许继电科储能刘怀照：江苏镇江五峰山24MW/48MWH储能电站系统集成及工程建设分析

中国化学与物理电源行业协会储能应用分会产业政策研究中心统计数据显示，截止到2017年底，全球光热及风光发电并网储能项目共计246个，装机总规模达10.3GW。新能源发电侧建大型储能电站对促进可再生能源消纳，缓解日益突出的弃风、弃光问题，提高电网安全稳定运行水平意义重大，备受行业关注。

9月19日-20日，2018首届全国发电侧储能技术与应用高层研讨会在西安召开，就进一步推进储能在发电侧上的项目规划、安全施工、系统集成技术应用、运营模式、电网接入、标准体系、风光储电站考核机制、调度模式、储能项目备案、审批流程和体制机制等方面展开深入讨论。

许继电科储能技术有限公司刘怀照出席会议并发表主题演讲《江苏镇江五峰山24MW/48MWH储能电站系统集成及工程建设分析》。

以下为发言实录：

刘怀照：我来自许继集团，许继集团今年5月份筹建了两个电站，到目前为止两个电站主要完成了迎风渡夏的主要任务，下面我就江苏镇江五峰山储能电站方面进行汇报。汇报内容主要分三个部分，一是项目概述，三是系统集成设计，三是项目情况。

这个项目背景主要是镇江谏壁电场3台33万千瓦机组关停，许继集团承担了镇江新区五峰山储能电站24兆瓦和扬中三跃储能电站10兆瓦总包建设任务，三跃站已于7月13日投运，五峰站以于7月15日投运。目前五峰站是国内功能最全的电站，从右边这个图可以看到蓝颜色的地方是我们储能出力的时候能够把电网的峰值拉下来。

我们在系统集成设计方面，一是技术路线，二是系统设计，三是安全措施，因为储能电站现在安全是非常重要的，四是储能系统主要产品介绍。目前储能电站主要还是基于磷酸铁锂电池系统进行设计，大家也比较了解磷酸铁锂电池目前是具有安全可靠、放电深度和充放电倍率高等优势，电池单元采用模块化设计，每套40英尺非标预制舱电池容量2MWh，下面我们做了一个三维的图纸。我们的系统设计方面，储能电站储能系统采用预制舱户外布置方式，共设置24套储能电池预制舱和24套PCS及升压变成套装置，每个电池预制舱容量为1MW×2h，采用40英尺非标预制舱，PCS及升压变成套装置安装2台500兆瓦，PCS和1台1250kVA双绕组升压变压器。

储能本体设计，本工程每套2千瓦储能预制舱由8个电池簇构成，本站是由8个电池簇构成，每个电池插箱由两个8并3串的标准模组构造，每个电池簇为8并228串，储能预制仓每4个电池簇并联接入一台500兆瓦PCS，每两台PSC并联接入一台1250千瓦就地升压变，构成一个储能子系统，本期储能电站共24个储能子系统。电气二次部分设计，就不过多介绍了。

下面介绍一下调度自动化系统，本站通过远动通道，将信息送到镇江调度控制中心，我们这个调度自动化系统主要实现本站的四遥功能，同时配置了我们数据调度通信网络接入及二次安全防护设备，本站是接收AGC控制，AGC控制系统主要是依据电网频率合联络线功率偏差以及充放电可调上/下限下发AGC调节指令，储能电站跟踪指令进行功率控制。我们储能电站AGC控制系统为许继ESS8000储能监控系统，系统面向全站进行网络拓扑建模，实现全站设备实时监视，控制、告警、能量管理功能，系统根据调度AGC调节指令结合站端各储能单元当前状态实时生成站端AGC控制命令，在实现调度AGC指令跟踪的同时有效保护电池运行安全。

下面介绍一下AGC控制的架构图，AGC控制架构主要是由调度中心，有两大控制模块，第一个是调度计划功能模块，它会下一些充放电计划到调度设计网，调度设计网会下命令在我们载机监控，调度那块有一个功能模块，它会实时信息，下发公共指令到调度数据网，同时通过调度数据网到我们储能监控系统，储能监控系统会下发功率命令到储能单元，对调度功率进行功率跟随。同时储能电站接受五源网荷控制系统，这个系统主要是由中心站控制子站和负荷终端组成，主要是通过站内配置一个源网荷终端，源网荷终端在需要储能支撑的时候，它会下发一个指令，这样对局部电网做一个支撑，这个目标值是100毫秒，我们目前实测的是92毫秒来完成。

下面介绍一下整站的安全措施，一是图象监视及安全警卫子系统，二是火灾自动报警子系统，三是环境监测子系统。火灾报警，本工程整站设置一到火灾自动报警系统，同时我们从元件级消防措施，在电池模组设计上，保证电芯间距大于2毫米，达到散热、防火隔离目的，电池架每层间距15毫米，左右间距50毫米，表面喷覆环氧树脂粉末保护，各机柜器件考虑足够的爬电距离，空气间隙避免电器短路起火。电池管理系统，储能电站电池管理系统BMS，会对电池进行保护，主要是做一些过压、过流、短路、过温等保护。电芯温控措施，通过BMS的温度传感器将单体电池的电压、温度这些量上传到促进单元管理系统，当温度达到一定值的时候，电池管理系统会发出指令，使我们系统停机，杜绝热失控的发生。

集装箱级消防措施，主要是安装了七氟丙烷自动灭火系统，同时在整站级做一个消防措施，它有一定的消防设计原则，具体的措施就是我们在集装箱附近设计一些消防箱，同时在每个集装箱再配置一套手提式干粉灭火器。

下面对我们储能电站产品做介绍，首先是储能电站运行监控与能量管理系统ESS8000，它会将电池系统变流器等设备集合在一起，达到响应能量的需求，并实现储能电站的监控系统，这个能量管理技术是指优化储能电池系统充放电量，最后实现大规模集成化的调度管理和多层协调的安全控制。

下面介绍一下电池储能电站的监控系统硬件平台包括站控层、就地监控层和设备层三大部分，站控层主要负责通讯管理、数据采集、数据处理机运行管理功能，通过能量管理系统来计算PCS的功率指令，同时接受调度下发的指令，就地监控层监测PCS、电池及配电系统的实时状态，并将上层控制指令及时下发给每个控制单元。

下面介绍一下储能变流器，本工程选用的储能PCS是许继500千瓦无隔离变三电平三相储能变流器，储能变流器单套容量按照500千瓦进行设计，500千瓦PCS通过升压变压器接入10kV变流电网，PCS直流侧连接多组储能电池组。

下面介绍一下电池成组，简单来说就是它通过单体电芯组成一个基本模块，再通过一定的模块串联组成一套电池箱，BMS系统对单体电池采集它的电压、温度的系统，电池箱串联组成一簇电池，一簇电池会有一个BMS的主控单元，多处电池并联以后，我们最终组成一套2兆瓦的储能集装箱。

下面介绍一下电池管理系统，电池管理系统具有分层分级体系架构，完成电池参数测量、电池状态分析、电池过欠压、过流保护、直流母线绝缘监测、通信等功能，实现储能电池的精细化管理、提供精准电池状态估测，提供标准化高速度数据交互，提供储能能量调配依据。主控单位会控制主回路的接受器，紧急情况下会达到对电池的保护功能。

下面介绍一下电池集装箱，电池集装箱是40尺集装箱，具有自己独立的温度控制系统、隔热系统、阻燃系统、火灾报警及消防系统、安全逃生系统等自动控制和安全保障系统，温度控制系统方面为保证舱内温度分布均匀，根据热仿真情况，设置了风道，并在风道中设置风扇导流，最大限度利用空调制冷量，保证电池架温度分布均匀在25度左右。

下面我简单介绍一下我们该项目的建设情况。该项目是发挥许继集团系列产品，我们有产品++系统集成+EPC总承包实力，创新工程管理模式，成立许继集团储能工程项目管理部，优化设计方案，强化技术支撑，开展全过程项目管理，以安全为前提，保质量抢进度，高质量高效率的完成该项目，充分发挥总承包管理模式在提高项目管理水平、缩短工程建设周期、有效控制项目投资、提升工程质量等方面的优势。

下图是展示我们承接该项目经过总体方案的设计研讨，主要是对设计院的一些科研报告计划书、技术规范，同时我们也和电力厂家就电池方案进行了一些充分的讨论。下图是展示了一下我们五峰山站的建设进度情况，下图是展示了我们建成以后各个集装箱内的建设情况，主要是有高压柜舱，有一体化电源舱。

下面再介绍几个许继在其他层领域做的的供货情况，许继集团是从09年就开始进行储能系统的研究，并供货，我们许继集团在储能领域产品方面具有电池箱、预制集装箱等一系列产品，同时我们可以提供整站的设计、运维、总包等服务。第一个业绩就是我们在张北风光储输示范项目一期储能系统，国家风光储输示范工程，平滑风光波动、跟踪计划等方面的应用。

2016年我们向国家张北风光储输示范项目二期梯次储能系统，梯次电池储能项目总共是9兆瓦，但是分了三批进行，第一批我们2016年已经完成供货，每个3兆瓦有若干个500千瓦，电池那块我们主要采用换电站的260Ah规格电池40簇，7.3MWh，300Ah规格电池30簇。

我们在张北风光储虚拟同步机示范工程，世界首个具备虚拟同步机功能的新能源电站，国家电网公司十大科技创新示范工程之一，2套5MW大容量电站式虚拟同步机。

同时我们在上海崇明岛大型风电场储能接入系统，采用集装箱结构形式，用于平滑风电场的风滤波动。

谢谢大家！

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