微电网系统由6个部分组成包括:微网配电系统、光伏系统23kWp、储能系统36.4kWh、电动车直流充电系统30kW、EMS能量管理系统、远程云平台系统。微电网配电系统实现对离网/并网的双切开关,光伏系统光伏板采用BIPV布置于GIS室屋顶,采用微逆变器将直流逆变为AC380V,储能系统选用磷酸铁锂电池组,通过30kW的PCS接入AC380V交流总线,布置于微网蓄电池室,充电桩安装于室外停车位,为新能源汽车提供30kW的直流快充。EMS及控制柜设备布置于微网控制室。该系统本地部署一套EMS系统,提供10寸可触摸的人机交互接口,可实现本地实时控制和能量调度,并通过4G实时传输到舜通云储能管理平台,通过远程进行控制系统切换,本地实现无人值守。微电网系统拓扑图如下所示:
微网系统为并离网型系统,离网独立运行情况下,白天光伏发电优先供给站用负荷使用,储能电池实时消纳多余光伏发电,当储能电池满电且光伏发电功率大于站内用电负荷时,停止部分光伏发电。夜间,储能电池执行放电策略,供给站内用电负荷。当储能电池电量低于下限值时,转换到由站内0.4kV市电为负荷进行供电。
微网配电柜规格如下:微网系统供电电源输出设备,含双切开关、3路变电站内照明出线以及各柜体出线,分别出线接光伏柜、储能柜、直流充电柜。
电气主接线图如下所示:
配置储能系统容量为36.4kWh,选用磷酸铁锂电池。设备主要包含36.4kWh电池柜,智慧储能配电柜、直流连接线缆、交流连接线缆、辅材等。
智慧储能柜安装于微网配置室,储能电池柜安装于微网蓄电池室。
储能系统主要技术参数:1)本电池系统由5个电池箱和1个高压箱组成的一个可活动机柜式384V95Ah电池系统;2)每个电池箱内由76.8V95Ah(24串1并)共24个电芯组成的电池模块;3)主控箱由输出接口、串联接口、断路器、接触器、熔断器、霍尔电流传感器、开关电源、锂电池管理模块构成。
名称
规格
电池型号
384V95Ah
额定电压
384V
额定容量
95Ah
机柜外形尺寸
宽550*深550*高1200mm
电池箱尺寸
宽420*深450*高160mm
重量
约370Kg
支持通信
RS485或CAN通讯
额定容量(Ah)±5%
储能系统电气参数:
产品规格
PACK
电芯120串1并
系统充电终止电压(V)
438
系统放电终止电压(V)
324
单体充电保护电压(V)
3.65
单体放电保护电压(V)
2.7
充电工作温度范围(℃)
-0~50
放电工作温度范围(℃)
-20~60
最大允许持续充电电流(A)
30
最大允许持续放电电流(A)
60
放电保护过电流(A)
90
充电方式
外部设备供电
自放电率
≤5%/月
在25℃环境温度下0.2C充放电
循环2000次,容量保持率≥80%
BMS系统功能:1、总压、单体电压、总电流、温度等采集功能。常温下静态电压采样精度可达≤20mV。2、充电继电器、放电继电器、预充电继电器等控制功能。具有充、放电电流检测,充、放电过流告警及保护功能。充电电流显示为正,放电电流显示为负,常温下电流采样精度≤0.5%。具有电芯、环境、MOS温度检测,电芯高、低温告警及保护功能,MOS高温告警及保护功能,环境高、低温告警功能。常温下温度采样精度可达≤2℃短路保护功能。3、动态计算实际电池容量及SOC计算功能。4、智能被动均衡,最小均衡电流50mA。5、外部CAN、内部CAN、485多种通信功能,可传输采集信息、报警信息等。6、能量管理系统有完善的保护功能,能够延长电池的使用寿命,具备故障提示灯。7、监控单元控制功能,可通监控单元方便地对过充、过放、充放电过流、过温、欠温等保护参数,容量、休眠、均衡、存储等参数进行设置。8、具有多种休眠及唤醒方式。9、电池封置90天后,其荷电保持能力不低于85%。10、电池需具有较强的耐过充能力。蓄电池自放电率每月不大于4%。储能PCS功能:
蓄电池组连接至PCS装置,PCS装置通过智能配电单元与负载连接和并网。PCS装置通过Ethernet接口(或RS485接口)与EMS通讯,EMS通过RS485接口与PCS装置、BMS以及智能电表通讯,实现储能系统的能量调度。储能pcs系统结构图:储能系统结构图如下,储能PCS将数据实时推送至EMS或其他上位机系统。
储能PCS技术参数:储能变流器(PCS)技术参数如下表所示:
产品型号
ST-830储能PCS
直流侧参数
直流电压范围
150~760V
直流最大电流
90A
最大直流功率
33kW
交流并网参数
额定输出功率
30kW
额定电网电压
400V
电网电压范围
-20%~+15%
额定电网频率
50Hz
电网频率范围
-2.5~+1.5Hz
交流额定电流
43.3A
输出THDi
≤3%
并网功率因数
0leading~0lagging
交流离网参数
交流离网电压
380/400V
交流电压范围
±5%
交流离网频率
离网输出THDu
≤1%(线性负载)
≤5%(非线性负载)
系统参数
整机最高效率
97.1%
接线方式
3P3W+PE,3P4W+PE
隔离方式
非隔离
冷却方式
强制风冷
噪声
60dB
温度范围.
-20℃~60℃(超过45°C降额)
防护等级
IP20
海拔
4000米(超过2000米降额)
湿度范围
0~95%
尺寸(长*宽*高)
440*550*173TC
30kg
电池接入类型
锂电池、铅酸电池
通信
显示
LCDScreen
通信协议
ModBusTCP/IP,MESA
标准通信接口
Ethernet、RS485
光伏系统与微网系统的站用负荷用电功率相匹配,在变配电室高层楼顶建设光伏系统,装机容量约为23kWp;设备主要包含光伏组件(415W)、14台微型逆变器、1台汇流箱、光伏系统柜、光伏直流专用线缆、光伏交流线缆、电缆连接插头、固定檩条、防水扣板、密封胶条、辅材等设备。光伏系统柜安装于变配电室微网隔室内。光伏瓦、微型逆变器、汇流箱、交直流线缆安装于GIS室楼顶桥架内。
光伏系统主要技术参数:
光伏组件参数表
组件型号
415W
电性能参数
最大功率测试公差:±3%
测试环境
STC
最大功率[W]
415
最大功率点开路电压[V]
39.34
最大功率点短路电流[A]
10.55
开路电压[V]
47.79
短路电流[A]
11.13
组件效率[%]
18.71
机械和工作参数
接线盒
IP68,三个二极管
输出电缆
4mm,长度+250mm,-150mm,长度可定制
玻璃
3.2mm单层镀膜钢化玻璃
边框
阳极氧化铝合金框架
24kg
尺寸
2102×1040×30mm
包装
工作温度
-40°C~+85°C
功率公差
0~+5W
电流电压公差
±3%
最大系统电压
DC1500V(IEC/UL)
最大保险丝额定电流
20A
标称工作电池温度
45±2°C
安全等级
ClassII
防火等级
ClassC
温度系数
短路电流温度系数
+0.05%/°C
开路电压温度系数
-0.30%/°C
最大功率温度系数
-0.37%/°C
机械载荷
正面最大静载荷
5400Pa
背面最大静载荷
2400Pa
冰雹试验
25毫米冰雹,23米/秒速度撞击
电动汽车充电配置一台30kW一体式双枪直流充电终端,一台直流充电柜,设备主要包含一体式充电终端、交流连接线缆、直流连接线缆、模块化集控器、辅材、电动汽车充电云平台系统等设备,直流充电柜安装于变配电室微网隔室内,充电终端安装于站内充电车位处。充电桩产品规格:
充电桩参数表
CLX-DC-030
CLX-DC-040
详细参数
额定功率
30KW
40KW
充电设备
安装方式
立式
走线方式
下进下出
设备尺寸
1610×750×410mm
输入电压
AC380V±20%
输入频率
45-65Hz
输出电压
200-750VDC
单枪输出电流范围
200V-500V200V-750V200V-750V恒功率
线缆长度
5m
计量精密
0.1级
功能设计
人机界面
7寸高亮度触摸屏
充电模式
刷卡充电/扫码充电/密码充电
支付方式
刷卡支付/扫码支付/密码支付
联网方式
以太网/4G
安全设计
执行标准
GB/T20234、GB/T18487.GB/T27930、NB/T33008、NB/T33002
安全功能
充电枪温度检测、过压保护、欠压保护、过载保护、短路保护、护、接地保护、过温保护、低温保护、绝缘监测保护、极性反接保护、防雷保护、急停保护、漏电保护
环境指标
-25°℃-+50℃
工作湿度
5%-95%无凝霜
IP54
风冷
噪音控制
≤60dB
EMS能源管理系统的主要功能如下:1)配有一套微网光、储、充能量管理系统,实现对微网系统内各子系统进行调控管理。此系统不接入变电站调度系统,通过4G访问外网,可通过手机或者网线访问专用网址获取收据。2)设备硬件方面主要包含能量管理系统控制柜、微网控制器、路由器、通讯线缆、辅材等。软件方面主要包含微网控制器运行软件、执行策略制定、微网能量云平台。3)能量管理系统硬件设备安装于微网室内。
QT281G是一款基于瑞芯微RK3568四核A551.8GHZ主频的嵌入式计算机。系统提供4路RS485通讯,带国网加密芯片的VPN网络通道,全网通4G/5G通道,2路以太网通道,具有体积小、功耗低、效率高等特点。产品技术规格如下所示:
序号
项目
参数
1
处理器
RK3568
4核A551.8GHZ
2
内存
DDR4
2GB
3
FLASH
eMMC
8GB
4
网络
5G、4G
1路全网通
5
以太网
2路
6
RS485
4路
7
电源
DC24V
12~30V
8
温度
工业级
-40~70度
9
认证
3C、CE
EMS通讯拓扑分为两层结构,顶层为总集中监控系统,底层设备:储能变流器(PCS)、电池管理系统(BMS)、计量电表系统,空调系统等均接入监控系统。监控主机完成现场测控系统之间的网络连接、转换、数据采集、数据本地处理、协议转换和命令的交换、本地用户画面监视操作、控制策略,实现大容量实时数据的高速汇集传输,确保系统能够快速、准确地得到所有监测及监控信息,并及时反馈网络检测的系统异常与故障,确保快速定位与恢复。
3)电池组监测:提供可对电池组的基本状态、运行状态、功能参数等实时监测,对当前电池的使用功率情况图形化展示。通过功率的波动走势及收益情况走势,能有效的掌握电池组的使用情况。
4)蓄电池监测:提供蓄电池的充电状态参数、实时数据、历史放电记录等实时监测,帮助和提高对蓄电池的管理情况动态掌握。
5)光储充一体化:提供“光伏发电系统+储能系统+市电”的多电源供电模式,即便在夜间也能利用白天光伏发电后储存的电能为电动汽车充电。阴雨天光照不足或者充电车辆较多,系统将会自动切换到公共电网供电。系统可根据对一体化停车场的设备设施进行实施监测,并能通过对设备的基本运行状态、充电量、次数等实时统计。