2023离网光伏储能系统技术方案.docx

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1、离网型光伏储能系统技术方案光伏储能系统技术方案1%项目基本信息：1）项目名称：浙江中烟工业有限责任公司杭州卷烟厂光伏储能系统项目2）项目地址：杭州上城区中ft南路77号杭州卷烟厂内；3）项目内容：科技楼屋顶钢梁结构，面积约160平方米，75楼屋顶空地，其中面积约250平方米，用于安装光伏组件发电，并配置适当储能容量；4）项目功能：两座楼屋顶各自安装光伏组件发电并储能，用于大楼内部楼道灯的照明，光伏发电及储能不并网，是自发自用的离网系统，不需要供电局审批；5）光伏额定峰值总功率：科技楼20kWp,75楼30kWp;6）工作状态：白天光伏正常发电时，将电力储存到蓄电池，同时也给有需要的楼道灯供电；

2、晚上光伏不能发电，则由蓄电池供电，经过逆变给楼道灯供电；若有连续阴雨天发电量不足，则自动切换到由市电给楼道灯供电；当光伏又能发电，蓄电池储能足够时，自动切换到由蓄电池给楼道灯供电。供电为AC三相380V50HZo2、光伏储能系统成组方案:根据上述基本信息，确定以下设计选型:D科技楼选用250Wp的多晶硅光伏组件80块，共20kWp,以10串8并的方式通过汇流箱接入光伏控制器；75楼选用250WP的多晶硅光伏组件120块，共30kWp,以10串12并的方式通过汇流箱接入光伏控制器。光伏组件的性能参数如下：电池材料：多晶硅；电池组件尺寸：1650X99250mm；电池组件重量：22.5Kg；电池组

3、成：60片多晶硅电池式串联而成，标称功率：250W；开路电压：37.6V；短路电流：8.75A；最佳工作电压：31.4V；最佳工作电流：7.98A；工作环境温度：一40C+85；正常使用25年后组件输出功率损耗不超过初始值的20%2汇流箱规格为2进1出，科技楼共4台，分别接入光伏控制器的4个通道;75楼共6台，分别接入光伏控制器的6个通道。汇流箱的主要性能特点如下： 防护等级IP65,满足室外安装的要求； 可接入2路光伏组串； 每路接入光伏组串的最大开路电压值可达DC500V； 每路最大电流为15A； 尺寸（深*宽*图）：96*200*224Iiin 电气原理图如下：太阳输入1 +太阳输入2+

4、太阳输入1-太阳输入2-3科技楼的光伏控制器选择SD220100/P型，最大光伏组件33kWp,4路输入,每路25A,额定电压DC220V,可在DC240V下使用。75楼的光伏控制器选择SD220150/P型，最大光伏组件仍33kWp,但有6路输入，每路25A,额定电压DC220V,可在DC240V下使用。光伏控制器用于将波动的光伏发电转换为稳定的电压输出，给蓄电池充电。控制器具有光伏阵列防反接功能，夜间防反充电功能；具有电池充放电控制和多种告警与保护功能，RS485/RS422通信接口等。控制器具体技术参数分别如下：型号SD220100/PSD220150/P额定电压（V）DC220DC22

5、0额定电流（八）100150最大光伏组件功率（KwP）2233光伏阵列输入控制路数46每路光伏阵列最大电流（八）2525蓄电池过放保护点（可设置V）198198蓄电池过放恢友点（可设置V）226226蓄电池过充保护点（可设置V）264264负载过压保护点（可设置V）320320负载过压恢复点（可设置V）280280空载电流（InA）50 MELUMt*H K -& MLUmMMUkf MtF(HMMWM.MMBaWrtUP 3 VMMH，MttMfK MM*aM1M M , IftVW. MrAO%，5 14IU. MfM4M*ICMMl -ICT?. MM. Xt*X*l.,MJfMftl*

6、 f.- Mr *jm.K a*MM7*. ff*. tflHf. MZKtfAWI.NX9 KBCMH34 WPW. fM.国家级能源科学与技术成果鉴定证书与浙江省新产品鉴定证书铅炭电池是将具有电容特性或高导电特性的炭材料加入到负极，结合铅酸电池和超级电容器的优势，既保持了电池高能量密度，又具有超级电容器高功率、快速充放电、循环寿命长的特点。铅炭电池原理示意图兼具铅酸电池和超级电容器的特性适合于部分荷电态(PSOC)模式循环使用高比功率，可快速充放电负极硫酸盐化少，循环寿命长充电接受能力较普通电池提升40%,循环寿命达5倍以上性能参数南都REX-C系列先进储能铅炭蓄电池普通铅酸蓄电池管式胶体

7、电池储能应用场景下循环寿命耐久能力按GB/T224732008标准测试大于15次大循环（大于2250次小循环）4次大循环（600次小循环）7大循环（1050次小循环）PSOC模式循环寿命高温浮充寿命按GB/T19638-2005标准测试20次5次8次充电接收能力按GB/T22473-2008标准测试2.8大于1.8大于2低温容量按GB/T224732008标准测试大于90%大于80%大于85%密封反应效率大于98%大于98%大于95%内阻（100oAh为例）0.14m0.18m0.24m短路电流（lOAh为例）13746A10696A8785A安装可以极板水平卧放安装可以极板水平卧放安装只能立

8、放安装3储能逆变器选型根据光伏组件装机容量及负载大小，两个大楼都选择SC30型储能逆变器，具备一定的抗负载开机冲击的能力。具体参数如下：型号SC30直流侧最大直流功率33kW工作电压范围195450V最大直流电流169A交流侧额定功率30KW最大交流侧功率33kVA（长时间运行）最大交流电流48A最大总谐波失真0.99隔离变压器具备直流电流分量0.5%额定输出电流功率因数可调范围0.9（超前）0.9（滞后）独立逆变电压设置范围370410V独立逆变输出电压失真度3%（线性负载）带不平衡负载能力100%独立逆变电压过渡变动范围10%以内（电阻负载0%-100%）独立逆变峰值系数（CF）3:1效率

9、最大效率95.0%保护直流侧断路设备断路器交流侧断路设备断路器直流过压保护具备交流过压保护具备极性反接保护具备模块温度保护具备常规数据体积（宽/高/厚）806X1884X636mm重量710kg运行温度范围-30+55C停机自耗电40W冷却方式温控强制风冷防护等级IP21相对湿度（无冷凝）095%,无冷凝最高海拔600Om（超过4000m需降额）显示屏触摸屏调度通讯方式以太网、RS485BMS通讯方式RS485、CAN通信协议ModbusSC30储能逆变器外观如下:电池管理系统设计综合上述的主要设备部件选型，得出整体光伏储能系统结构图如下:光伏阵列10串8光伏控制器科技楼光伏储能系统结构图整个

10、储能系统两组电池单元累计总容量为96kWh+144kWh=240kWh,储能逆变器的常见效率在92%95%,所以整个储能的实际容量为240kWh0.92=221kWh,对应电池管理系统的架构如下图: 一 I储能系统BMS结构示意图科技楼和75楼分别采用了120只2V4（X）Ah及2V600Ah的蓄电池，一个电池监测单元（BMU）管理12只电池，则每组各需10只BMU,每组各有1只BCU与后台服务器进行数据交互。BCU与各BMU之间采用OPENCAN通信协议，BCU与后台服务器之间采用TCP通信协议。计量点设置在储能逆变器的交流侧。BMS系统功能有： 具备系统上电自检功能，主要包括所有传感器、绝

11、缘电阻、执行器、系统状态等； 具备充电、放电、温度、电流等多重保护功能； 具备管理整个充放电过程功能； 具备绝缘电阻检测及预警功能； 具备电池组总电压、总电流、温度、单体电池电压等测量功能； 具备电池组及各单体电池Se）C、SOH等功能； 具备对单体电池的主动无损均衡功能及先进的均衡规则策略； 具备电池系统相关运行信息存储记录功能； 具备全系统RS485或CAN总线通讯功能； 具备高压电的通断管理功能； 系统供电电源监测和保护功能。BMS主要指标有： 工作电压：AC220V； 单体电压采集范围：0.53V； 单体电压采集精度：0.1%; 组端电压采集范围：OIoOoV； 组端电压采集精度：0.

12、2%; 电流采集（传感器）范围：2000A（最大）； 电流采集（传感器）精度：0.5%; 温度采集范围：-40120； 绝缘电阻分辨率：IKQ； 绝缘电阻测量精度：5%; 单体电池均衡电流：25A; Se)C估算精度：8%; 数据采集周期：20ms； 输出触点：1A/30VDC； 通讯接口：100M以太网、RS485或CAN2.0。3、光伏成组及安装实施方案D光伏支架采用固定式安装，平铺于槽钢支架上。2）科技楼光伏组件排布按照2*3的方式，共13个区块，再另在转角处安装两块光伏组件，共80块。75楼共安装120块光伏组件。科技楼总尺寸约为（W）3000mm*（L）46000mm（具体见建筑设计

13、单位的科技楼及75楼光伏布局图）。光伏组件支架载重量13.75kgm2,提供数据供建筑设计参考，用于复核载重量是否符合承重设计，另外还需考虑风阻负荷是否足够。D电池组采用架式安装方式，与光伏控制器、储能逆变器一起放置在屋内。科技楼：采用GFM-400R的电池，总电压为240VO电池组尺寸为(W)4005mm（三）610mm(D)980mm,总重约为4170Kgo机架底部均设置有地脚螺丝安装孔。由此组成一个牢固、安全、整齐、美观的机架柜。安装示意图如下：1rtE丑丑3Loooel卜。午午=oee4，。中。中T1rt!卜干。中。之卜干。Toij4o4oXolLoo=UoLoooc!o4ooJL W

14、iLTOO575楼：采用GFM-600R的电池，总电压为240Vo电池组尺寸为(W)4050mm（三）820mm(D)1020mm,总重约为5220Kgo机架底部均设置有地脚螺丝安装孔。由此组成一个牢固、安全、整齐、美观的机架柜。安装示意图如下:8202电池采用卧式安装，电池与电池的电气连接采用软连接条连接。电池组正负极输出端安装断路器，与光伏控制器之间用的铜芯带护套的软电缆连接。3按功率较大的75楼计算光伏控制器和储能逆变器核算重量和占地尺寸。光伏控制器尺寸为(W)482mmX（三）266mmX(D)455mm,重量50Kgo储能逆变器尺寸为(W)806mmX（三）1884mmX(D)636mm,重量710Kg需考虑电池机房的承重。电池组安装示意图：布局图4) BMS的采样模块(BMU)安装在电池架的顶部和底部，每个模块可以采样12个电池单体。5) BMS的控制柜安装在电池组机柜方阵的顶端，并靠近相应控制器一侧，控制柜内设备包括BCU、BAU,接触器、熔断器、空气开关等，控制柜尺寸为:600mm600mm12(X)mm(WDH)o6)电池机房需设置通风设施和必要的消防设施，有条件可安装空调，保证电池室恒温、干燥，确保电池在最佳条件下运行。