大规模储能电站关键技术及建设经验分析报告

0101典型储能电站案例介绍02大规模储能站关键技术0404平高集团储能产业介绍03大规模储能站经验分享目录01典型储能电站案例介绍01典型储能电站案例介绍01典型储能电站案例介绍电化学储能系统目前已广泛应用于电力系统的各个环节，成为电力行业发展的新焦点。其应用可按照电源侧、电网侧、用户侧将储能应用场景分3类18项。其中大部分场景目前在国内已有初步应用探索，小部分场景也已在国外具有应用实践。GB51048-2014电化学储能电站设计规范中，功率为30MW且容量为30MW·h及以上为大型电化学储能电站。01典型储能电站案例介绍01典型储能电站案例介绍规模规模作用效果9MW/4.478MWh改善机组AGC调频能力KP值从2.5提升至4.601典型储能电站案例介绍项目20MW/160M用铅碳电池，在10kV高压并网点。01典型储能电站案例介绍郑州、洛阳等9个地市紧急功率支撑、调峰调频，并提供无功补偿、主变节能和线路降损等01典型储能电站案例介绍规模分布特点作用01典型储能电站案例介绍规模作用作用分布南京、苏州、分布南京、苏州、盐城实现削峰填谷、备用电源、调峰调频、紧急有功和无功响应等诸多功能，预防特高压直流输电闭锁事故导致的线路过载等情况，推动“源01典型储能电站案例介绍就地升压室综合用房预制舱式储能电池江苏电网侧昆山储能电站工程采用磷酸铁锂电池，储能电站总容量为110.88MW/193.6MWh，半户外全预制舱布置。交直流转化设备均采用户内布置；储能电池采用户外舱式布置，新建就地升压室4座、综合用房预制舱式储能电池储能场区本体88个预制舱式储能电（PCS）,44台2800kVA就地升压变。01典型储能电站案例介绍预制舱式储能电池单舱容量为采用1.26MW/2.2MWh，舱体长度为12200mm，宽度为2800mm，高度为3200mm（不带斜坡加上斜坡约为3500mm。电池舱背靠背、中间设防火墙的布置方式，可以有效减少防火间距；电池舱宽度提升至2800mm，使得舱内中间通道宽度达到有1m以上，保证了运维空间。01典型储能电站案例介绍预制舱式储能电池单舱功率/容量为1.26MW/2.2MWh,包含两个容量为1.1MWh的储能单元，每个储能单元连接1台功率为630kW的储能变流器（PCS4台储能变流器（PCS）两两并联分别接入1台容量为2800kVA双分裂升压变压器的低压侧两个分裂臂上，形成1个升压单元，储能电站共形成44个升压单元，每两台变压器经环网柜汇流后接至35kV汇流母线。储能电站采用一级升压系统，减小多级升压的电能损耗；站用变集中设置在母线上，实现共享备用变功能；PCS、升压变容量合理匹配，减少容量冗余；储能电站内均采用低损耗设备，如PCS、升压变、站用变等采用节能型设备。01典型储能电站案例介绍4501典型储能电站案例介绍昆山储能电站测试数据均高于设计指标，其中充放电调节时试响应时间与调节时间等指标远超设计要求。01典型储能电站案例介绍20202020年12月投入AGC功能跟随调度指令进行出力2022年夏季江苏地区平均气温较常年偏2022年夏季江苏地区平均气温较常年偏高，连续高温日的情况下，电网夏季最大负荷多次达到峰值，为缓解高峰时段电网压力问题，江苏省调在8月迎峰度夏期间，调用昆山储能电站响应调峰策略，累计进行20次充放电，单次最长持续时间约2h，最大响应功率110.88MW，总调峰出力为3097.15MWh，有力支撑了江苏电网安全稳定运行。运行模式02大规模储能站关键技术02大规模储能站关键技术昆山项目88台电池预制舱，176台PCS，44台变压器；西藏岗巴项目：96台电池预制舱、24台变压器、96台PCS。河南项目：84台预制舱，168台PCS，84台变压器。（1.4637公顷）。河南项目占地20.4749亩（1.365公顷）。昆山项目参照团标TCEC373-2020，采用气体+高压细水雾灭火；西藏岗巴项目和河南项目参照GB51048-2014，采用气体灭火方式。国标36547要求，充放电响应时间不大于2s，充放电转换时间不大于2s，调节时间不大于3s。实际上规模越大，指标越严苛（昆山：200ms，200ms，1.5s实现难度越大。储能电站设备数量多，生产周期长，质量管控困难，现场调试时间处于无安全防控状态。储能电站建设完成后缺少专业团队管理。02大规模储能站关键技术1、设备数量多，大容量集中储能电站设计方案？2、占地面积大：大规模储能电站的占地面积如何降低？3、消防无标准：大规模储能电站的消防防控难题？4、现场无防控：现场调试问题繁多及安全防控措施如何实现？5、性能要求高：如何实现整站的高性能？6、重视储能运维：如何进行全寿命周期安全管理？02大规模储能站关键技术大规模储能电站考虑到电池的一致性问题，建议采用以下技术：1、模块化技术将大规模的一致性难题转换分解为多个小容量的模块化储能系统的一致性难题，方便设计、生产和运维。2、同一电压等级汇流技术在不同的电压等级下，设置不同层级的汇流方式。3、接入电压选择根据储能容量选择接入电压等级和接入回路数量。02大规模储能站关键技术大规模储能电站考虑到消防和运维要求，建议采用舱内运维的方式，可以采用使用防火墙方案。（1）电池舱背靠背、中间设防火墙的布置方式，可以有效减少防火间距；（2）单体电池舱容量由原来的2MWh提升至2.5MWh或更高的容量，充分利用了电池舱内空间；（3）选用大容量PCS，且PCS两两并联接至一台升压变，大大减少场地内变压器数量；创新采用背靠背、中间夹防火墙的预制舱紧凑式布局方式，02大规模储能站关键技术1、政策方面，满足团标T/CEC373-2020预制舱是磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范。2、规定了多种消防措施，及多种消防措施的动作逻辑。3、内部设置消防风机、可燃气体探测器、感温感烟消防报警系统、七氟丙烷（全氟己酮）气体灭火系统、高压细水雾灭火系统。4、规定了可燃气体探测器、风机、BMS、空调、配电、气体消防、高压细水雾消防等消防联动配合逻辑。02大规模储能站关键技术并网测试按照国标要求开展并网测试。并网测试电站充放电调试出厂试验制定严格的调试方案，实行计划管理。全件制定严格的调试方案，实行计划管理。全件。电池充放电性能、电池绝采集性能还原项目现场实际运行工况，进行储能系统指标验证工作电池预制舱入网质量把控构建全方位的试验体系模拟电站电池预制舱入网质量把控构建全方位的试验体系大规模储能电站设备数量众多，现场调试周期长，一般需要2-6个月调试。在调试阶段，电池处于无消防保护的状态，如何缩短现场调试周期，做好现场的安全防控工作：1、消防预调试在进行储能电池调试前，先对视频监控、消防系统完成调试，做到有措施防控电池安全。2、厂内模拟试验在设备出厂前，完成模拟电站试验，大量现场调试工作前置，缩短现场调试时间，提高调试效率。02大规模储能站关键技术行业对快速调节的需求l多地区出台相关文件要求新能源场站具备一些快速调节能力lAGC/AVCl一次调频l无功调压等1102大规模储能站关键技术如何保证大规模储能电站的高技术性能：l站内信息传输的优先级如何处理?lPCS、BMS关键信息如何进行同步传输？l如何对PCS进行同步控制?若PCS无法同步l若接入源网荷互动系统对大量PCS进行控制需要多少智能终端？l如何解决电缆铺设问题，降低施工难度和总体成本？l如何快速响应调频和无功调压需求?102大规模储能站关键技术采用协调控制系统，建立高速通讯结构与网络架构l由主备配置的2台PCS功率协调控制主机（CCM）和多台与PCS对应连接的PCS功率协调控制从站（CCU）组成lCCM与CCU之间采用双光纤环网通信连接l基于实时工业网实现快速功率控制，可以在1ms内将PCS控制指令下发到每台PCSl光纤控制网采用独立的光纤环网02大规模储能站关键技术方案优势l可以在1ms内将控制指令下发到PCS；l支持同时控制PCS数量超过256台；l并网点采集速率可达每秒2万次采样，稳态条件下电压、电流误差不大于0.2%，有功、无功测量误差不大于0.5%，频率测量误差不大于0.005Hz；l最大支持8个并网点同时跟踪，多目标多组合控制，可单个并网点独立控制，也可多个并网点汇聚控制；lPCS设备间同步信号误差<1us.网02大规模储能站关键技术 主被动结合维护体系维护操作运行调控检修试验事故处理02大规模储能站关键技术一次设备设备状态评价设备状态评价二次设备度、噪音大小开关柜、箱变等监控、调度等02大规模储能站关键技术本地巡查远程监控定期巡查设备点检数据记录状态评估本地巡查远程监控监控主站实时监测指令下发数据分析异常处理03大规模储能站经验分享03大规模储能站经验分享接入系统设计接入系统设计通讯架构设计厂区布置设计消防设计消防设计03大规模储能站经验分享直面需求，设计先行集中式储能电站安全防护体系03大规模储能站经验分享热管理设计消防设计消防设计64护43电气设计3保护策略保护策略21结构设计1电池选型03大规模储能站经验分享电池——低成本，长寿命，高安全BMS——可靠性、稳定性、安全保护PCS——精准同步控制，高稳定性及可靠性EMS——稳定性、可靠性及可扩展03大规模储能站经验分享加快储能技术标准落地、加强储能标准标准化建设，促进储能行业安全稳步发展标准涵盖范围储能系统、储能电池及储能应用，并网调试、产品检测、消防安全、运维管理等涵盖范围加强产品制造及建设施工阶段过程管控，把控关键工序加强产品制造及建设施工阶段过程管控，把控关键工序，防03大规模储能站经验分享A明确管理职责高标准安全设计CA明确管理职责高标准安全设计C把控入网质量夯实运维管理防范施工风险B03大规模储能站经验分享规范化运维管理起草储能电站运维管理规程，规范储定制化标准方案具合理化人员配置03大规模储能站经验分享加强人员培训运行人员的岗位职责培训、运维技能培训和安全应急培训。管理人员、运维人员熟悉不同种类电池热失控特性、燃烧特性和应急处置方法。一旦发生储能电站热失控、火灾事故，应第一时间疏散撤离人员到安全地点，在确保人身安全的前提下，远程切03大规模储能站经验分享排温升测试排温升测试通信功能测通信功能测02大规模储能站关键技术患未然04平高集团储能产业介绍平高集团有限公司始建于1970年，是我国中低压、高压、超高压、特高压开关重大装备研发新技术企业、国家电工行业重大技术装备支柱企业，并被授予经过40多年的发展，平高集团以开关类为核心的电力装备研发制造和能源系统综合解决方案做为主营业务，已经成造、试验检测、工程建设、投资运营等于一体的设备及核心元器件生产商和整平高集团储能科技有限公司是国家电网平高集团有限公司控股子公司，坐落于天津市设立的专业化公司。平高集团储能科技有限公陕西、西藏等全国多个省市建设运营超过1GWh的储能项目。公司以集装箱储能系统为主要形式，聚焦储能产品的研发设计、生产制造池管理系统、储能变流器、电池储能系统、移动储能车、能量管理系统等产品的研制、销售和服务。可为客户提供设备供货、电站集平高储能是平高集团有限公司控股子公司，坐落于天津市东丽区华明高新区，公司以集装箱储能系统为主要形式，致力于打造大容量电力储能项目，在电网消纳新能源、应急保电、快速调频、削峰填谷等应用场景起到了重要作用。电池管理系统500kW/630kW储能变流器电池管理系统移动储能产品集装箱式电池储能系统移动储能产品多场景储能试验中心具备电力系统多场景储能检测仿真试验中心，内部配置PCS单元、试验供配电单元、混合储能单元、飞轮储能单元、多站融合储能单元、常规储能单元试验设施，能够对多场景储能系统进行模拟仿真试验。免费提供智能运维管理平台免费为用户提供并接入智能运维平台，通过智能运维平台，实现对储能站的远程监视和运维管理，对储能线路运行、储能设备等关键信息进行实时监测和采集，及时获取报警、预警信息、运行值班、故障消缺、设备管理等基础功能，并可以