光储充微电网设计要点及工程案例

2光储微电网设计要点3储能电站工程案例4风光储微电网工程案例5光储柴微电网离网工程案例2光储微电网设计要点3储能电站工程案例4风光储微电网工程案例5光储柴微电网离网工程案例微电网概述微电网：由分布式电源、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等汇集成的小型发、配、储、用电系统，是一个能实现自我控制和管理的自治系统。35kVAC400V风力逆变器n柴油机光伏阵列风力发电机蓄电池1锂电池nBMS负荷端1、联网型微电网：并网运行模式和独立运行模式2、离网型微电网2、风光储柴3、冷热电联供系统(天然气发电、沼气发电)4、其它微电网概述光伏电池类型硅光伏电池：单晶硅、多晶硅、非晶硅、纳米/微晶硅化合物薄膜电池：CIS、CIGS、CdTe、GaAs、InP有机光伏电池：肖特基型、双层模型、染料敏化微电网概述储能类型机械储能：抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能电磁储能：超导磁储能、超级电容器蓄电池(铅酸、锂离子、钠硫、液流等)燃料电池(氢燃料电池、烃类燃料电池)2光储微电网设计要点3储能电站工程案例4风光储微电网工程案例5光储柴微电网离网工程案例设计要点1:负荷统计与平衡序号COS①l23456789光储充微电网设计要点设计要点1:负荷统计与平衡按照负荷分级类别，一、二、三类负载功率及每日用电量统计抖根据每日用电量、场地面积和预算设计分布式电源容量，在联网微电网系统中一般是并网不上网形式，分布式电源未能消耗的电量存储在蓄电池中。光储充微电网设计要点设计要点2:电网系统接地类型光储充微电网设计要点设计要点3:光伏发电厂房屋顶1、荷载报告生产或储存物品的火灾危险性分类为甲类、乙类的建筑大量粉尘、热量、腐蚀气体、油烟等影响的建筑屋面整体朝阴或屋面大部受到遮挡影响的建筑生产的火灾危险性分类举例生产类别举例甲1.闪点小于28℃的油品和有机溶剂的提炼、回收或洗涤部位及其泵房，橡胶制品的涂胶和胶浆部位，二硫化碳的粗馏、精馏工段及其应用部位，青霉素提炼部位，原料药厂的非纳西汀车间的烃化、回收及电感精馏部位，皂素车间的抽提、结晶及过滤部位，冰片精制部位，农药厂乐果厂房，敌敌畏的合成厂房、磺化法糖精厂房，氯乙醇厂房，环氧乙烷、环氧丙烷工段，苯酚厂房的磺化、蒸馏部位，焦化厂吡啶工段，胶片厂片基厂房，汽油加铅室，甲醇、乙醇、丙酮、丁酮异丙醇、醋酸乙酯、苯等的合成或精制厂房，集成电路工厂的化学清洗间(使用闪点小于28℃的液体),植物油加工厂的浸出厂房；2.乙炔站，氢气站，石油气体分馏(或分离)厂房，氯乙烯厂房，乙烯聚合厂房，天然气、石油伴生气、矿井气、水煤气或焦炉煤气的净化(如脱硫)厂房压缩机室及鼓风机室，液化石油气灌瓶间，丁二烯及其聚合厂房，醋酸乙烯厂房，电解水或电解食盐厂房，环己酮厂房，乙基苯和苯乙烯厂房，化肥厂的氢氮气压缩厂房，半导体材料厂使用氢气的拉晶间，硅烷热分解室；3.硝化棉厂房及其应用部位，赛璐珞厂房，黄磷制备厂房及其应用部位，三乙基铝厂房，染化厂某些能自行分解的重氮化合物生产，甲胺厂房，丙烯腈厂房；4.金属钠、钾加工厂房及其应用部位，聚乙烯厂房的一氧二乙基铝部位，三氯化磷厂房，多晶硅车间三氯氢硅部位，五氧化磷厂房；5.氯酸钠、氯酸钾厂房及其应用部位，过氧化氢厂房，过氧化钠、过氧化钾厂房，次氯酸钙厂房；6.赤磷制备厂房及其应用部位，五硫化二磷厂房及其应用部位；7.洗涤剂厂房石蜡裂解部位，冰醋酸裂解厂房。乙1.闪点大于等于28℃至小于60℃的油品和有机溶剂的提炼、回收、洗涤部位及其泵房，松节油或松香蒸馏厂房及其应用部位，醋酸酐精馏厂房，己内酰胺厂房，甲酚厂房，氯丙醇厂房，樟脑油提取部位，环氧氯丙烷厂房，松针油精制部位，煤油灌桶间；2.一氧化碳压缩机室及净化部位，发生炉煤气或鼓风炉煤气净化部位，氨压缩机房；3.发烟硫酸或发烟硝酸浓缩部位，高锰酸钾厂房，重铬酸钠(红钒钠)厂房；4.樟脑或松香提炼厂房，硫磺回收厂房，焦化厂精萘厂房；5.氧气站，空分厂房；6.铝粉或镁粉厂房，金属制品抛光部位，煤粉厂房、面粉厂的碾磨部位、活性炭制造及再生厂房，谷物筒仓的工作塔，亚麻厂的除尘器和过滤器室。储存物品的火灾危险性分类举例火灾危险性类别举例甲1.己烷，戊烷，环戊烷，石脑油，二硫化碳，苯、甲苯，甲醇、乙醇，乙醚，蚁酸甲酯、醋酸甲酯、硝酸乙酯，汽油，丙酮，丙烯，60度及以上的白酒；2.乙炔，氢，甲烷，环氧乙烷，水煤气，液化石油气，乙烯、丙烯、丁二烯，硫化氢，氯乙烯，电石，碳化铝；3.硝化棉，硝化纤维胶片，喷漆棉，火胶棉，赛璐珞棉，黄磷；4.金属钾、钠、锂、钙、锶，氢化锂、氢化钠，四氢化锂铝；5.氯酸钾、氯酸钠，过氧化钾、过氧化钠，硝酸铵；6.赤磷，五硫化磷，三硫化磷。乙1.煤油，松节油，丁烯醇、异戊醇，丁醚，醋酸丁酯、硝酸戊酯，乙酰丙酮，环己胺，溶剂油，冰醋酸，樟脑油，2.氨气、液氯；3.硝酸铜，铬酸，亚硝酸钾，重铬酸钠，铬酸钾，硝酸，硝酸汞、硝酸钴，发烟硫酸，漂白粉；4.硫磺，镁粉，铝粉，赛璐珞板(片),樟脑，蔡，生松香，硝化纤维漆布，硝化纤维色片；5.氧气，氟气；6.漆布及其制品，油布及其制品，油纸及其制品，油绸及其制品。光储充微电网设计要点设计要点4:光伏最优倾角设计0金华Kocngzhanc遂昌Suchang画水开化Huzou○天目山○杭州乍浦Zhapu庵东县28温州0文成Yencer□龙泉定海嵊县桐庐oTongurimnmen太阳能辐射数据来源1.当地气象局资料2.各省太阳能辐射量分布图3.NASA4.Meteonorm最优倾角影响因素：1、当地太阳辐射量2、组件阵列前后阴影遮挡(降低5°~8°)3、次要因素可以忽略不计太阳入射角损耗(增加1°左右)冬季和夏季温度差异(增加1°左右)组件内二极管影响(降低0～3°)逆变器早晚启动电压Scla-EnargyDistrbionDrawngcfZhejiangPronnce光储充微电网设计要点设计要点4:光伏最优倾角设计10sheds,Coll.width=3.3m,Inactfiveband=0.0m,pitch=6.0m(ClLIgroundarea=55.0%)Purefransposiion(oneanyplaneii_Wthelectrtalshadingeifectiortelt=12.5cnanasstringsinwidth246810121416182022242628303234363840Shedsplanefilt不同倾角时年均辐射量变化曲线设计要点5:电缆截面设计与布线设计要点5:电缆截面设计与布线电缆载流量计算需要的系数2.桥架上多层多根并列电缆系数3.土壤中热阻校正系数4.土壤中直埋多根并行敷设系数0m——电缆导体最高工作温度(℃);8——对应于额定载流量的基准环境温度(℃);土壤热阻系数分类特征(土壤特性和雨量)校正系数土壤很潮湿，经常下雨。如湿度大于9%的沙土；湿度大于10%的沙-泥土等土壤湖湿，规律性下雨。如湿度大于7%但小于9%的沙土；湿度为12%~14%的沙-泥土等土壤较干燥，雨量不大。如湿度为8%12%的沙-泥土等土壤干燥，少雨。如湿度大于4%但小于7%的沙土；湿度为4%≈8%的沙-泥土等多石地层，非常干燥，如湿度小于4%的沙土等光储充微电网设计要点设计要点5:电缆截面设计与布线线损校验2.逆变器出线电缆1.0-2.0%3.汇流箱处出线线缆2.0-3.0%总电缆损耗不大于5%(3)终端负荷且cosφ=1或热稳定校验光储充微电网设计要点设计要点6:屋顶光伏防雷网及等电位设计1、采用热镀锌扁钢和圆钢，将光伏系统的钢支架相互焊接环通形成避雷网。2、正常不带电设备的金属外壳均应可靠接地，包括光伏组件支架、组件边框、电缆槽盒、逆变器汇流箱金属外壳等。3、光伏组件之间等电位接地线截面不小于6mm2。4、光伏支架或安装组件的导轨均应与屋顶防雷网可靠连接。5、屋顶防雷网与女儿墙防雷带连接点不应大于25米。光储充微电网设计要点设计要点7:储能蓄电池室或集装箱表11.1.3建、构筑物和设备的火灾危险性分类及其耐火等级建、构筑物及设备名称耐火等级戊二级钠磁电池甲戊二级钠硫电池甲一级产生类产生类3C类生产建筑事故油池三级三级一一一一-55一一5·1建、构筑物防火间距应按相邻两建筑物外墙的最近距离计算，如外墙有凸出的燃烧构件时，则应从其凸出部分外缘算起。·2相邻两座建筑两面的外墙为非燃烧体且无门窗洞口、无外露的燃烧屋檐，其防火间距可按本表减少25%。·3相邻两座建筑较高一面的外墙如为防火墙、且两座建筑物门窗之间的净距不小于5m时，其防火间距不限，但甲类建筑之间不应小于·4其他建、构筑物及屋外配电装置的防火间距应符合现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229中变电站的有关规光储充微电网设计要点设计要点8:储能蓄电池室设计要求1、室内照明，应采用防爆型灯具；2、不应在室内装设开关熔断器和插座等可能产生火花的电器；3、电池系统的进出线宜为上端引出，采用电缆桥架敷设；4、储能系统四周或一侧应设置维护通道，其净宽不应小于1200mm;5、电池室应防止太阳光直射室内，设有采光窗式应采用遮光措施。光储充微电网设计要点设计要点9:储能蓄电池组串并联设计1、每个功率变换单元并联数一般不大于2;2、串联数满足电池充、放电的最高、最低电压范围，并考虑一定裕度。K、Kmn——功率变换系统输出电压裕度系数，K一般取1.00～1.15,K一般取0.85~0.90;Umu——单体电池最大充电电压(V)。Um—单体电池最小放电电压(V)。光储充微电网设计要点设计要点10:电池容量与储能系统的匹配式中：U,—电池单体(或模块)电压，V;C一电池单体(或模块)容量，Ah;n,一电池分系统等效并联电池单体(或模块)数量；n,一电池分系统等效串联电池单体(或模块)数量；K一容量折算系数，1/h;K,一电池分系统充(放)电深度；K一容量裕度，一般取1.0~1.15;K一能量裕度，一般取1.0~1.15;光储充微电网设计要点设计要点11:校验上级变压器容量或电缆载流量1、低压并网，考虑上级变压器容量2、用户10kV开关站并网，考虑10kV进户电缆截面11光储充微电网概述光储充微电网概述22光储微电网设计要点光储微电网设计要点33储能电站工程案例储能电站工程案例4风光储微电网工程案例4风光储微电网工程案例55光储柴微电网离网工程案例光储柴微电网离网工程案例S储能电站案例分析DCRange:605-773VRated:67ZV储能单体电池：2V1000Ah铅炭电池LNBLEALM300KWPCS1MasterANLCMGridCortrclMVCbnetBatersring!LMBJSALM30CKWPCS4Slave储能电站案例分析序号名称成组单元容量备注1单体2V1000Ah能量型铅炭电池2V1000Ah2256个电池单体串联成一组电池组，配备一台电池组控制单元(BMU)512V1000Ah3储能模块2组电池组并联为1路接入125kWPCS模块，构成一个储能模块4250kW/2MWh储能单元2台PCS模块构成一个250kW储能单元，配备一台电池组端控制系统BMS一个300kVA储能单元由2台125kW逆变器单元组成5h储能电站300KVA/8MWh储能单元构成，配置一套后台监控系统8.192MWh6升压系统10/0.4kV变压器7接入系统5台10kV高压柜监控及保护系统1个10kV并网点储能电站集装箱布置9个储能集装箱(13.716*2.438*2.591):蓄电池8个，电气设备1个能能ZZ集装箱总平面布置图B814B814储能电站案例分析储能电站电气设备布置集装临汉开门接线集装临汉开门接线集装糖双开门乘装瀚双开门(检修集液籍双开门(检您)2#PCS3#PCSTXZLDVRJKG2G1PT粗G3-W-d7/Y-7%万DBEBD情活储监控、保护及能源管理系统数单阁L程M谢影取姓MP蹒95KP中去边SCZY-0ZK01山学静望望丝翔吃翻电路翔吃翻电1BFE2EKM&驱四4B4P四2-2802-年834u-44261光储充微电网概述2光储微电网设计要点3储能电站工程案例4风光储微电网工程案例5光储柴微电网离网工程案例风光储微电网电站案例分析舟山嵊泗风光储微电网系统并网电压等级：380V垂直轴风机：1台(断路器)断路器(断路器)(断路器)(断路器)(断路器)(断路器)DL10DL110.4kVD12台区出线台区出线2#薄膜光伏风力发电机(支持并网功储能系统风光储微电网电站案例分析光伏系统配置光伏组件容量：10kW光伏逆变器：10kW1台逆变器4串输入，每串10个组件逆变器输出380V交流电，低压并网风光储微电网电站案例分析储能电池系统配置序号12置6台电池模组监测装置BMU和1台电池组端控制系统BMS3风光储微电网电站案例分析风力发电系统配置1234DC/AC并网型逆变器塔柱控制量荷风光储微电网电站案例分析监控、保护及能源管理系统显鹰-01响飘飘朝然2K7181聘央要朝鼻ZY-CX20001RS485RS485并得计施并得计施路划昌能电力1光储充微电网概述2光储微电网设计要点3储能电站工程案例4风光储微电网工程案例5光储柴微电网离网工程案例光储柴微电网离网工程案例分析总体方案设计交流汇流箱■光伏组件容量为468kWp■2V1200Ah胶体蓄电池560只■柴油发电机256kW/320kVA光伏逆变器太阳能组件用电负荷储能变流器1蓄电池储能变流器2交流控制柜及能量管理系统柴油发电机光储柴微电网离网工程案例分析负荷统计厂区负荷统计为768.7kW左右，计算负荷有功功率409.96kW,无功功率292.6kVar。白天耗电量2570.59kWh,晚上耗电量1671.35kWh,日均耗电量为4241.9kWh。光储柴微电网离网工程案例分析光伏组件日发电量与能量平衡光伏系统平均每天可发电2077.92度，正常情在白天日照较好情况下，柴油发电机无需启光伏系统平均每天可发电2077.92度，正常情在白天日照较好情况下，柴油发电机无需启夜晚、阴雨天当蓄电池储电不足时，柴油发水平辐照度阵列斜面辐照度发电量光伏供电比例kWh/m2.daykNh/m2.daykWh/day%Apr.MayAug.Year光储柴微电网离网工程案例分析蓄电池储能系统配置蓄电池的作用：1、维持储能逆变器的工作状态；2、作为小型电网内能量波动的缓冲设备；3、光伏白天发电大于用电量时储存多余电力，用于夜间使用光伏每天发电量平均为2077.92度，计算负荷白天耗电量为1409.6kWh,夜间耗电量为813.4kWh,白天电量盈余平均为668.32度。系统选用容量为单颗2V1200Ah,数量560颗，分2组蓄电池并列运行，每组蓄电池280个，额定电压560V,2组蓄电池合计容量为1344kWh。初步按照50%DOD计算，可循环充电容量为672kWh,大于白天盈余发电量，等于营地夜间用电量的82