حل نظام تخزين الطاقة على جانب التيار المستمر بسعة 60 ميجاوات ساعة

1. نظرة عامة على المشروع

صُمم هذا الحل لإنشاء نظام تخزين طاقة من فوسفات الحديد الليثيوم بسعة 60 ميجاواط/ساعة، ويتكون من 12 حاوية بطاريات قياسية مبردة بالسوائل سعة كل منها 5 ميجاواط/ساعة. يُربط النظام بشبكة الكهرباء بجهد 35 كيلوفولت، ويُستخدم بشكل أساسي لتخفيف ذروة الطلب على الشبكة، ودعم منشآت الطاقة المتجددة، أو للمستخدمين الصناعيين والتجاريين الكبار. وباستخدام مخطط التوصيل المتوازي للتيار المستمر، تُجمع أطراف التيار المستمر لحاويات البطاريات الاثنتي عشرة وتُوصل بجانب التيار المستمر لنظام تحويل الطاقة، مما يقلل من تيار الدوران المتردد ويحسن كفاءة النظام.

2. معايير المنتج الأساسية

يعتمد نظام حاويات تخزين الطاقة على خلايا بطاريات سعة 314 أمبير/ساعة، مع تكوين حزم البطارياتمُرتبة في توصيل متسلسل-متوازي من نوع 2P52S. تحتوي كل مجموعة بطاريات على 8 حزم، ومُجهزة بصندوق جهد عالٍ واحد. تم دمج دوائر التيار المستمر لست مجموعات بطاريات مع مفتاح العزل الخاص بخزانة التجميع والتحكم لتشكيل دائرة جهد عالٍ واحدة للتيار المستمر. كل حاوية لتخزين الطاقة مُجهزة بدائرة جهد عالٍ للتيار المستمر، بالإضافة إلى معدات مساعدة مثل وحدة تبريد سائل، ومزيل رطوبة، ونظام إدارة البطاريات (نظام إدارة المباني)، ونظام الحماية من الحرائق.

2.1 تكوين المكونات الرئيسية لحاوية تخزين الطاقة

الجدول 1: تكوين المكونات الرئيسية

2.2 المعايير الفنية الرئيسية لحاوية تخزين الطاقة

الجدول 2: المعايير الفنية الرئيسية

3. معلمات نظام تحويل الطاقة (PCS) ونظام رفع الجهد (تم تكوينها بواسطة مخطط جانب التيار المستمر)

الجدول 3: معلمات نظام تحويل الطاقة ونظام رفع الجهد

4. بنية المحطة

4.1 وصف مخطط الأسلاك الكهربائية الرئيسية

مجموعة البطاريات: 12 وحدة من حاويات 5 ميجاوات ساعة، مقسمة إلى 6 مجموعات (وحدتان لكل مجموعة).

تجميع التيار المستمر: يتم توصيل حاويتي البطارية في كل مجموعة على التوازي من خلال خزانة قاطع الدائرة الكهربائية للتيار المستمر وتوصيلهما بحافلة التيار المستمر (1500 فولت تيار مستمر).

وحدة التحويل: يتم توصيل ناقل التيار المستمر بوحدة واحدة من نظام تحويل الطاقة بقدرة 5 ميجاوات.

الرفع والتوصيل بالشبكة: يتم توصيل خرج التيار المتردد لنظام PCS بمحول 5 ميجا فولت أمبير (0.315/35 كيلو فولت)، ويتم توصيله بحافلة 35 كيلو فولت من خلال خزانة مفاتيح الجهد العالي بعد الرفع.

4.2 مخطط طوبولوجيا المحطة

(مرفق: مخطط طوبولوجي لمحطة تخزين الطاقة ذات جانب التيار المستمر بسعة 60 ميجاوات ساعة)

5. مخطط الإنشاء والتركيب

5.1 مرحلة الأساسات المدنية (حوالي 30 يومًا)

تسوية الموقع:معالجة الرص للموقع الذي تبلغ مساحته التقديرية 100 متر × 80 متر، مع اشتراط قدرة تحمل الأرض شششش 10 طن/م².

صب الأساسات:

• أساس حاوية البطارية: يُعتمد أساس شريطي أو منصة ارتكاز مستقلة مزودة بأكمام خندق كابلات مدمجة مسبقًا. يجب أن يكون ارتفاع سطح الأساس أعلى من مستوى الفيضان المحلي المتوقع حدوثه مرة كل 50 عامًا أو مستوى تراكم المياه.

• خندق الكابلات: إنشاء أنفاق كابلات طولية وعرضية لوضع كابلات التيار المستمر (مع مراعاة فصل التيار القوي عن التيار الضعيف).

شبكة التأريض: قم بوضع الفولاذ المجلفن بالغمس الساخن لتشكيل شبكة تأريض حلقية بمقاومة تأريض < 0.5 أوم.

5.2 مرحلة تركيب المعدات (حوالي 20 يومًا)

رفع الحاويات:

• استخدم رافعة متحركة سعة 150 طنًا للتفريغ والتحريك.

• تسلسل التركيب: ارفع الحاويات البعيدة أولاً، ثم الحاويات القريبة لتجنب إعاقة المسار.

• بعد وضع الحاوية في مكانها، قم بمعايرة المستوى باستخدام مستوى الليزر، ثم قم بتثبيتها (باللحام أو تثبيت مسامير التثبيت).

تركيب معدات الجهد العالي:

يتم دمج وحدات التحكم في الطاقة والمحولات بشكل عام في كابينة رفع الجهد (أو منصة مستقلة) لتوصيل قضبان التوصيل واختبار العزل.

مدّ الكابلات:

• كابل التيار المستمر: اعتماد كابل تيار مستمر خاص بمقاومة جهد تبلغ 1.8 كيلو فولت تيار مستمر (على سبيل المثال، YJV-1.8/3kV)، مع مراعاة التمييز اللوني للأقطاب الموجبة والسالبة (أحمر/أسود) والتأريض للحماية من الصواعق.

• كابل الاتصالات: قم بوضع كابلات الشبكة المحمية من الفئة 6 أو الألياف الضوئية على طول الجسر الخاص بخندق الكابل، على مسافة 300 مم من كابل الطاقة.

5.3 مرحلة التشغيل (حوالي 15 يومًا)

تشغيل الوحدة الفردية: اختبار اتصال نظام إدارة البطارية، وجهد خلية البطارية والمقاومة الداخلية، وبدء/إيقاف المروحة لكل حاوية بطارية واحدة تلو الأخرى.

تشغيل النظام: تشغيل PCS بدون حمل -شششش تشغيل PCS مع الحمل -شششش اختبار منطق نظام إدارة الطاقة (خدمات الطوارئ الطبية) (وقت استجابة الشحن والتفريغ < 40 مللي ثانية).

اختبار ربط الشبكة: إجراء اختبار الحماية من العزل الكهربائي واختبار جودة الطاقة

6. المعايير الفنية التفصيلية

6.1 نظام البطارية

• مواصفات الخلية: 3.2 فولت / 314 أمبير/ساعة (شحن/تفريغ 1C، كثافة الطاقة شششش 165 واط/كجم)

• وضع التجميع: 2P52S (حزمة بطارية واحدة، جهد 166.4 فولت) -شششش 8 حزم بطاريات متصلة على التوالي (جهد الحاوية 1331.2 فولت)

• كفاءة الطاقة: ≥ 94% (بما في ذلك استهلاك الطاقة المساعدة، وشحن/تفريغ 0.5C)

• دقة حالة الشحن: ≤ 3%

• مصدر الطاقة المساعد: تيار متردد 380 فولت، 50 هرتز، يبلغ استهلاك الطاقة لكل حاوية حوالي 8 كيلو واط (أثناء التبريد)

نظام 6.2 قطعة

• بنية الطوبولوجيا: طوبولوجيا IGBT ثلاثية المستويات

• الكفاءة: ≥ 98.5% (بما في ذلك المحول)

• زمن الاستجابة: ≤ 30 مللي ثانية

• وضع التبريد: تبريد بالهواء / تبريد بالسوائل (يتم تخصيصه وفقًا للشركة المصنعة)

• وظائف الحماية: حماية من الجهد الزائد للتيار المستمر، وحماية من التيار الزائد للتيار المتردد، وكشف العزل، وحماية من التوصيل العكسي

6.3 المراقبة والتواصل

• بروتوكول الاتصال: اللجنة الكهروتقنية الدولية 61850 (على مستوى محطة الطاقة)، ​​مودبوس بروتوكول التحكم بالنقل (TCP)/الملكية الفكرية (النظام الداخلي)

• المعدات الرئيسية: نظام إدارة البطاريات (نظام إدارة المباني)، نظام إدارة الطاقة (نظام إدارة الطاقة)، نظام إدارة الطاقة (خدمات الطوارئ الطبية)

• جمع البيانات: جهد ودرجة حرارة الخلية الواحدة؛ تيار مجموعة البطاريات الواحدة؛ تردد نقطة توصيل الشبكة والتوافقيات.

7. برنامج الصيانة والخدمة

7.1 الفحص اليومي

الجدول 4: بنود الفحص اليومي

7.2 الصيانة الخاصة الدورية

الجدول 5: بنود الصيانة الدورية والخاصة

7.3 خطة الاستجابة للطوارئ

7.3.1 جهاز إنذار الهروب الحراري

1. افصل قاطع الدائرة الكهربائية للتيار المستمر الخاص بالمجموعة المعيبة على الفور.

2. قم بتشغيل نظام العادم (إذا كان مصممًا لعادم الدخان).

3. تأكيد إخلاء الأفراد وتشغيل جهاز إطفاء الحريق عن بعد باستخدام بيرفلوروهكسانون / هيبتافلوروبروبان.

4. إذا انتشر الحريق، اتصل بالرقم 119 وقم بتشغيل نظام رش الماء (تأكد من إيقاف تشغيل النظام الكهربائي لمنع حدوث صدمة كهربائية).

7.3.2 عطل الشبكة

في حالة حدوث وميض في الشبكة أو تغير في التردد، يجب أن يتحول نظام تحويل الطاقة تلقائيًا إلى وضع الاستعداد أو وضع تشكيل الشبكة لدعمها. بعد حدوث العطل، تحقق من سلامة وحدات IGBT في نظام تحويل الطاقة.

8. المؤشرات الاقتصادية للمشروع (تقديرية)

الجدول 6: المؤشرات الاقتصادية للمشروع