一种预制舱式电化学储能电站系统技术方案

本发明专利技术涉及智能电网设计技术领域，尤其是指一种预制舱式电化学储能电站系统，其包括依次布置的储能电池区、变流升压区和开关及监控设备区，储能电池区与变流升压区之间间隔设置有中间消防通道；预制舱式电化学储能电站系统还设置有环形消防通道；储能电池区包括多座呈阵列分布的储能电池预制舱；开关及监控设备区包括开关舱、监控舱、站用电源舱和备品备件舱。本发明专利技术设计巧妙，采用分区模块化思路，功能分区明显，有效减少分区及设备间连接电缆的长度，利用消防道路形成明显的火灾分隔，有效提升预制舱式储能电站的安全性，提高工程建设的安全性和效率，有助于提高电化学储能电站的运维效率，减少运维过程的安全隐患。减少运维过程的安全隐患。减少运维过程的安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种预制舱式电化学储能电站系统


[0001]本专利技术涉及智能电网设计
，尤其是指一种预制舱式电化学储能电站系统。

技术介绍

[0002]储能在电力系统中能够起到“削峰填谷”和“应急保障”等作用，是提升能源电力系统调节能力、综合效率和安全的重要保障，是新型电力系统重要组成部分和关键支撑技术。以锂离子电池为主的预制舱式电化学储能站具有建设环境要求低、建设周期短、响应速度快等优点，近年来投运规模不断增加，是新型储能发展的重要方向。
[0003]在10kV预制舱式电化学储能电站的设计中，如何优化接线及布置，如何解决电化学储能电站占地面积大、设备种类繁多的问题，如何通过站区平面布置、消防通道、火灾隔离、灭火设施等提高消防安全，如何解决当前电化学储能电站消防安全难题，如何通过规划建设源头来减少建设和运维过程的安全隐患等，都是近期本领域亟需解决的技术难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术的问题提供一种预制舱式电化学储能电站系统，设计巧妙，采用分区模块化思路，功能分区明显，应用工业化理念，提高工程建设的安全性和效率，有助于提高电化学储能电站的运维效率，减少运维过程的安全隐患。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术提供的一种预制舱式电化学储能电站系统，其包括依次布置的储能电池区、变流升压区和开关及监控设备区，所述储能电池区与所述变流升压区之间间隔设置有中间消防通道；所述预制舱式电化学储能电站系统还设置有环形消防通道，所述储能电池区、变流升压区和开关及监控设备区位于所述环形消防通道内，所述环形消防通道与所述中间消防通道之间形成呈“日”字型的消防通道；所述储能电池区包括多座呈阵列分布的储能电池预制舱；所述变流升压区包括多座呈单列等间隔布置的变流升压预制舱；所述开关及监控设备区包括呈单列等间隔布置的开关舱、监控舱、站用电源舱和备品备件舱，所述监控舱与所述开关舱信号连接；
[0007]所述开关舱包括多座真空断路器，所述储能电池预制舱与所述变流升压预制舱连接，所述变流升压预制舱和所述站用电源舱分别与所述真空断路器连接。
[0008]其中，多座所述储能电池预制舱的数量为四至十六座，多座所述储能电池预制舱呈两列的阵列分布，相邻两个储能电池预制舱之间的间距大于等于三米。
[0009]其中，每个所述储能电池预制舱采用集装箱型式，每个所述储能电池预制舱的电池总容量为3MWh。
[0010]其中，所述储能电池预制舱内设置有3MWh电池系统、电池管理系统、消防系统、热管理系统、照明系统、配电系统和视频监控系统中的一种或多种。
[0011]其中，多座所述变流升压预制舱的数量为二至八座，相邻两个变流升压预制舱之
间的距离大于等于三米，所述变流升压预制舱与相邻的所述储能电池预制舱之间的距离大于等于7.9米，同一排的变流升压预制舱与同一排的储能电池预制舱对应连接。
[0012]其中，每座所述变流升压预制舱包括汇流铜排、一台2500kVA的升压干式变压器和四台630kW的储能PCS设备；储能PCS设备通过汇流铜排与升压干式变压器的低压侧连接；每两台储能PCS设备与一座储能电池预制舱的直流汇流柜分别通过低压直流电缆连接；升压干式变压器的高压侧与开关舱通过多芯高压交流电缆连接。
[0013]其中，所述开关舱内配置有第一进线柜、第一计量柜、第一PT柜、第一分段柜、第一站用变柜以及第一出线柜；所述第一出线柜内设置有所述真空断路器，所述第一出线柜内的所述真空断路器与变流升压预制舱的10kV升压变压器高压侧连接。
[0014]其中，所述开关舱设置有十三面开关柜，其中，第一进线柜一面，第一计量柜一面，第一PT柜两面，第一分段柜一面，第一站用变柜一面以及第一出线柜七面；上述的十三面开关柜均采用KYN型金属铠装移开式真空断路器开关柜。
[0015]其中，所述监控舱配置有继电保护及安全自动装置、调度自动化系统、计算机监控系统、交直流一体化电源、时间同步系统、通信设备和视频及环境监控设备和通信设备。
[0016]其中，所述站用电源舱配置有两台630kVA的干式变压器、低压母线、10kV第二进线柜、第二计量柜和第二出线柜。
[0017]其中，所述各类型预制舱的耐火等级不低于二级。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]本专利技术设计巧妙，将10kV预制舱式电化学储能电站布置划分为储能电池区、交流升压区、开关及监控设备区三个设备功能分区，功能分区明显，顺序依从电力生产变换流程，有效减少分区及设备间连接电缆的长度约15％，巧妙的利用“日”字型的消防道路，将具有较高火灾危险的储能电池区与其他低火灾危险的区域(变流升压区和开关及监控设备区)形成明显的火灾分隔，满足设备之间的防火间距要求，有效提升预制舱式电化学储能电站的安全性，同时“日”字型的环形消防道路可作为设备运输吊装及维护通道，有效减少预制舱式电化学储能电站占地约5％。
[0020]本专利技术采用分区模块化思路，功能分区明显，应用工业化理念，提高工程建设的安全性和效率，有助于提高电化学储能电站的运维效率，减少运维过程的安全隐患。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的一种预制舱式电化学储能电站系统的电气分布图。
[0022]图2为本专利技术的一种预制舱式电化学储能电站系统的电气接线示意图。
[0023]在图1至图2中的附图标记包括：
[0024]100、储能电池区；200、变流升压区；300、开关及监控设备区；
[0025]1、中间消防通道；2、环形消防通道；3、储能电池预制舱；4、变流升压预制舱；5、开关舱；6、监控舱；7、站用电源舱；8、备品备件舱；9、真空断路器；10、电池；11、升压干式变压器；12、储能PCS设备。
具体实施方式
[0026]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本专利技术作进一步的说
明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。以下结合附图对本专利技术进行详细的描述。
[0027]一种预制舱式电化学储能电站系统，如图1至图2所示，其包括依次布置的储能电池10区100、变流升压区200和开关及监控设备区300，所述储能电池10区100与所述变流升压区200之间间隔设置有中间消防通道1；所述预制舱式电化学储能电站系统还设置有环形消防通道2，所述储能电池10区100、变流升压区200和开关及监控设备区300位于所述环形消防通道2内，所述环形消防通道2与所述中间消防通道1之间形成呈“日”字型的消防通道；所述储能电池10区100包括多座呈阵列分布的储能电池预制舱3；所述变流升压区200包括多座呈单列等间隔布置的变流升压预制舱4；所述开关及监控设备区300包括呈单列等间隔布置的开关舱5、监控舱6、站用电源舱7和备品备件舱8，所述监控舱6与所述开关舱5信号连接；其所述储能电池10区100、所述变流升压区200和所述开关及监控设备均呈“目”字型布置，功能分区明显；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预制舱式电化学储能电站系统，其特征在于：包括依次布置的储能电池区、变流升压区和开关及监控设备区，所述储能电池区与所述变流升压区之间间隔设置有中间消防通道；所述预制舱式电化学储能电站系统还设置有环形消防通道，所述储能电池区、变流升压区和开关及监控设备区位于所述环形消防通道内，所述环形消防通道与所述中间消防通道之间形成呈“日”字型的消防通道；所述储能电池区包括多座呈阵列分布的储能电池预制舱；所述变流升压区包括多座呈单列等间隔布置的变流升压预制舱；所述开关及监控设备区包括呈单列等间隔布置的开关舱、监控舱、站用电源舱和备品备件舱，所述监控舱与所述开关舱信号连接；所述开关舱包括多座真空断路器，所述储能电池预制舱与所述变流升压预制舱连接，所述变流升压预制舱和所述站用电源舱分别与所述真空断路器连接。2.根据权利要求1所述的一种预制舱式电化学储能电站系统，其特征在于：多座所述储能电池预制舱的数量为四至十六座，多座所述储能电池预制舱呈两列的阵列分布，相邻两个储能电池预制舱之间的间距大于等于三米。3.根据权利要求1所述的一种预制舱式电化学储能电站系统，其特征在于：每个所述储能电池预制舱采用集装箱型式，每个所述储能电池预制舱的电池总容量为3MWh。4.根据权利要求1所述的一种预制舱式电化学储能电站系统，其特征在于：所述储能电池预制舱内设置有3MWh电池系统、电池管理系统、消防系统、热管理系统、照明系统、配电系统和视频监控系统中的一种或多种。5.根据权利要求2所述的一种预制舱式电化学储能电站系统，其特征在于：多座所述变流升压预制舱的数量为二至八座，相邻两个变流升压预制舱之间的距离大于等于三米，所述变流升压预制舱与相邻的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田奕潘，谢绍文，钟达海，王志强，柳婷，黄珊，
申请(专利权)人：东莞电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：