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- 電力電子電機(jī)實(shí)訓(xùn)裝置
- 過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置
- 工業(yè)機(jī)器人智能制造
- 維修電工實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- PLC自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- 數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)考核裝置
- 數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工設(shè)備
- 機(jī)床電氣實(shí)訓(xùn)裝置
- 機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- 機(jī)械示教陳列柜
- 機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備
- 傳感器檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備
- 工業(yè)互聯(lián)人工智能實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- 特種作業(yè)操作實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備
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- 消防、給排水實(shí)訓(xùn)設(shè)備
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- 電梯安裝維修實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備
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- 樓宇智能化實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- 環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)裝置
- 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置
- 化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備
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LGX-CN5KW型 5KW光伏儲(chǔ)能發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
品牌：理工偉業(yè) 咨詢電話：010-82827827 82827835
一、項(xiàng)目概況
1、項(xiàng)目背景
某單位規(guī)劃建設(shè)一套小型光伏儲(chǔ)能發(fā)電教學(xué)系統(tǒng)，一方面可作為學(xué)生教學(xué)實(shí)踐的平臺(tái)，另一方面為校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室負(fù)荷進(jìn)行供電，盡量減少對(duì)市電的依賴，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的，同時(shí)在具有示范意義。該光伏儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)利用校內(nèi)的建筑屋頂建設(shè)光伏系統(tǒng)，為教學(xué)樓內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室負(fù)荷供電，白天負(fù)荷較小，晚上學(xué)生自習(xí)時(shí)負(fù)荷較大，總負(fù)載不超過(guò)5kW；當(dāng)?shù)厝照召Y源豐富，日照峰值時(shí)間3.5-4h，晚間備電時(shí)間約2小時(shí),考慮系統(tǒng)容量，光伏組件容量設(shè)計(jì)為：5kWp,儲(chǔ)能系統(tǒng)容量為：10kWh。
2、項(xiàng)目意義
建設(shè)光伏儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)目的如下：
（1）為教學(xué)提供實(shí)踐應(yīng)用平臺(tái)；
（2）為學(xué)校實(shí)驗(yàn)室負(fù)載供電，節(jié)省電費(fèi)支出；
（3）鼓勵(lì)低碳技術(shù)的應(yīng)用，節(jié)能減排，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，在校內(nèi)啟到示范效應(yīng)；
二、光伏儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5KW光伏儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏子單元、儲(chǔ)能子單元、電網(wǎng)接入裝置和能量管理系統(tǒng)四大部分構(gòu)成?！锿稑?biāo)時(shí)提供光伏儲(chǔ)能發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)省級(jí)或以上第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的檢測(cè)報(bào)告。
系統(tǒng)主要設(shè)備包括：
1、儲(chǔ)能電池
2、BMS系統(tǒng)
3、電池控制系統(tǒng)
4、儲(chǔ)能逆變器
5、光伏組件
6、匯流箱
7、通訊裝置
8、防雷及接地裝置
9、設(shè)備之間的連接電纜（包括直流側(cè)和交流側(cè)）
（一）光儲(chǔ)系統(tǒng)拓?fù)鋱D
圖1 ：光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)拓?fù)鋱D
圖2 ：光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)接線圖
（二）系統(tǒng)運(yùn)行原理
控制原則如下：
1、白天，光伏系統(tǒng)發(fā)電優(yōu)先給實(shí)驗(yàn)室內(nèi)負(fù)載供電，當(dāng)光伏發(fā)電功率大于負(fù)荷功率時(shí)多余電能儲(chǔ)存在蓄電池中，當(dāng)光伏發(fā)電功率小于負(fù)荷功率時(shí)，儲(chǔ)能電池和光伏發(fā)電一起給負(fù)載供電；
2、夜晚，光伏側(cè)直流停機(jī)，由儲(chǔ)能電池通過(guò)儲(chǔ)能逆變器單獨(dú)給負(fù)載供電，當(dāng)電池剩余容量（SOC）放到設(shè)定值，系統(tǒng)自動(dòng)切入電網(wǎng)，由電網(wǎng)給負(fù)載供電，根據(jù)需求，電網(wǎng)可以通過(guò)儲(chǔ)能逆變器給電池充電，也可以不充電；
3、當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，光儲(chǔ)系統(tǒng)自動(dòng)切換至離網(wǎng)運(yùn)行模式，由光伏電池和儲(chǔ)能電池同時(shí)向負(fù)載供電；
4、電網(wǎng)可以向儲(chǔ)能電池充電，充電功率及充電時(shí)間可調(diào)；
三、主要設(shè)備配置表
表1：該系統(tǒng)配置按照夜晚2小時(shí)供電要求，備單元配置如下
|
序號(hào) |
設(shè)備名稱 |
型號(hào)規(guī)格 |
數(shù)量 |
單位 |
備注 |
|
儲(chǔ)能系統(tǒng) |
|||||
|
1 |
儲(chǔ)能逆變器 |
SW5048D-ES |
1 |
臺(tái) |
單相交流輸出，額定功率5kW |
|
2 |
磷酸鐵鋰鋰電池 |
10kWh |
1 |
套 |
選用3.2V 100Ah電芯，16節(jié)進(jìn)行串聯(lián)，含BMS系統(tǒng)及電池模組 |
|
光伏系統(tǒng) |
|||||
|
1 |
265Wp多晶硅組件（60片） |
265Wp |
20 |
塊 |
10串2并,共5.3kWp |
|
2 |
光伏匯流箱 |
PVS-4M |
1 |
臺(tái) |
4匯1匯流箱 |
四、系統(tǒng)主要設(shè)備功能參數(shù)介紹
（一）儲(chǔ)能逆變器功能介紹
1、產(chǎn)品主電路
主電路框圖
產(chǎn)品主電路采用雙向PWM逆變電路及相應(yīng)的控制電路、保護(hù)和監(jiān)控電路。直流側(cè)由緩沖電阻、防反二極管和直流接觸器組成了直流側(cè)緩沖電路，當(dāng)初始連接各種電池時(shí)對(duì)直流母線電容進(jìn)行緩沖。主電路電源可有交直兩用供電，以使系統(tǒng)在電池或電網(wǎng)有電時(shí)都可以工作。
2、產(chǎn)品特點(diǎn)
（1）技術(shù)領(lǐng)先，全面滿足電網(wǎng)或負(fù)荷的接入與控制要求
1)具有并網(wǎng)充放電、獨(dú)立逆變功能，適合各種應(yīng)用場(chǎng)合
2)具有并網(wǎng)和離網(wǎng)并聯(lián)功能，良好的擴(kuò)容性
3)可與多種蓄電池接口，具有多種充放電工作模式
4)可以實(shí)時(shí)接受系統(tǒng)調(diào)度指令和BMS指令，通訊方式有RS485、CAN、以太網(wǎng)
5)無(wú)功功率可調(diào)，功率因數(shù)范圍超前0.9至滯后0.9
6)直流電壓范圍，支持低壓48V蓄電池輸入
7)110%額定輸出功率可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行
（2）高效節(jié)能，更集成，更好的客戶體驗(yàn)
1)正面維護(hù)，可靠墻安裝，安裝維護(hù)更方便，降低維護(hù)成本
2)防護(hù)等級(jí)為IP21，具有防滴水功能，具備防凝露功能
3)高效PWM調(diào)制算法，降低開(kāi)關(guān)損耗
（3）更多優(yōu)點(diǎn)
1)雙電源冗余供電方案提升系統(tǒng)可靠性
2)完善的保護(hù)及故障告警系統(tǒng)，更加安全可靠
3)采用動(dòng)態(tài)圖形液晶界面，提供友好的操作體驗(yàn)
4)-25℃~+55℃可連續(xù)滿功率運(yùn)行
5)適應(yīng)高海拔惡劣環(huán)境，可長(zhǎng)期連續(xù)、可靠運(yùn)行
6)支持離網(wǎng)主動(dòng)運(yùn)行功能
7)適合共直流母線系統(tǒng)和共交流母線系統(tǒng)
3、產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)
|
（1）直流側(cè) |
|
|
最大直流功率 |
5KW |
|
最大直流電壓 |
580V |
|
工作電壓范圍 |
125~550V |
|
最低直流電壓 |
125V |
|
最大直流電流 |
11A |
|
（2）交流側(cè) |
|
|
額定功率 |
5KW |
|
最大交流側(cè)功率 |
5.5kVA（長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行） |
|
最大交流電流 |
20A |
|
最大總諧波失真 |
<3%(額定功率時(shí)) |
|
額定電網(wǎng)電壓 |
220V |
|
允許電網(wǎng)電壓范圍 |
180~265V |
|
額定電網(wǎng)頻率 |
50/60Hz |
|
允許電網(wǎng)頻率范圍 |
47~52Hz/57~62Hz |
|
額定功率下的功率因數(shù) |
>0.99 |
|
隔離變壓器 |
具備 |
|
直流電流分量 |
<0.5%額定輸出電流 |
|
功率因數(shù)可調(diào)范圍 |
0.9（超前）~0.9（滯后） |
|
獨(dú)立逆變電壓范圍 |
230V |
|
獨(dú)立逆變輸出電壓失真度 |
<3%（線性負(fù)載） |
|
帶不平衡負(fù)載能力 |
100% |
|
獨(dú)立逆變電壓過(guò)渡變動(dòng)范圍 |
10％以內(nèi)（電阻負(fù)載0%⇔100%） |
|
獨(dú)立逆變峰值系數(shù)(CF) |
3:1 |
|
（3）效率 |
|
|
最大效率 |
97.6% |
|
（4）保護(hù) |
|
|
直流側(cè)斷路設(shè)備 |
斷路器 |
|
直流過(guò)壓保護(hù) |
具備 |
|
極性反接保護(hù) |
具備 |
|
絕緣阻抗偵測(cè) |
具備 |
|
交流過(guò)壓保護(hù) |
具備 |
|
孤島保護(hù) |
具備 |
|
模塊溫度保護(hù) |
具備 |
|
（5）常規(guī)數(shù)據(jù) |
|
|
體積（寬 / 高 / 厚） |
516 × 440 × 184 mm |
|
重量 |
30kg |
|
運(yùn)行溫度范圍 |
-25~+60℃ |
|
停機(jī)自耗電 |
<5W |
|
冷卻方式 |
自然對(duì)流 |
|
防護(hù)等級(jí) |
IP65 |
|
相對(duì)濕度 （無(wú)冷凝） |
0~95%，無(wú)冷凝 |
|
最高海拔 |
2000m |
|
顯示屏 |
LED&APP |
|
BMS通訊方式 |
USB2.0、Wifi |
4、工作邏輯架構(gòu)
（1）——并網(wǎng)發(fā)電、離網(wǎng)備用功能
1）電網(wǎng)供電時(shí)，儲(chǔ)能逆變器并網(wǎng)工作在恒壓模式，維持蓄電池SOC在一定水平，光伏逆變器并網(wǎng)發(fā)電。
2）微網(wǎng)供電時(shí)，儲(chǔ)能逆變器工作在獨(dú)立逆變模式建網(wǎng)，光伏逆變器并網(wǎng)工作，光伏發(fā)電大于負(fù)載時(shí)，光伏優(yōu)先供負(fù)載供電，剩余電力給電池充電；光伏發(fā)電小于負(fù)載時(shí)，儲(chǔ)能和光伏共同為負(fù)載供電。
3）可選擇電網(wǎng)優(yōu)先或微網(wǎng)優(yōu)先，根據(jù)選擇的模式進(jìn)行供電邏輯切換。
4）觸摸屏控制啟動(dòng)、停止和參數(shù)設(shè)置。
（2）——電網(wǎng)（或柴油機(jī)）、微網(wǎng)切換功能
1）電網(wǎng)供電時(shí)，當(dāng)電池組SOC超過(guò)設(shè)定值時(shí)，儲(chǔ)能逆變器和光伏逆變器不工作；當(dāng)電池組SOC不足時(shí)，儲(chǔ)能逆變器獨(dú)立逆變建網(wǎng)，光伏逆變器并網(wǎng)工作，給電池組充電。
2）微網(wǎng)供電時(shí)，儲(chǔ)能逆變器工作在獨(dú)立逆變模式建網(wǎng)，光伏逆變器并網(wǎng)工作，光伏發(fā)電大于負(fù)載時(shí)，光伏優(yōu)先供負(fù)載供電，剩余電力給電池充電；光伏發(fā)電小于負(fù)載時(shí)，儲(chǔ)能和光伏共同為負(fù)載供電。
3）可選擇電網(wǎng)優(yōu)先或微網(wǎng)優(yōu)先，根據(jù)選擇的模式進(jìn)行供電邏輯切換。
4）觸摸屏控制啟動(dòng)、停止和參數(shù)設(shè)置。
5、智能化云控制系統(tǒng)
（1）電氣系統(tǒng)
1）額定電壓與頻率：支持AC 220V（適合單相和兩相電路）及AC 400V（三相和四相電路），適應(yīng)不同電壓等級(jí)的電氣系統(tǒng)，額定頻率為50Hz或60Hz，滿足全球多數(shù)電網(wǎng)需求。
2）極數(shù)：提供2P（兩極）和4P（四極）版本，適用于不同類型的電路配置。
3）額定電流：覆蓋10A至100A廣泛范圍，滿足不同負(fù)載需求。
4）殼架等級(jí)額定電流：100A，表明設(shè)備框架能承受的最大電流。
5）短路分?jǐn)嗄芰Γ壕邆?kA或6kA的額定短路分?jǐn)嗄芰?，確保在短路時(shí)迅速切斷故障電流，保護(hù)線路和設(shè)備安全。
6）功耗低：最大功耗≤0.9W，有助于節(jié)能減排。
7）過(guò)載與短路保護(hù)：微斷云控智能斷路器首先是一個(gè)傳統(tǒng)的電氣保護(hù)設(shè)備，內(nèi)置有熱磁脫扣器。當(dāng)電路中電流超過(guò)額定值（過(guò)載）或瞬間產(chǎn)生巨大電流（短路）時(shí)，熱元件和磁元件會(huì)分別響應(yīng)電流的熱效應(yīng)和磁效應(yīng)，導(dǎo)致脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，從而迅速斷開(kāi)電路，保護(hù)電氣設(shè)備免受損害。
8）漏電保護(hù)：通過(guò)內(nèi)置的漏電保護(hù)模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電路的剩余電流（即流入與流出電流的差值）。一旦剩余電流達(dá)到預(yù)設(shè)值（如30mA或100mA），漏電保護(hù)會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)（<0.1秒）動(dòng)作，切斷電路，防止人體觸電事故。
9）機(jī)械壽命：≥10000次開(kāi)關(guān)操作，保證長(zhǎng)期使用下的穩(wěn)定性能。
10）電氣壽命：>6000次操作，確保電氣性能的持久可靠。
（2）智能化控制功能★投標(biāo)時(shí)逐條演示此項(xiàng)功能。
1）本地控制：微斷云控智能斷路器保留了手動(dòng)控制接口，用戶可以直接通過(guò)斷路器上的物理按鈕進(jìn)行電路的通斷操作，或者連接外部控制信號(hào)線，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。
2）遠(yuǎn)程控制：通過(guò)集成的通信模塊（如Wi-Fi、4G/LTE等），微斷云控智能斷路器能夠接入互聯(lián)網(wǎng)。用戶通過(guò)手機(jī)APP、或電腦網(wǎng)頁(yè)等遠(yuǎn)程控制平臺(tái)，向云服務(wù)器發(fā)送控制指令。云服務(wù)器接收到指令后，通過(guò)安全的通信協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的智能斷路器，使其執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作。
故障診斷與報(bào)警：內(nèi)置的傳感器和微處理器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電路狀態(tài)和設(shè)備本身的工作狀況。一旦檢測(cè)到異常（如過(guò)溫、短路后未復(fù)位等），信息會(huì)被上傳至云端，云平臺(tái)隨即向用戶發(fā)送報(bào)警通知，提示進(jìn)行維修或檢查。
3）Wi-Fi連接：支持Wi-Fi連接，方便用戶通過(guò)智能手機(jī)等設(shè)備遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控。
4）場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)：兼容智能家居系統(tǒng)，可與其他智能設(shè)備聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化場(chǎng)景設(shè)置，如離開(kāi)模式自動(dòng)關(guān)閉非必要電器。
5）語(yǔ)音控制：與小愛(ài)音箱等智能音箱配合，支持語(yǔ)音指令控制，提高操作便利性。
6）多人控制：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，允許多個(gè)用戶授權(quán)后共同控制，便于多成員間共享管理權(quán)限。
（3）物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算功能
1）云平臺(tái)：云端服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)的大腦，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、分析與處理。所有連接的智能斷路器狀態(tài)數(shù)據(jù)匯總至云端，用戶可以在任何時(shí)間、地點(diǎn)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)，查看設(shè)備狀態(tài)、歷史記錄和報(bào)警信息。
2）數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化：借助云計(jì)算能力，云平臺(tái)能夠?qū)κ占瘉?lái)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，識(shí)別用電模式，預(yù)測(cè)潛在問(wèn)題，甚至根據(jù)用戶習(xí)慣提供用電效率建議。此外，系統(tǒng)能夠通過(guò)固件更新持續(xù)優(yōu)化斷路器的性能和功能。
★投標(biāo)時(shí)提供智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用軟件著作權(quán)證書(shū)原件備查。
（二）磷酸鐵鋰電池性能介紹
磷酸鐵鋰電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池，磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過(guò)充時(shí)也不會(huì)像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強(qiáng)氧化性物質(zhì)，因此擁有良好的安全性。
（1）安全性領(lǐng)先
材料/電芯級(jí)6重安全裝置，開(kāi)關(guān)盒系統(tǒng)級(jí)雙重保護(hù)回路，確保系統(tǒng)安全性；從電芯到系統(tǒng)具有全球級(jí)安全性權(quán)威認(rèn)證：UL1642、UN38.3、UL1973、VDE、JET。
1）內(nèi)置可靠的安全閥，當(dāng)過(guò)充電或溫度急劇上升時(shí)，伴隨者副反應(yīng)發(fā)生，單體內(nèi)壓增加到一定值，安全閥自動(dòng)開(kāi)啟泄氣，防止電池鼓脹或爆炸 ；
2）隔膜采用耐高溫陶瓷涂布技術(shù)，防止由枝晶或電池遭沖擊時(shí)造成的內(nèi)部短路，高溫時(shí)切斷鋰離子傳輸通道。
3）內(nèi)置正極保險(xiǎn)絲（即正極通過(guò)熔絲與外殼相連），當(dāng)電池短路或過(guò)充電等意外時(shí)，內(nèi)置正極保險(xiǎn)絲熔斷，起保護(hù)作用；
4）負(fù)極具有過(guò)充電的保護(hù)裝置OSD，過(guò)充電等濫用情況下，單體內(nèi)部氣壓上升，誘發(fā)OSD變形，充電電流迂回至殼體回路，促使正極保險(xiǎn)絲熔斷，切斷充電回路；
5）正極性鋁質(zhì)方形外殼，具有良好的導(dǎo)熱散熱性能，又能阻止表面腐蝕，在長(zhǎng)期使用時(shí)避免電解質(zhì)的泄漏；
6）殼體內(nèi)置放針刺保護(hù)層（NSD），當(dāng)外殼被尖銳硬物刺穿時(shí)，NSD層提前與殼體形成回路，降低電芯短路風(fēng)險(xiǎn)。
7）回路斷路器可避免電池組因外部短路造成的損害。
（2）優(yōu)異的電化學(xué)性能
循環(huán)壽命長(zhǎng)、耐受性強(qiáng)，良好的高低溫性能；
?圓形電芯設(shè)計(jì)，極高的電解液量和電解液保持率（相比較軟包電池），確保單體電芯在25℃下，@0.5C1C、DOD100%、 EOL80%循環(huán)次數(shù)高于4000次，同款產(chǎn)品已大批量應(yīng)用在電動(dòng)車領(lǐng)域，其性能也獲得多家車企的驗(yàn)證，該產(chǎn)品儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用，建議放電倍率在0.5C以下，預(yù)期其循環(huán)壽命遠(yuǎn)高于6000次。
（3）剩余容量無(wú)瞬間跌落特性
EOL低于50%，放電性能仍能預(yù)測(cè)；
圓形電芯設(shè)計(jì)極高的電解液保持率，電池生命周期內(nèi)不存在電解液的干涸（與軟包電池相比），即使容量衰減到50%，剩余容量不會(huì)出現(xiàn)“瞬間跌落”現(xiàn)象。意味著更長(zhǎng)的資產(chǎn)利用率和更高的投資回報(bào)率。
（4）系統(tǒng)適用性強(qiáng)
圓形鋁殼電芯、標(biāo)準(zhǔn)化模組、通用型機(jī)架設(shè)計(jì)，便于規(guī)模化生產(chǎn)組裝，靈活的系統(tǒng)組合，可滿足各種定制化需要；
?寬廣的系統(tǒng)電壓范圍，通過(guò)不同的串聯(lián)組合可提供不同電壓等級(jí)的電池系統(tǒng)。
?寬廣的系統(tǒng)容量范圍，通用型機(jī)架式并聯(lián)組合可提供容量多樣式電池系統(tǒng)?？梢杂袔资叩綆渍椎姆秶┻x擇。
（5）系統(tǒng)易于安裝、維護(hù)
系統(tǒng)部件模塊化設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架安裝，全部接線端子前端設(shè)計(jì)，易于安裝維護(hù)。
1）磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)參數(shù)
|
序 號(hào) |
項(xiàng) 目 |
參 數(shù) 及 要 求 |
|
|
1 |
電池信息
|
電池規(guī)格型號(hào) |
50V100Ah |
|
2 |
標(biāo)稱容量 |
100Ah |
|
|
3 |
電池模塊標(biāo)稱電壓 |
50V |
|
|
4 |
單體電池標(biāo)稱電壓 |
3.2V |
|
|
5 |
電池模塊的單體組合方式 |
16串 |
|
|
6 |
電池模塊重量（kg） |
≈65 |
|
|
7 |
充電參數(shù)
|
最大充電電流（A） |
50 |
|
8 |
電池模塊充電電壓范圍（V） |
40～58.4 |
|
|
9 |
電池模塊充電截止電壓 |
58.4V |
|
|
10 |
標(biāo)準(zhǔn)充電方法 |
20A均充至58.4V-58.4V浮充 |
|
|
11 |
電池模塊充電時(shí)間 |
5~6h（20A） |
|
|
12 |
放電參數(shù)
|
最大放電電流（A） |
100 |
|
13 |
電池模塊放電電壓范圍（V） |
40～58.4 |
|
|
14 |
電池模塊放電截止電壓 |
40V |
|
|
15 |
單體電池放電截止電壓 |
2.5V |
|
|
16 |
短路保護(hù)參數(shù)
|
短路保護(hù)電流(A) |
250A |
|
17 |
短路保護(hù)延遲時(shí)間(us) |
500 |
|
|
18 |
短路保護(hù)恢復(fù)方式 |
連接充電器 |
|
|
19 |
自耗及休眠參數(shù)
|
工作時(shí)電路內(nèi)部消耗(mA) |
≤70 |
|
20 |
休眠時(shí)內(nèi)部消耗(uA) |
≤2000 |
|
|
21 |
外殼 |
外殼材質(zhì) |
鍍鋅鋼板,表面噴塑 |
|
22 |
電池組 外形尺寸
|
高度（mm） |
175 |
|
23 |
寬度（mm） |
482(帶掛耳總寬度)，440（箱體） |
|
|
24 |
長(zhǎng)度（mm） |
593（箱體深度） |
|
|
25 |
機(jī)箱尺寸 |
長(zhǎng)*寬*高 |
600*620*890mm |
|
26 |
設(shè)備重量 |
|
150KG （含電池） |
|
27 |
數(shù)據(jù)測(cè)量精度
|
電壓(mV) |
5 |
|
28 |
電流（mA） |
100 |
|
|
29 |
溫度（℃） |
1 |
|
|
30 |
容量（mAh） |
100 |
|
|
31 |
工作及存貯
|
工作溫度 |
充電：0～45℃；放電：-20～60℃ |
|
32 |
存貯溫度 |
-10～35℃ |
|
|
33 |
相對(duì)濕度 |
5%～85% |
|
|
34 |
管理系統(tǒng)（BMS） |
管理系統(tǒng)功能 |
單體電壓管理、總電壓管理、充放電溫度管理、充放電流管理、電池均衡管理、過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)等。 |
2）BMS介紹
磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)的BMS系統(tǒng)分三級(jí)管理，分別為托盤(pán)BMS(Tray BMS)、機(jī)柜BMS (Rack BMS)、系統(tǒng)BMS(System BMS),每級(jí)BMS主要功能如下：
A、Tray BMS (TBMS，托盤(pán)級(jí)，控制20個(gè)單體電芯，內(nèi)置在模組內(nèi)) : 監(jiān)測(cè)單體電芯的電壓、溫度和單個(gè)托盤(pán)的總電壓， 并通過(guò)CAN協(xié)議向上級(jí)BMS實(shí)時(shí)傳遞以上信息，能夠控制單體電芯的電壓均衡性。
B、Rack BMS (RBMS，機(jī)架級(jí)，控制10個(gè)或多個(gè)TBMS，內(nèi)置在開(kāi)關(guān)盒內(nèi))： 檢測(cè)整組電池的總電壓、總電流，并通過(guò)CAN協(xié)議向上級(jí)BMS實(shí)時(shí)傳遞以上信息。 能夠顯示電池充放電時(shí)容量、健康狀態(tài)，對(duì)功率的預(yù)測(cè)、內(nèi)阻的計(jì)算。控制繼電開(kāi)關(guān)和盤(pán)級(jí)單元電壓的均衡性。
C、System BMS (SBMS,系統(tǒng)級(jí)，最多控制48個(gè)RBMS)： 收集下級(jí)RBMS信息，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)電池剩余容量、健康狀況進(jìn)行預(yù)估，功率的預(yù)測(cè)、內(nèi)阻的計(jì)算。通過(guò)RS-485或Modbus-TCP/IP 的方式與上位和外部系統(tǒng)進(jìn)行通信。
D、每級(jí)BMS實(shí)現(xiàn)功能如下
|
功能 |
System BMS |
Rack BMS |
Tray BMS |
|
|
檢測(cè) |
Rack 電壓/電流 |
- |
○ |
- |
|
|
Cell 電壓/溫度 |
- |
- |
○ |
|
|
Module 電壓 |
- |
- |
○ |
|
計(jì)算 |
容量估計(jì) |
○ |
○ |
- |
|
|
健康狀況估計(jì) |
○ |
○ |
- |
|
|
功率預(yù)測(cè) |
○ |
○ |
- |
|
|
電阻計(jì)算 |
○ |
○ |
- |
|
控制 |
風(fēng)扇控制 |
- |
- |
○ |
|
|
開(kāi)關(guān)控制 |
- |
○ |
- |
|
|
電壓平衡 |
- |
○ |
○ |
|
通信 |
CAN |
○ |
○ |
○ |
|
|
RS-485 or Modbus-TCP/IP |
○ |
- |
- |
（三） PVS-4M匯流箱性能介紹
為了減少光伏陣列到直流變換器之間的連接線，方便維護(hù)，提高系統(tǒng)的可靠性，需要光伏陣列與直流變換器之間配置光伏陣列匯流箱。
本項(xiàng)目使用的匯流箱為我公司自主研發(fā)設(shè)備，已在多個(gè)電站運(yùn)用，效果極佳，光伏陣列匯流箱型號(hào)為PVS-4M。光伏組串輸入路數(shù)為4路：
該匯流箱具有以下特點(diǎn)：
1、冷軋鋼板，防護(hù)等級(jí)IP65，滿足室外安裝的要求，可直接掛在電池支架上；
2、可同時(shí)接入4路光伏組串，每路光伏組串的最大開(kāi)路電壓可達(dá)DC1000V；
3、每路光伏組串輸入回路的正負(fù)極都配置高壓直流熔絲，其耐壓值可達(dá)DC1000V，額定電流為15A；
4、直流匯流輸出的正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間配有光伏專用防雷器；
5、直流匯流的輸出端配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲鳎?br />
6、防雷器失效報(bào)警；
7、直流拉弧檢測(cè)及切斷輸出功能。
（四）雙軸跟蹤支架及控制系統(tǒng)
采用西門(mén)子 S7-1200 系列主機(jī)，高精度、高穩(wěn)定數(shù)字化控制方案設(shè)計(jì)，先進(jìn)的天文 算法,實(shí)時(shí)追蹤太陽(yáng)使光伏方陣時(shí)刻保持最大輸出功率，提高光伏發(fā)電轉(zhuǎn)化效率。風(fēng)速 測(cè)量裝置在正常天氣情況下保持靜默感知運(yùn)行，遇到大風(fēng)天氣或風(fēng)速達(dá)到一定等級(jí)則會(huì) 自動(dòng)運(yùn)行，并通過(guò)控制主機(jī)使支架系統(tǒng)自動(dòng)放平減小風(fēng)阻、保護(hù)支架系統(tǒng)在暴風(fēng)雨天氣 能夠安全運(yùn)行。
5KW 支架三維圖 5KW 支架現(xiàn)場(chǎng)圖
1、支架整體采用國(guó)標(biāo)鋼材，經(jīng)酸洗后作鍍鋅、噴漆防銹處理，抗能力可達(dá)15級(jí)以上。
2、電動(dòng)推桿是一種將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥茥U的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的電力驅(qū)動(dòng)裝 置?？捎糜诟鞣N簡(jiǎn)單或復(fù)雜的工藝流程中做為執(zhí)行機(jī)械使用，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制、集中 控制或自動(dòng)控制。
3、回轉(zhuǎn)式減速器，采用回轉(zhuǎn)支承（俗稱轉(zhuǎn)盤(pán)）作為減速器從動(dòng)件，可實(shí)現(xiàn)無(wú)限制 的圓周回轉(zhuǎn)和減速，可以承受較大的軸向力、徑向力和傾覆力；
（1）輸出轉(zhuǎn)矩：65 kN.m
（2）傾覆力矩：38.7 kN.m
（3）軸向靜載荷：338 kN.m
（4）徑向靜載荷：135 kN.m
（5）減速比：61:1
4、新的模塊化 SIMATIC S7-1200 控制器是我們新推出產(chǎn)品的核心，可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單卻高度 精確的自動(dòng)化任務(wù)。系統(tǒng)有五種不同模塊，分別為 CPU 1211C、CPU 1212C 、 CPU 1214C、 CPU1215C 和 CPU1217C。具有快速啟動(dòng)、精確監(jiān)控和最高等級(jí)的可用性。
五、監(jiān)控及通訊裝置
系統(tǒng)配置1 套監(jiān)控裝置，配置光伏并網(wǎng)系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)版監(jiān)測(cè)軟件，采用 USB2.0 或 Wifi通訊方式，可以連續(xù)每天 24 小時(shí)對(duì)所有的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
（一）監(jiān)控軟件功能
1、實(shí)時(shí)顯示電站的當(dāng)前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計(jì)總發(fā)電量、累計(jì)CO2 總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖；
2、可查看運(yùn)行參數(shù)，主要包括：
（1）直流電壓
（2）直流電流
（3）交流電壓
（4）交流電流
（5）逆變器機(jī)內(nèi)溫度
（6）時(shí)鐘
（7）頻率
（8）當(dāng)前發(fā)電功率
（9）日發(fā)電量
（10）累計(jì)發(fā)電量
（11）累計(jì)CO2 減排量
（12）每天發(fā)電功率曲線圖
3、監(jiān)控所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，采用聲光報(bào)警方式提示設(shè)備出現(xiàn)故障，可查看故障原因及故障時(shí)間，監(jiān)控的故障信息至少因包括以下內(nèi)容：
（1）電網(wǎng)電壓過(guò)高
（2）電網(wǎng)電壓過(guò)低
（3）電網(wǎng)頻率過(guò)高
（4）電網(wǎng)頻率過(guò)低
（5）直流電壓過(guò)高
（6）逆變器過(guò)載
（7）逆變器過(guò)熱
（8）逆變器短路
（9）通訊失敗
4、監(jiān)控軟件具有集成環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，能實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，主要包括日照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向、和溫度等參量。
5、可每隔5 分鐘存儲(chǔ)一次電站所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括環(huán)境數(shù)據(jù)。故障數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。
6、能夠分別以日、月、年為單位記錄和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、運(yùn)行事件、警告、故障信息等。
7、可以連續(xù)存儲(chǔ)20 年以上的電站所有的運(yùn)行數(shù)據(jù)和所有的故障紀(jì)錄。
8、可通過(guò)監(jiān)控軟件對(duì)逆變器進(jìn)行控制，可以以電子表格的形式存儲(chǔ)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并可以圖表的形式顯示電站的運(yùn)行情況。
9、BMS系統(tǒng)終端可查看數(shù)據(jù)信息內(nèi)容
單體電壓管理、總電壓管理、充放電溫度管理、充放電流管理、電池均衡管理、過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)等。
（二）監(jiān)控系統(tǒng)介紹
系統(tǒng)所采用的逆變器配置Wifi卡，PMB能保存?zhèn)鞲衅鞯乃兄匾獢?shù)據(jù)。同時(shí)配備RS485、RS232、USB和以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)接口?？梢赃x擇使用wifi和USB2.0免費(fèi)的監(jiān)控軟件能夠通過(guò)電腦及移動(dòng)終端清晰直觀的查看輸出數(shù)據(jù)，您可以在任何時(shí)候查看光伏電站的太陽(yáng)能產(chǎn)量和公共電網(wǎng)的供電量情況。
1、數(shù)據(jù)采集和控制
（1）逆變器監(jiān)控
采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：當(dāng)前總功率、發(fā)電量、二氧化碳減排量、直流電壓、直流電流、直流功率、交流電壓、電流、逆變器機(jī)內(nèi)溫度等。
（2）光伏陣列監(jiān)控
采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有高度角、方位角、運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警數(shù)據(jù)。
（3）氣象監(jiān)測(cè)儀監(jiān)控
采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有環(huán)境溫度 、光照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向等。
2、統(tǒng)一的設(shè)備維護(hù)管理
軟件平臺(tái)提供監(jiān)控設(shè)備使用狀況功能，顯示逆變器等設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況、電流和電壓、設(shè)備的故障信息，提供自動(dòng)報(bào)警顯示并存儲(chǔ)，并且對(duì)重要儀表統(tǒng)一管理，提示維修人員及時(shí)更換備件、及時(shí)維護(hù)，延長(zhǎng)儀表的使用壽命。
3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和顯示
調(diào)度中心負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集重要參量并進(jìn)行定期存儲(chǔ)，操作員可查詢歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，并且以報(bào)表和曲線、棒圖等形式的展示，同時(shí)可以打印數(shù)據(jù)，為技術(shù)員分析系統(tǒng)運(yùn)行狀況提供科學(xué)的依據(jù)。
4、系統(tǒng)報(bào)警與告警通知
當(dāng)系統(tǒng)任何節(jié)點(diǎn)、任務(wù)模塊出現(xiàn)故障或異常，在處理系統(tǒng)實(shí)時(shí)的或歷史的數(shù)據(jù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)異常、故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)給出各種報(bào)警提示，包含預(yù)設(shè)的語(yǔ)音報(bào)警、報(bào)警簡(jiǎn)報(bào)窗口顯示、報(bào)警總表顯示、報(bào)警即時(shí)打印、報(bào)警畫(huà)面、圖元變色等。
系統(tǒng)產(chǎn)生的報(bào)警信息保存，包括告警時(shí)間、站點(diǎn)信息、告警類別、告警描述等。同時(shí)可以按時(shí)間、地域信息、報(bào)警類別、描述等做復(fù)雜的關(guān)鍵字組合查詢和進(jìn)行復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)。
告警通知向使用者提供故障設(shè)備的告警以及設(shè)備在故障前的預(yù)警功能。
六、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀
本系統(tǒng)配置 1套環(huán)境監(jiān)測(cè)儀(如下圖所示)，用來(lái)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境情況：
該裝置由風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、日照輻射表、測(cè)溫探頭、控制盒及支架組成，適用于氣象、軍事、航空、海港、環(huán)保、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等部門(mén)測(cè)量水平風(fēng)參量及太陽(yáng)輻射能量的測(cè)量?？蓽y(cè)量環(huán)境溫度、風(fēng)速、風(fēng)向和輻射強(qiáng)度等參量，其 RS485 通訊接口可接入并網(wǎng)監(jiān)控裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄環(huán)境數(shù)據(jù)。
七、主要教學(xué)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
1、光伏能量變換實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1、光伏陣列單元組成原理
實(shí)驗(yàn)2、太陽(yáng)能光電池能量轉(zhuǎn)換組合原理
實(shí)驗(yàn)3、陣列電池最大功率跟蹤器原理
實(shí)驗(yàn)4、陣列匯流與防雷接地原理
實(shí)驗(yàn)5、陣列結(jié)構(gòu)件組合安裝原理
實(shí)驗(yàn)6、在不同天氣和日照強(qiáng)度下光強(qiáng)度對(duì)光伏轉(zhuǎn)換效率的影響實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)7、在不同季節(jié)環(huán)境溫度變換下對(duì)光伏能量轉(zhuǎn)換的影響實(shí)驗(yàn)
2、光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用與教學(xué)
實(shí)驗(yàn)1、光伏儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)分析
實(shí)驗(yàn)2、光儲(chǔ)系統(tǒng)匯流、防雷原理學(xué)習(xí)與實(shí)踐
實(shí)驗(yàn)3、鋰電池組在光儲(chǔ)系統(tǒng)中的應(yīng)用與電能管理
實(shí)驗(yàn)4、（BMS）鋰電池組管理系統(tǒng)在光儲(chǔ)系統(tǒng)中的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)5、（EMS）能量管理系統(tǒng)在光儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用與重要性
實(shí)驗(yàn)6、（EMS）能量管理系統(tǒng)在中小型微電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)7、直流變換器在光儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用與重要性
實(shí)驗(yàn)8、儲(chǔ)能逆變器的原理分析
實(shí)驗(yàn)9、儲(chǔ)能逆變器與普通逆變器應(yīng)用比較
實(shí)驗(yàn)10、光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)在無(wú)電地區(qū)、海島應(yīng)用及設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)11、光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)在多能互補(bǔ)、自發(fā)自用等聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)中的應(yīng)用
八、系統(tǒng)基本配置表
|
序號(hào) |
名 稱 |
型 號(hào) |
數(shù)量 |
單位 |
備 注 |
|
1 |
光伏儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)控制柜 |
LGX-CN5KW |
1 |
臺(tái) |
|
|
2 |
250W太陽(yáng)能電池板 |
ZM250 |
20 |
塊 |
和上套系統(tǒng)共用 |
|
3 |
光伏儲(chǔ)能逆變器 |
4850D-ES |
1 |
臺(tái) |
|
|
4 |
Ezconverter 通訊模塊 |
|
1 |
臺(tái) |
|
|
5 |
48V200Ah磷酸鐵鋰+電池系統(tǒng)柜(包含BMS，電芯，連接線纜和安裝配件) |
4臺(tái)48V50Ah磷酸鐵鋰電池家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)US2000和一臺(tái)儲(chǔ)能機(jī)柜T-300 |
1 |
組 |
|
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6 |
儲(chǔ)能機(jī)柜 |
T-300 尺寸：600(w)*890(h)*620(d) |
1 |
套 |
|
|
7 |
光伏匯流箱 |
|
1 |
臺(tái) |
|
|
8 |
雙軸跟蹤支架及控制系統(tǒng) |
|
1 |
套 |
|
|
9 |
風(fēng)速風(fēng)向儀 （可選） |
環(huán)境監(jiān)測(cè) |
1 |
臺(tái) |
|
|
10 |
電線、電纜 |
|
1 |
套 |
|
|
11 |
單項(xiàng)電子電能表 |
DDS607 |
1 |
臺(tái) |
|
|
12 |
光伏專用雙向計(jì)量電度表 |
上/下行 |
1 |
臺(tái) |
|
|
13 |
計(jì)算機(jī)（可選或自配） |
|
1 |
臺(tái) |
|
|
14 |
監(jiān)控軟件（上位機(jī)） |
|
1 |
套 |
|
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15 |
使用手冊(cè) |
|
1 |
本 |
|
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