独立光伏电站集装箱式储能系统方案设计.doc

技术方案青海玉树无电区集装箱式储能系统

江苏省江建集团有限公司

2014年9月

目录

目录 (2)

1 需求分析 (3)

2 集装箱方案设计 (3)

2.1 集装箱基本介绍 (3)

2.2 集装箱的接口特性 (5)

2.3 系统详细设计方案 (7)

2.4 集装箱温控方案 (15)

3 HEL-1000蓄电池介绍 (16)

3.1 电池组串内部及组间连接方案 (19)

3.2 系统拓扑图 (21)

4 蓄电池管理系统(BMS) (21)

4.1 BMS系统整体构架 (21)

4.2 BMS系统主要设备介绍 (23)

4.3 BMS系统保护方式 (25)

5 系统设备清单及报价表 (26)

1需求分析

青海玉树无电区集装箱式储能方案成套设备供货范围包括铅酸蓄电池、附属设备、标准集装箱、备品备件、专用工具和安装附件等。

每个标准集装箱含HEL-1000铅酸蓄电池、电池架及附件、电池管理系统（含外电路）、电池直流汇流设备、设备间的连接电缆及电缆附件（包括铜鼻、螺栓、螺母、弹垫、平垫等）、动力及控制信号接口等。

根据标书要求，综合铅酸电池特性，对于储能系统进行如下设计：

集装箱由220-660只2V1000Ah HEL-1000电池串联而成，电压440V，电池串容量440kWh。接到一台储能双向变流器。每个单元配置一套BMS电池管理系统,可监控每颗单体电池工作情况。集装箱中另含烟感探头、消防灭火器、加热器、摄像头、温湿度监测等设备，以保证铅酸电池安全稳定的工作环境，实现远程监控。

2集装箱方案设计

2.1集装箱基本介绍

根据项目要求，同时考虑电池堆的成组方式、集装箱内辅助系统的设计、安装以及日常巡视和检修等各方面，选用标准集装箱。集装箱设计静态

承重30t，最大起吊承重25t。

集装箱具备良好的防腐、防火、防水、防尘（防风沙）、防震、防紫外线、防盗等功能，保证25年内不会因腐蚀、防火、防水、防尘和紫外线等因素出现故障。集装箱外壳结构、隔热保温材料、内外部装饰材料等全部使用阻燃材料；集装箱的进、出风口和设备的进风口加装可方便更换的标准通风过滤网，同时，在遭遇大风扬沙电气时可以有效阻止灰尘进入集装箱内部；防震功能必须保证运输和地震条件下集装箱及其内部设备的机械强度满足要求，不出现变形、功能异常、震动后不运行等故障；防紫外线功能必须保证集装箱内外材料的性质不会因为紫外线的照射发生劣化、不会吸收紫外线的热量等；防盗功能必须保证集装箱在室外露天条件下不会被偷盗者打开，必须保证在偷盗者试图打开集装箱时产生威胁

性报警信号，同时，通过远程通信方式向后台报警，该报警功能应可以由用户屏蔽。

集装箱屋顶的彩钢板有效厚度不低于2.0mm，外壁彩钢板的有效厚底不低于3.0mm，内壁彩钢板的有效厚底不低于0.8mm，采用上海的高品质彩钢板产品。

集装箱外皮喷涂均一颜色，色号为RAL7035；除喷涂颜色外，集装箱外皮不允许有任何文字及装饰等。

集装箱屋顶彩钢板外壁的单面镀层用料不能低于220g/m²（单面），屋顶彩钢板内壁的单面镀层用料不能低于90g/m²（单面）；墙面彩钢板外壁的单面镀层用料不能低于150g/m²（单面），墙面彩钢板内壁的单面镀层用料不能低于90g/m²（单面）。

彩钢板涂层必须使用高品质的高耐候性涂层（不允许使用纯PE涂层），其中，底漆有效厚度不小于5μm，面漆有效厚度不小于15μm，涂层有效厚度不小于20μm。彩钢板的涂层中必须加入紫外线吸收剂。

集装箱式机房采用整体框架结构，集装箱式机房的立柱和底部钢构、顶部等进行刚性连接，形成框架。框架之间采用全焊处理,焊接工艺要求如下:

1、框架立柱厚度不低于4mm,底部加强梁厚度不低于3 mm,，顶部盖

板厚度不低于2 mm,；

2、焊接牢固，无虚焊、漏焊；

3、所有钢构件均经过除油及喷砂去除表面油污、铁锈及氧化皮膜，

并使表面光洁度达到STS-SA2.5标准；

4、所有钢构件经过喷砂后，需喷上厚15~20u锌粉防锈底漆；

5、组焊成集装箱后，焊道需经修补、除焊渣，再打磨并补上防锈底

漆；

6、框架先后喷中层漆厚40um,外面漆厚40um环氧树脂，外面油漆

总厚度>90u；

7、顶部、底部和侧面对角线≤10mm，前端和后端对角线≤10mm；

8、底部涂上沥青漆；

9、产品完整平直,表面平滑（隐蔽部位除外）、无明显的划伤、色

差，裂痕、无非正常变形、毛刺、锈蚀，涂/镀层无起泡、龟裂和剥落。

集装箱的主要任务是将铅酸电池、通讯监控等设备有机的集成到1个标准的40尺集装箱单元中，该标准单元拥有自己独立的供电系统、温度控制系统、隔热

系统、阻燃系统、火灾报警系统、电气联锁系统、机械连锁系统、安全逃生系统、应急系统、消防系统等自动控制和安全保障系统。

铅酸电池安装在电池支架上，支架采用螺栓固定的方式安装在箱底。BMS柜及空调采用落地安装。动环监控柜采用壁挂式安装，内部整合了智能控制单元。动力配电箱采用壁挂式安装方式。

集装箱内动力供电线及环境设备监控电线采用内走线的方式，表面无走线槽及走线管；蓄电池动力输出和BMS监控及接口线采用线槽式走线，方便维护。

集装箱外形图如下所示。

集装箱储能项目外型图

2.2集装箱的接口特性

2.2.1集装箱机械接口特性

集装箱可满足满载情况下整体起吊的要求。集装箱整体采用螺栓安装固定

方式，方便移动。螺栓固定点与整个集装箱的非功能性导电导体（集装箱金属外壳等）可靠联通，同时，以铜排的形式向用户提供2个符合电力标准要求的接地点。集装箱的防护等级为I P54。

固定方式如下图所示。

2.2.2集装箱电气接口特性

集装箱内部自身设备采用双重供电模式。一种为交流供电模式，接口为380V交流；另一种为直流独立供电模式，为集装箱环境支持设备和通讯监控设备提供可靠的电力保障。正常情况下箱体电源供应取自外部的交流电源，当外部电源供应发生故障时，自动切换至直流独立供电模式，从铅酸电池获取动力电源。

储能系统提供电压为672V（胶体铅酸蓄电池，2V 1000AH，336只串联）的正负极直流电力输入输出接口。

箱内BMS采用RS485接口或CAN接口同外部PCS进行通信，采用以太网接口或485接口同后台监控进行通信，提供蓄电池状态信息、报警信息、集装箱环境监测信息，并具备“四遥”功能。

动力及监控通信电缆的进出线方式均为下进下出。动力线及监控线分开走线