网口不少于2个。7辅助隔离变压器柜型号：SG-120额定容量：120kVA（3）额定电压：高压690V低压400V（4）辅助变压器应配置若干个空气开关供箱变照明、加热、插座用。并提供1/2路动力电源至电池舱。（5）辅助计量表（含CT）。8构网型储能典型方案8.1构网型储能单元配置基于新一代5MW构网型储能PCS一体机和5MWh液冷储能舱，进行了构网型储能单元优化配置：（1）直流侧：建议采用5MWh储能舱，宜采用6（5）簇汇流方案，可以有效减少电池簇并联数量和直流环流，提高系统可用容量和效率，电池舱的保护开关、汇流柜、母排和线缆应能承受3I/10s构网短时过载要求。（2）交流侧：采用5MW构网型储能PCS一体机，4台1250kWPCS并联，短时过载可达7.5MW/10s。对于0.25C构网型储能项目，1台5MW一体机连接2台5MWh储能舱；对于0.5C构网型储能项目，1台5MW一体机连接1台5MWh储能舱；箱变容量按照电池实际额定功率。具体配置如下表所示：表10构网型储能单元配置表（0.25C）序号设备名称型号规格单位数量备注1储能电池舱5MWh(0.25C)，液冷台2每套含1.1~1.61.1电池簇314+Ah电芯，1P416S，高压箱配置直流断路器或熔丝簇12（10）1.2汇流控制柜隔离开关+熔断器保护，含电池舱配电，配视频交换机、UPS等台2（1）优先6（5）簇汇流1.3BMS三级架构，跟PCS采用CAN/RS485通讯和干接点，跟EMS采用IEC61850/104双网通讯套21.4冷却系统工业一体化冷却空调，45kW套11.5消防系统火灾预警和自动报警，整舱七氟丙烷灭火系统+消防水喷淋，手动/自动和紧急启动/停止，换气风机及泄压窗等套11.6预制舱及附件20尺，含照明、视频监控、温湿度传感等套12PCS一体机5MW，最高C5级防腐，构网时短时过载7.5MW/10s台1每套含2.1~1.62.1构网型PCS1.25MW，DC：1000~1500V，AC：690V，-40℃~55℃，IP65台42.2箱变双绕组干变：SCB11-2500kVA,37±2*2.5%/0.69kV,Dy11，H级耐热绝缘等级，温升≤125K，6%短路阻抗，国标三级能效台12.3高压开关真空断路器+隔离开关组合电器，40.5kV-630A-31.5kA/4s台12.4低压动力通信柜含低压配电、EMU、数据交换机*4、UPS、光纤熔接盒及跳线等台12.5辅助变压器柜SG-120kVA-0.69/0.4kV，含低压配电台12.6舱体及附件6800*3200mm，含高压室、温感/烟感、舱内电缆等套1表11构网型储能单元配置表（0.5C）序号设备名称型号规格单位数量备注1储能电池舱5MWh(0.5C)，液冷台1每套含1.1~1.61.1电池簇314+Ah电芯，1P416S，高压箱配置直流断路器或熔丝簇12（10）1.2汇流控制柜隔离开关+熔断器保护，含电池舱配电，配视频交换机、UPS等台26（5）簇汇流1.3BMS三级架构，跟PCS采用CAN/RS485通讯和干接点，跟EMS采用IEC61850/104双网通讯套21.4冷却系统工业一体化冷却空调，45kW套11.5消防系统火灾预警和自动报警，整舱七氟丙烷灭火系统+消防水喷淋，手动/自动和紧急启动/停止，换气风机及泄压窗等套11.6预制舱及附件20尺，含照明、视频监控、温湿度传感等套12PCS一体机5MW，最高C5级防腐，构网时短时过载7.5MW/10s台1每套含2.1~1.62.1构网型PCS1.25MW，DC：1000~1500V，AC：690V，-40℃~55℃，IP65台42.2箱变双绕组干变：SCB11-5000kVA,37±2*2.5%/0.69kV,Dy11，H级耐热绝缘等级，温升≤125K，6%短路阻抗，国标三级能效台12.3高压开关真空断路器+隔离开关组合电器，40.5kV-630A-31.5kA/4s台12.4低压动力通信柜含低压配电、EMU、数据交换机*4、UPS、光纤熔接盒及跳线等台12.5辅助变压器柜SG-120kVA-0.69/0.4kV，含低压配电台12.6舱体及附件6800*3200mm，含高压室、温感/烟感、舱内电缆等套18.2构网型储能方案对比以100MW/400MWh构网型储能项目为例，目前主要采用3.35MWh电池舱（280Ah电芯），PCS构网容配比为2.4，需要120台储能舱+60台一体机。我司新一代构网型方案采用5MWh电池舱（314+Ah电芯），PCS构网容配比仅为2，只需要80台储能舱+40台一体机。对比优势如下：（1）构网功能优异：我司新一代构网型储能方案，全面支持十大构网型功能，可以主动支撑电网在大扰动和小扰动全过程中的动态稳定和快速恢复，构网控制安全可靠、快速精确，可以实现ms级响应。（2）环境适应性强：我司新一代构网型储能产品，具有优异的防护等级、防腐等级电气绝缘和散热设计裕度，可以适应高海拔、高低温、高风沙、高湿度、高盐雾腐蚀、高污秽等各种严苛环境。（3）产品技术稳定成熟：相关构网功能均通过内部半实物仿真测试，同系列产品已经取得中国电科院相关构网功能测试认证，同系列产品已经广泛应用与国内外多个构网型储能项目。（4）系统成本最优：我司新一代构网型配置方案，设备占地面积下降35%、设备采购成本下降5%、基础和施工成本下降30%，综合建设成本下降12.5%，调试时间下降25%，具有显著成本优势。序号设备名称上能臻选方案常规构网方案1直流侧配置电池舱：5MWh*80台电池簇：314+Ah电芯,1P416S,12（10）簇电池舱尺寸：20尺电池舱：3.35MWh*120台电池簇：280Ah电芯,1P416S,9簇电池舱尺寸：20尺2构网容配比22.43交流侧配置一体机：5MW一体机*40台，单台一体机的PCS