江苏镇江五峰山24MW∕48MWh储能电站系统集技术成及工程建设分析_40页_10mb

江苏镇江五峰山24MW/48MWh储能电站系统集成技术及工程建设方案总结

一、项目概述

1.1 项目背景及建设的必要性

由于江苏镇江谏壁电厂3台33万千瓦机组关停，丹徒燃机2台44万千瓦机组未能按计划建成投运，导致2018年夏季用电高峰期间镇江东部电网存在约22万千瓦的电力缺口。为缓解电网供电压力，保障地区电力供应，提升电网供电可靠性，本储能电站项目亟需建设。

1.2 项目概况

许继集团负责镇江新区五峰山储能电站（24MW/48MWh）和扬中三跃储能电站（10MW/20MWh）的总包建设。三跃站已于2018年7月13日投运，五峰山站于7月15日投运。五峰山储能电站是国内目前最大的电网侧储能电站。

1.3 项目特点

• 功能最全面的储能电站
• 全面接入毫秒级响应的源网荷储能系统
• 整站具备虚拟同步机功能
• 采用集装箱式建站方式，建设周期短，成本低，占地面积小

二、系统集成关键技术

2.1 技术路线

本项目采用磷酸铁锂电池储能技术，具备安全可靠、充放电倍率高等优点。电池单元采用模块化设计，每套40英尺非标预制舱容量为2MWh，配备温控、消防、照明、视频监控等保护系统，确保系统运行安全和性能最优。

2.2 关键技术

关键技术一：监控及能量管理技术

• 动态自适应损耗计算：补偿变压器损耗引起的AGC调节误差，确保输出功率误差小于1.5%。
• 设备状态识别的功率分配算法：根据电池状态快速分类，发放调度令牌，实现多目标复合优化功率分配，减少有功控制误差。
• 阻抗自修正计算：根据电压变化自动计算系统阻抗，叠加无功损耗后生成最终无功指令，确保电压控制误差小于1%。
• 源网荷精准控制技术：实现储能系统从“负荷”向“电源”的毫秒级切换，响应时间实测为92ms，对电网频率紧急调节具有倍增效果。

关键技术二：PCS并联谐振抑制技术

采用有源阻尼技术，抑制高频环流，实现载波同步。

关键技术三：BMS均衡管理技术

• 双向主动均衡：可实现任意单体间能量转移，效率达80%，均衡电流为5A。
• 综合均衡策略：基于电池单体电压、SOC、SOH及历史数据，改善电池一致性、可用容量和循环寿命。

关键技术四：集装箱环境控制技术

• 集装箱内设置独立供电、温控、隔热、阻燃、火灾报警及消防系统。
• 通过风道设计和风扇导流，保证舱内温度均匀，维持在25°C左右。

关键技术五：电池安全防护技术

• 集装箱内配置七氟丙烷自动灭火系统，支持手动/自动模式，远程启动。
• 集成应急照明、视频监控、烟雾报警等安全系统。

三、项目建设方案

2.1 系统设计

储能电站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，40英尺非标集装箱。储能系统通过三回10kV线路接入110kV五峰变10kV母线侧。

2.2 储能电站设计

• 储能本体设计：每套2MWh储能预制舱由8个电池簇构成，每个电池簇包含38个电池插箱和1个高压箱。
• 储能变流器：采用许继500kW无隔离变三电平三相储能变流器，通过升压变压器接入10kV电网。
• ESS8000系统：集成电池系统、变流器等设备，实现能量需求响应和监控功能。
• 电池管理系统（BMS）：具备分层分级架构，完成电池参数测量、状态分析、保护、通信等功能，实现精细化管理。

2.3 智辅系统设计

• 集装箱级消防措施：配备七氟丙烷自动灭火系统、应急照明、视频监控、烟雾报警等。
• 智能辅助系统：包括监控、一体化电源、10kV开关、PCS变流器、电池及SVG预制舱等。

四、典型案例

4.1 张北风光储示范项目（一期）

• 规模：100MW风电、40MW光伏、20MW/84MWh储能
• 功能：平滑风光波动、跟踪计划、调频、削峰填谷、电压支撑、紧急应用

4.2 张北风光储示范项目（二期梯次电池储能）

• 规模：9MW梯次电池储能系统，由3个3MW子系统构成
• 电池配置：264Ah规格电池40簇（7.3MWh），300Ah规格电池30簇（6.2MWh）
• 技术路线：包括退役电池单体分选、模块聚类、外电路重组等三种方式

4.3 张北风光储示范项目（5MW*0.33h虚拟同步机）

• 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
• 对59台2MW风机机组和12MW光伏进行虚拟同步机技术改造

4.4 鲁能海西州多能互补示范工程

• 工程规模：电源总装机70万千瓦
• 组成：风电400MW、光伏200MW、光热50MW、储能50MW/100MWh
• 接入方式：风电、光伏和光热通过35kV集电线路接入110kV升压站，储能就地升压至35kV后接入330kV汇集站

4.5 江苏镇江调峰储能电站（101MW/202MWh）

• 总容量：101MW/202MWh
• 特点：容量最大、功能最全面、首套毫秒级响应的源网荷储系统
• 建设方式：采用集装箱式建站，建设周期短（60天建设34MW/68MWh），成本低
• 集成优势：一二次设备、监控系统、变流器均为许继集团自主生产
• 响应时间：整站AGC功率控制响应时间小于1秒，源网荷紧急功率支撑响应时间92ms

总结

本储能电站项目是应对镇江东部电网电力缺口的重要举措，采用先进的磷酸铁锂电池储能技术，具备毫秒级响应能力，实现源网荷储系统的高效协同。项目通过模块化、集装箱式设计，提升了建设效率与安全性。关键技术涵盖监控及能量管理、PCS谐振抑制、BMS均衡管理、环境控制、安全防护等，确保系统稳定、高效、安全运行。同时，项目作为国家电网示范工程，展示了储能技术在电网调峰、调频、电压支撑等方面的重要应用。