钠盐共享储能示范电站项目项目建议书.docx

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1、100MW200MWh（一期40MW80MWh）钠盐共享储能电站示范项目投资立项书电力设计有限公司二。二三年三月XX1OOMW200MWh（一期40MW80MWh）钠盐共享储能电站示范项目投资立项书批准：审核：校核：编制:第一章项目概述31.1 项目概况31.2 场址选址31.3 项目建设背景51.4 项目投资单位概况7第二章建设的必要性与可行性分析92.1 项目建设的必要性92.2 项目建设的可行性11第三章电力系统一次133.1 宁东地区电网概况133.2 储能电站周边电网现状153.3 总结15第四章电气部分164.1 电气主接线164.2 电气布置174.3 主要电气设备选型174.4

2、 继电保护及安全自动装置22第五章储能系统配置方案295.1 配置原则295.2 储能方式选择295.3 钠盐电池介绍305.4 项目建设必要性345.5 储能装置在电力系统中的地位和作用375.6 总结37第六章储能系统接入方案386.1 接入电压等级选择386.2 系统接入方案38第七章项目投资运营方案39第八章储能经济分析408.1 收益计算公式408.2 商业模式分析408.3 储能项目经济性分析42第九章风险性分析449.1 政策方面449.2 运行方面44第十章结论45第一章项目概述1.l项目概况XX科技有限公司主要生产钠盐储能产品，作为新型储能技术，于2021年12月底落户XX产

3、业园，投资建设年产2GW钠盐电池生产产线，其中依托该钠盐电池产线，我司将在银川市苏银产业园投资新建1座总规模为100MW200MWh的钠盐共享储能电站示范项目，作为产、学、研、用、观（观摩）集一体化的示范项目。本工程建设总规模为100MW200MWh,其一期建设40MN/80MWh,并配套建设IlOkV升压站一座，一期项目占地23亩，项目站址位于宁夏XX产业园内，一期项目总投资约2亿元人民币。主要建设内容为建设40MW80MWh钠盐储能电池系统，配电室、二次设备室等建筑，安装储能成套系统预置舱、箱式变压器等设备，配套供水、供电、绿化、安全、管理用房等设施工程。本工程拟通过1回IlOkV线路接入

4、甘露33OkV变Ilokv侧，直线距离2.4公里（具体以后期系统接入文件及相关批复文件为准）,甘露330kV变电站归属宁东电网架构。1.2场址选址储能电站站址位于宁夏XX产业园内，占地23亩。根据实地调研，储能电站站址周围公路交通运输较为便利。推荐采用公路运输方案。场址坐标:4247144. 8854247115. 2724247031.2724247142.8944247189. 1334247101. 76336369088.43736369052.01636369116.93836369279.73736369242.62236369124.9901.3项目建设背景习近平主席在第七十五届

5、联合国大会一般性辩论会上发表重要讲话，指出“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”，这为我国能源低碳转型明确了目标。为此风电、光伏等清洁能源未来将成为主力电源。宁夏是我国太阳能资源最丰富的地区之一，也是我国太阳辐射的高能区之一。截止2020年12月31日，宁夏电网统调新能源总装机容量25737兆瓦，占比46.07%；1-12月份，新能源弃电7.88万亿千瓦时，其中光伏弃电量3.51万亿千瓦时。2020年习近平主席在视察宁夏时提出要努力建设黄河流域生态保护和高质量发展先行区。2020年7月21日，自治区党委十

6、二届十一次全会审议通过关于建设黄河流域生态保护和高质量发展先行区的实施意见，明确下一步工作重点。“我们要认真抓好建设先行区的重点任务，以重大项目为载体、以工程实施为抓手，实推动先行区建设取得实效。”其中将清洁能源产业作为九大特色产业之一，要大力发展清洁能源，预计到2025年自治区新能源装机将超过4000万千瓦，占比超过50虬随着我区光伏发电项目的持续增加，其发展速度远超过了电网的承受能力，使得光伏发电出现不同程度“弃光”现象。光伏电源不同于传统电源，其中输出功率随光照强度、温度等环境因素的变化而变化，随着光伏系统在电网中所占比例不断增大,其自身固有间歇性、随机波动性在电能质量、系统安全可靠运行

7、、系统调峰及电力系统规划等方面也给电网带来不容忽视的影响。2017年9月22日五部门联合发布了关于促进储能技术与产业发展的指导意见（发改能源（2017）1701号），文件中提到:储能能够为电网运行提供调峰、调频、备用、黑启动、需求响应支撑等多种服务，是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段；储能能够显著提高风、光等可再生能源的消纳水平，支撑分布式电力及微网，是推动主体能源由化石能源向可再生能源更替的关键技术；储能能够促进能源生产消费开放共享和灵活交易、实现多能协同，是构建能源互联网，推动电力体制改革和促进能源新业态发展的核心基础。为推动宁夏回族自治区清洁能源产业一体化配套发展，本项目

8、认真贯彻2021年7月14日宁夏回族自治区发改委起草了自治区发展改革委关于加快促进储能健康有序发展的通知的具体要求：发展目标：依托我区清洁能源聚集优势，推进储能产业发展，在新能源富集的宁东、吴忠、中卫地区先行开展“新能源+储能”示范应用，并在全区逐年推广；力争到2025年全区储能设施容量不低于新能源装机规模的1096、连续储能时长2小时以上，探索储能设施运营商业模式，培育一批有竞争力的市场主体；储能产业发展进入商业化应用，储能对于能源体系转型的关键作用全面显现。优化开发模式：鼓励发电企业、电网企业、电力用户、电储能企业等投资建设储能设施，鼓励采用发电侧储能、电网侧、区域联合共享、第三方独立储能

9、等多种投资方式建设储能电站。鼓励优先在新能源富集、电网送出断面受限地区，建设电网区域性共享储能设施，创造共享储能电站盈利模式。因地制宜采用“光储”“风储”“风光储”等一体化开发模式规划布局新能源将配置储能作为新能源优先开发的必要条件。同一企业集团储能设施可视为本集团新能源配置储能容量。明确配置原则：新能源项目储能配置比例不低于10%、连续储能时长2小时以上。从2021年起，原则上新核准/备案项目储能设施与新能源项目同步投运。存量项目在2022年12月底前完成储能设施投运。对于达到以上要求的储能项目，支持参与电力辅助服务市场。优先保障调用：电网企业应与储能电站企业签订并网调度协议，在同等条件下确

10、保优先调用储能设施原则上每年调用完全充放电次数不低于250次。综上所述，为快速响应自治区关于加快促进自治区储能健康有序发展的指导意见（征求意见稿），解决新能源弃电问题，宁夏XX科技有限公司拟建100MW/200MNh储能电站示范应用项目，积极推进先进性储能技术应用，加快项目实施，持续提高多能互补的电网调峰能力，做好科学性、示范性，促进我区储能健康有序发展。1.4项目投资单位概况为落实国家能源低碳转型目标推进，促进储能技术与产业发展，XXlooMW/200MWh（一期40MW80MWh）钠盐共享储能示范电站项目（以下简称“本项目”）由宁夏XX科技有限公司开发建设。XX科技有限公司是XX科技有限公

11、司的全资子公司，专业从事储能电站的投资建设。上海XX能源科技有限公司是一家以中国科学院上海硅酸盐研究所参股的高科技能源公司，公司技术主要以中科院上海硅酸盐研究所温兆银团队为支撑，温兆银研究员是亚太材料科学院院士,主要从事固态离子学和化学电源领域的研究工作。本项目计划投资19540万元，由宁夏XX科技有限公司作为投资主体方，研究钠盐储能先进性技术，在储能设备寿命、电池循环寿命标准、转换效率、系统性能、系统可靠性、智能程度、项目布置、生态环保等主要技术指标方面，做出应有示范性，并对项目进行组织建设、运营维护以及后续项目拓展等工作。第二章建设的必要性与可行性分析2.1 项目建设的必要性2.1.1 贯

12、彻落实国家能源战略，助推能源行业高质量发展2017年国家发展改革委、国家能源局等五部门联合印发关于促进储能技术与产业发展的指导意见（发改能源20171701号），明确了促进我国储能技术与产业发展的重要意义、总体要求、重点任务和保障措施，各有关单位要按照“政府引导，企业参与”、“创新引领，示范先行”、“市场主导，改革助推”、“统筹规划，协调发展”的基本原则通过加强组织领导、完善政策法规、开展试点示范、建立补偿机制、引导社会投资、推动市场改革等措施切实推动储能技术与产业的发展。2019年四部委联合发布2019-2020年储能行动计划，进一步推进我国储能技术与产业健康发展，支撑清洁低碳、安全高效能源

13、体系建设和能源高质量发展推动储能在大规模可再生能源消纳、分布式发电、微网、用户侧、电力系统灵活性、电力市场建设和能源互联网等领域的示范应用。2.1.2提升电力系统灵活性、经济性和安全性宁夏新能源资源优越，但本地消纳有限，电网缺少调峰资源无法输出优质电源，新能源发电侧产业与用户侧产业、电网侧产业出现发展失衡，这也是我国多个新能源大省均出现普遍的状况。参与电网调峰填谷、新能源发电产业匹配的储能产业呼之欲出，也成为打破新能源发电产也发展瓶颈，是实现新能源产业发展的必经之路。随着可再生能源装机和电量占比不断提升，储能作为稳定电力系统运行的重要手段，将越来越承担系统调节和保障稳定的重要作用。储能是智能电

14、网、可再生能源高占比能源系统、“互联网+”智慧能源的重要组成部分和关键支撑技术，储能是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段，是推动主体能源由化石能源向可再生能源更替的关键技术，是构建能源互联网、推动电力体制改革和促进能源新业态发展的核心基础。无论是分布式光储配套还是集中式可再生能源储能协同，储能与可再生能源的结合是我国储能技术应用的必然发展趋势。2.L3发挥储能调峰、调频等多种作用，助力电网平稳安全运行储能项目可为电网运行提供调峰、调频、备用、黑启动、需求响应等多种服务，提高电网电力系统源网荷储统筹调度、新能源消纳水平、电网综合资产利用和能效水平、电网抵御事故水平。储能设备在发电侧

15、可平滑新能源上网波动，提升新能源渗透率，并且可以在新能源大发时进行充电调峰，在输电通道有富裕容量的时候放电调峰，这样可提升新能源发电，解决弃风弃光问题，为未来新能源的发展提供有力支撑和保障。储能系统可以有效平抑随机性电源及负荷的波动性，尤其是大容量储能在改善电源结构、提高电网调峰能力方面具有重要的作用，在一定程度上减弱局部电网峰谷塞从而有效延缓甚至减少电源和电网建设，提高能源利用效率和电网整体资产利用率。储能设备具有快速、精准的功率响应能力，可更好实现对电网频率的调节，解决区域电网短时功率不平衡问题，提高电网运行的可靠性和安全性，可以实现有功和无功功率的快速调控，当电网发生故障时能够快速支撑电

16、力缺额,在短时间内平抑系统震荡，稳定电压波动提高电网抵御事故风险能力，提升电网安全稳定水平。在发生大面积电网事故时，局部地区电力恢复需要调节能力强，启动迅速的黑启动电源。电化学储能调峰发电站调节能力强，启动快，是理想的黑启动电源，对局部电网快速恢复起到重要作用。综上储能是清洁能源得以充分开发利用的最佳技术支撑和有效的解决途径。加之国家鼓励新能源储能产业发展的相关政策相继出台,为推动经济社会发展提供新动能，建设本工程具有较大的经济、社会环境效益，其建设是必要的。2.2项目建设的可行性2021年3月，习近平主席主持召开中央财经委员会第九次会议，研究促进平台经济健康发展问题和实现碳达峰、碳中和的基本

17、思路和主要举措。会议指出，要构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。构建以新能源为主体的新型电力系统，意味着风电和光伏将是未来电力系统的主体，火电将转为辅助性能源。2020年12月，习近平主席在气候雄心峰会上表示，到2030年，中国风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿kW以上。在新型电力系统中，如此之高比例的新能源装机，对于电力系统构成了史无前例的巨大挑战从根本上改变了“源随荷动”的运行模式。在新能源高占比电力系统中，因为集中式的风电、光伏大规模接入，发电侧的新能源随机性、波动性影响巨大，

18、“天热无风”、“云来无光”，发电出力无法按需控制。同时在用电侧，尤其是大量分布式新能源接入以后，用电负荷预测准确性也大幅下降。这意味着，无论是发电侧还是用户侧都完全不可挖所以传统的技术手段和生产模式，已经无法适应高占比新能源电网的运行需求。而储能被认为是解决新能源发电不稳定的最主要工具可以实现削峰填谷，是现在电力系统运行中最为迫切需要的。具体来说，储能可以在电力系统中解决电力的供需时差（调峰），主要作用是提高项目经济性。另一方面，随着新能源占比越来越高，弃风弃光现象将越来越严重，在新能源发电端、就近电网端配备储能设施可以增加发电时长，减少弃风弃光，提高新能源利用率。第三章电力系统一次3.1宁东

19、地区电网概况宁东电网是宁夏乃至全国电网的重要组成部分，是宁夏主要的送端电网，承担着确保宁东-山东、宁东-浙江以及上海庙-山东外送电通道安全保障和新能源消纳的重任。在宁夏公司的大力支持和精心指导下，宁东电网经过多年发展，网架结构持续完善，供电能力不断增强，不仅能够满足当前各类负荷接入需求，也为未来发展预留了充足空间。截止2020年底，宁东电网电源装机、系统规模统计如下。3.1.1电源装机情况宁东基地35千伏及以上火电厂16座，发电机组32台，总装机容量1797万千瓦。宁东电网新能源装机容量542.4万千瓦，其中，风电290.4万千瓦，光伏252万千瓦。辖区自备电厂6座，机组17台，装机容量699

20、兆瓦。3.1.235千伏及以上变电规模宁东电网35千伏及以上变电站49座，主变97台，变电容量1067.5万千伏安。其中：330千伏变电站11座，主变28台，容量828万千伏安（含调管用户设备）；110千伏变电站23座，主变45台，容量224万千伏安；35千伏变电站15座，主变24台，容量15.5万千伏安。3.1.335千伏及以上输电规模宁东电网35千伏及以上输电线路共计285条，总长度4675.14千米。其中330千伏线路35条，长度829.791千米（宁东公司资产31条，长度810.42千米）；110千伏线路131条，长度2511.9千米（宁东公司资产75条，长度1377.88千米）；35

21、千伏线路119条，长度1333.45千米（宁东公司资产41条，长度608.99千米）。3.1.4宁东电网特点一是电压等级高、装机容量大、交直流混连。辖区在运的750千伏灵州、银川东与宁夏电网相连，同时背靠背灵绍土800千伏及银川东660千伏直流送出工程750千伏青山变计划2022年建成投运，特别是依托丰富的煤炭资源建成并网750千伏火电厂5座、330千伏火电厂8座，总装机容量1797万千瓦，占宁夏电网总装机容量三分之一。二是服务经济发展责任重、时间紧、挑战大。宁东基地高危及重要用户密集，政治责任大、保障标准高。电力设施建设适度超前，服务地区经济发展重任在肩。“十三五”累计投资12.4亿元，建成

22、投运35千伏及以上变电站7座、输电线路33条，新增变电容量886.19万千伏安、输电线路468.06公里。集中消除新区、西团等单线单变5座，35-110千伏电网形成以链式、双辐射为主的供电网架结构，农网供电可靠率提高至99.905%。扎实推进政企联合打造全国知名的供电营商环境“1234宁东模式”实施意见，业扩投资2.913亿元，新建各电压等级线路215.3千米，投产宝丰甲醇、润丰、金美生物等重点业扩工程44项，负荷报装接入1493兆伏安。三是新能源并网容量大、布点多、接入集中。盐池地区形成由麻黄山、苏步井、青山等区域构成的宁夏东部风电基地，并网风电场23座，总容量290.4万千瓦，占宁夏风电总

23、装机容量26.02%。建成自治区规划的宁东光伏产业园、中民投盐池新能源综合示范区、盐池县光伏发电示范区3个大型光伏园区，并网光伏电站43座，总装机容量252万千瓦，占宁夏光伏总装机容量的27.45虬辖区新能源主要通过330千伏盐州、宋堡、蒋家南、甜水河、青龙山110千伏通道集中并网，在“碳达峰碳中和”背景下，为宁夏公司实现新能源“双降”目标做出积极贡献，助推能源转型升级。3.2储能电站周边电网现状距本项目较近的变电站为甘露33OkV变电站，本项目位于甘露变电站东侧，距甘露变直线距离约为2.4km。甘露330kV变电站位于银川市苏银产业园，于2016年2月投运现有主变2台，主变容量2X360MV

24、A,电压等级330/11035kVo甘露330kV电气主接线为二分之三接线方式，IlokV电气主接线为双母带旁母接线方式。33OkV终期出线6回，现有4回，分别为33OkV月露I、口线，33OkV徐露I、11线；IlOkV终期出线16回，现有13回，分别为露黑甲乙线，露横甲乙线，露双甲乙线，露兵甲乙线，露岗甲乙线，露星线，露光八线，露光二五线。截止2021年甘露变3#、4#主变最大负荷约为152MW,平均负荷47.25MWo3. 3总结目前宁东电网的新能源场站众多，存在断面问题，送出存在受限等问题，亟需提高发电量，核心解决的问题是提高接入电网的能力。本项目新建共享储能电站，可分时段将电能送出，

25、从而可直接有效降低新能源场站弃电率。且能有效维持系统稳定性、保证能量备用，提高电力可靠性。第四章电气部分本工程建设规模为40MW80MWh,分为40个lMW2MWh储能单元，20个PCS交直流转换一体舱，均采用全预制舱布置形式，采用钠盐电池，考虑到远期项目，配套建设容量为2X63MVAIlokV升压站一座。根据系统规划，本工程拟通过1回IlOkV线路接入甘露330kV变IlOkV侧（具体以后期系统接入文件及相关批复文件为准）o4.1电气主接线根据系统规划，本工程拟通过1回IlOkV线路接入甘露330kV变IlokV侧（具体以后期系统接入文件及相关批复文件为准）O储能电站计划共安装40个电池柜，

26、设置40套lMW2MWh储能子系统，均采用全预制舱布置形式，20个PCS交直流转换一体舱。每2个2MWh储能电池舱，接入1个PCS升压变舱，通过2个PCS柜后通过低压进线柜接至2MW升压变压器的低压侧,通过2MW升压变压器升压至35kV；每台升压器配置2MW储能电池单元，20个升压变压器分别接至IlOkV升压站35kV母线侧汇流。IlOkV升压站配置2台63MV三相双绕组有载调压变压器。IlokV侧采用单母线接线，11OkV出线1回；35kV侧采用单母分段接线，35kV储能进线20回，35kVSVG出线2回，35kV接地站用成套出线2回。HOkV中性点采用直接接地方式，35kV中性点采用不直接

27、接地方式。4. 2电气布置本期储能电站布置在甘露330kV变东侧，总计40个电池预制舱、20个交直流转换舱，各预制舱成列布置；IIOkV升压站布置在储能电站东侧，进站道路位于储能电站东侧。4. 3主要电气设备选型根据短路电流计算结果，本期储能电站IlOkV设备耐受短路电流水平分别按40kA选择；35kV设备耐受短路电流水平分别按25kA选择。4. 3.1储能单元部分升压变压器采用三相双绕组，户内干式变压器。变比：3722.5%0.69kV,容量:5000kVA,接线形式：Dyll,阻抗Ud=6%。4. 3.2IlokV升压站配电装置部分：IlOkV配电装置为屋外软母线中型布置，本期1回架空出线

28、；35kV配电装置采用金属铠装移开式开关柜，户内单列布置，主变压器进线采用敞开式母线桥，出线采用电缆出线方式。4. 3.2.1主变压器(1)型式选用三相、两圈、自冷、有载调压、低噪音、低损耗、电力变压主变压器器。(2)本工程主变压器配置油在线监测装置一套。(3)主要技术参数型号：SZ10-63000/110容量：63MVA容量比：100/100额定电压：额定电压：1108xL25%35kV接线组别：Yn,dll4. 3.2.2IlOkV设备IlOkV配电装置采用户外中型布置，断路器选用SF6瓷柱式断路器，电流互感器选用油浸倒置式电流互感器，电压互感器选用电容式电压互感器，隔离开关选用双柱水平开

29、启式隔离开关。(1) IlOkV断路器主要技术参数额定电压：126kV额定电流：2000A额定开断电流：40kA额定短路持续时间：4S(2) IlOkV隔离开关主要技术参数额定电压：126kV额定电流：2000A额定耐受短路电流：40kA额定短路持续时间：4S(3) IlOkV电流互感器主要技术参数型式：油浸密封倒置式额定电压：HOkV额定一次电流：2X400A额定二次电流：IA准确级：5P30/5P30/5P30/0.5/0.2S额定输出容量：50VA/50VA/50VA/40VA/30VA额定短时热电流(有效值)：4S31.5kA额定动稳定电流(峰值)：80kA(4) IlOkV母线电压互

30、感器主要技术参数型式：电容式电压互感器额定电容:0.02额定电压比：110/J3/0.1/J30.1/J3/0.1kV准确级:0.2/0.5(3P)3P二次绕组的额定输出容量：50VA/50VA/100VA(5) 11Okv线路单相电压互感器主要技术参数型式：电容式电压互感器额定电容：0.01额定电压比：110/3/0.l30.1kV准确级：0.5/0.5(3P)二次绕组的额定输出容量：50VA100VA(6) IlOkV避雷器主要技术参数额定电压(有效值)：102kV持续运行电压(有效值)：73kV820us5kA下雷电残压（峰值）：266kV3060us2kA下操作残压（峰值）：22IkV

31、4.3.2.335kV设备本工程为户内开关柜布置。（I）35kV设备采用户内铠装移开式空气绝缘开关柜，柜内配真空断路器。（2）开关柜参数额定电压：35kV最高运行电压：40.5kV额定电流：2500A（进线）、1250A（出线）、1250A（SVG系统）额定开断电流：25kA额定短路持续时间：4S开关柜内采用常规互感器；电流互感器绕组精度为：0.2S0.5/5P20/5P20；电压互感器绕组精度为：0.2/0.5/3P级；4.3.2.435kV静止无功补偿装置（1）型式相控电抗器型（2）主要技术参数土IOMvar4. 3.2.5主变中性点成套设备中性点设备采用成套装配设备，含下列设备参数如下:

32、（1）隔离开关型号：GW13-72.5/630A额定电压：72.5kV最高工作电压：72.5kV额定电流：630A动稳定电流峰值：55kA4s热稳定电流：16kA配置电动操作机构。（2）中性点避雷器型式：氧化锌避雷器额定电压（有效值）：72kV持续运行电压（有效值）：57kV820sIokA下雷电残压不大于（峰值）：186kV3060NS2kA下操作残压不大于（峰值）：127kV（3）间隙，间隙CT额定电压：IOkV;额定变比：600/1A；二次绕组精度：10P2010P20o4.4继电保护及安全自动装置4.4.1继电保护配置4.4Ll储能单元保护根据GB51048-2014,储能电站直流侧可

33、不配置单独的保护装置，直流侧的保护可由功率变换系统(PCS)及电池管理系统(BMS)来实现。直流侧保护配置应满足如下要求：(1)电池本体保护配置电池本体的保护主要由电池管理系统(BMS)实现。BMS应全面监测电池的运行状态，包括单体/模块和电池系统电压、电流、温度和电池荷电量等，事故时发出告警信息。BMS应可靠保护电池组，具备过压保护、欠压保护、过流保护、过温保护和直流绝缘监测等功能。BMS应支持IEC61850通信，配合PCS及站端计算机监控系统完成储能单元的监控及保护。(2)直流连接单元保护配置直流连接单元是指电池本体与PCS之间的连接部分，主要包括直流电缆和直流断路器(隔离开关)，电池出

34、口侧应装设断路器，PCS直流侧可装设隔离开关。该段的保护不独立设置，主要由电池本体的保护实现跳开电池出口侧断路器。(3)功率变换系统(PCS)保护配置功率变换系统(PCS)应具备如下保护功能，确保各种故障情况下的系统和设备安全。表4-1功率变换系统(PCS)保护配置分类保护配置本体保护功率模块过流、功率模块过温、功率模块驱动故障直流侧保护直流过压/欠压保护、直流过流保护、直流输入反接保护交流侧保护交流过压/欠压保护、交流过流保护、频率异常保护、交流进线相序错误保护、电网电压不平衡度保护、输出直流分量超标保护、输出直流谐波超标保护、防孤岛保护其它保护冷却系统故障保护、通讯故障保护PCS应支持IE

35、C61850、CAN或ModubsTCP/IP通信，并应能配合站端计算机监控系统及电池管理系统完成储能单元的监控及保护。4.4.1.2升压站保护（1）IlOkV线路保护配置储能电站至甘露330kV变IIOkV线路按全线速动保护配置，即在线路两侧各配置1套IlOkV光纤电流纵差动保护装置，保护以光纤电流差动保护为主保护，以分段式相间、接地故障保护为后备保护，保护通道采用光纤专用通道。（2）主变压器保护配置主保护配置二次谐波制动的比率差动保护（带CT断线闭锁功能），无制动的差流速断保护；后备保护配置复合电压启动的三段式过流保护（两侧），零序过电流保护（装于高压侧），零序过电压保护（装于两侧），过负

36、荷保护（装于高压侧），PT断线告警或闭锁本体保护；主变非电量保护配置本体瓦斯，有载调压瓦斯，压力释放，油温，油位。(3)35kV线路保护配置35kV出线均配置三段式电流保护，采用保护、测控、操作一体化装置，重合闸方式为带检定的三相一次重合闸。要求具备小电流接地选线功能，作用于跳闸。保护测控装置分散安装于就地开关柜。(4)无功装置(SVG)保护SVG采用过电流保护、过电压保护、低电压保护、不平衡电流保护，以及非电量保护(单元超温等)。(5)防孤岛保护电网失压时，储能电站仍保持对失压电网中某一部分线路继续供电的状态称为孤岛现象。非计划孤岛效应的发生，可能危及线路运检人员和用户的安全，干扰电网的正常

37、合闸，使得孤岛中的频率和电压失去控制。根据NB/T33015-2014,储能站应具备防孤岛保护功能，非计划孤岛情况下，应在2s内与配电网断开。本站配置防孤岛保护装置1套，组柜安装于总控预制舱。(6)故障录波为了分析储能电站事故及继电保护动作情况，使调度机构及时、准确地了解事故过程和保护动作行为，本站配置1套故障录波装置。应记录故障前3s到故障后IOS的波形，且应能存储至少10次故障录波信息，并具备将相应信息上送至调度端的功能。故障录波器的录波通道模拟量不少于96路，开关量不少于128路，组柜安装于总控预制舱。4. 4L3安全自动装置(1)同期并网。根据NB/T33015-2014,储能站应具有

38、自动同期功能(可由监控系统实现)，启动时与并网点的电压、频率和相位偏差应符合JB/T3950的规定，且不应引起并网点的电能质量超出GB/T12326、GB/T12326、GB/T14549GB/T15543对电压偏差、电压波动和闪变、谐波以及三相电压不平衡规定的范围。(2)频率电压紧急控制。解列点设置在储能站升压变高压侧，配置频率电压紧急控制装置1套。4.4.2调度自动化4.4.2.1调度组织关系本工程储能电站由宁夏中调和宁东地调实行两级调度管理，远动信息送至宁夏中调和宁东地调。电能量信息直送宁夏中调及宁夏电力公司营销部。4.4.2.2信息传输方式储能电站至宁夏中调和宁东地调的远动通道均按双通

39、道传输方式考虑，即远动信息以电力调度数据网络双平面传输方式，应用层采用IEC60870-5-104规约，传输速率为2Mbits4.4.2.3站端计算机监控系统站端计算机监控系统应能实现对储能电站的遥测、遥信、遥调、遥控等远动功能，并根据其功能定位实现削峰填谷、系统调频、无功支撑等控制策略。站端计算机监控系统由站控层、间隔层和网络设备等构成，并用分层、分布、开放式网络实现连接。站控层设备按远景规模配置，间隔层设备按本期规模配置。(I)系统功能站端计算机监控系统具有数据采集和处理、数据库建立与维护、控制操作、防误闭锁、同期并网、报警处理、事件顺序记录及事故追忆、画面生成及显示、电能量处理、时钟同步

40、、系统自诊断和自恢复、远动通信以及与其它设备接口等功能。(2)站控层站控层提供站内运行的人机界面，实现对间隔层设备的监视控制，并与调度中心通信。主要包括监控主机兼操作员站(双套)、网络打印机、服务器、时间同步装置、能量管理系统(EMS)等设备。(3)间隔层间隔层主要采集储能元件、变流器的运行数据，上送至储能系统监控主站，并接收和执行监控主站的控制命令。主要包括保护装置、测控装置、就地监控装置、故障录波、电能质量在线监测装置、网络安全监测装置、频率电压紧急控制装置、防孤岛装置等。在站控层网络及设备失效的情况下，间隔层仍能独立完成间隔设备的就地监视功能。(4)网络设备站控层网络采用双以太网，站控层

41、与间隔层间网络通讯介质采用网线或光纤。网络设备主要包括规约转换器、光/电转换器、接口设备和网络连线等。4.4.2.4自动发电控制(AGC)根据NB33015-2014,储能电站应同时具备就地和远方充放电功率控制功能，其有功调节速率至少能够达到10%PE20ms,PE为储能系统的额定有功功率。AGC功能由储能电站的计算机监控系统实现（具体由电池厂家的EMS实现）。4. 4.2.5自动电压控制（AVC）根据NB33015-2014,储能电站应能在功率因数0.95（超前）“0.95（滞后）范围内连续可调，在其无功输出范围内，应能在电网调度部门的指令下参与电网电压调节，其调节方式和参考电压、电压调差率

42、等参数由电网调度部门确定。AVC功能由储能电站的计算机监控系统实现（具体由电池厂家的EMS实现）。5. 4.2.6电能计量关口计量点设置在储能电站IlOkV出线侧，配置同型号的主、副双表，至少满足双向有功及四象限无功计量功能，具备本地通信和通过电能量远方终端通信功能，有功精度0.2S,无功精度2.0,并配置1套电能量远方终端用于向省调传送电量信息。另外，为了满足调度对储能单元的电能量监视，在35kV进线柜内各安装1块电能表（有功精度02S,无功精度2.0）,电量信息接入电能量远方终端。6. 4.2.7调度数据网接入本工程配置2套电力数据网接入设备，远动信息传输采用两个平面数据网通信互为备用的方

43、式向各级调度传输远动信息。在本工程中列入调度端相应的接入费用。7. 4.2.8二次系统安全防护按照“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的基本原则，配置储能站二次系统安全防护设备。站端计算机监控系统、继电保护装置等应划入控制区，故障录波装置、电能计量系统等宜划入非控制区。横向安全防护：控制区和非控制区的各应用系统之间采用硬件防火墙隔离。纵向安全防护：各应用系统接入电力调度数据网前应加装IP认证加密装置。储能电站二次系统分区及通信安全要求如下：(1)安全I区的设备主要包括：监控主机兼操作员站/工程师站、数据服务器、I区数据通信网关机、时间同步、网络打印机、保护装置、测控装置、能量管理系统(E

44、MS)等；(2)安全11区的设备主要包括：故障录波装置、电能计量系统、综合应用服务器、11区数据通信网关机、站用交直流电源管理、视频监控、环境监测、安防、消防、计划管理终端等；(3)安全I区设备与安全II区设备之间通信应采用防火墙隔离；(4)站端计算机监控系统通过正反向隔离装置向HI/IV区数据通信网关机传递数据，实现与其它主站的信息传输；(5)站端计算机监控系统与远方调度(调控)中心进行数据通信应设置纵向加密认证装置。所采用的安全防护设备型号要求与江苏电网内的设备选型保持一致。(6)根据国调最新要求，本站配置1套网络安全监测装置，通过调度数据网接入省调端安全监测管理平台。第五章储能系统配置方

45、案5.1配置原则本项目本着科学可行，经济合理的前提，配置储能系统，以解决宁东新能源送出问题为原则。5. 2储能方式选择5. 2.1储能技术的选择第三级断面受阻分析目前储能技术在大规模应用中存在技术与经济性的问题是公然存在的，较为成熟并在发展阶段的储能资源包括：抽水蓄能、压缩空气储能、锂电池储能、液流储能、飞轮储能、超导磁储能等。不同的储能技术具有不同的技术特性和优势，考虑地理建设条件和成本以及技术特性，因地制宜的合理配置多类型储能装置也是储能应用的方式之一。但就目前而言，电化学储能技术发展和市场较为成熟，具备高容量、高功率、低污染、长寿命、高安全的特性，在电源侧、电网侧或者用户侧应用较多。物理

46、储能方式中的抽水蓄能、压缩空气储能对场址要求很高，不适合本项目；飞轮储能的能量储存时间太短,并且在待机状态下，能量损失很快，不适合本项目。电池储能方式中超导储能、超级储能技术成熟度不高且较为昂贵，属于短时间功率型储能装置，也不适合本项目的应用。综上所述本次设计采用电化学储能。5. 2.2储能电池的比较目前市场主流的电池有锂离子电池、全钮液流电池、钠盐电池，也是研究的热点和重点。表5-1电化学储能类型技术参数对比表项目全钥液流电池磷酸铁锂电池钠盐电池循环寿命100OO次以上2000-6000次5000次可用容量100%80%100%安全性本质安全火灾风险本质安全可回收性60%s80%需要负责处置

47、全回收规模水平kWSGWhkW百MWhkWGWh储能市场4hIh4h4-6h效率6080%8095%85-90%使用寿命30年10-15年10-15年原材料采购无限制，可通过废物受金属资源约束无限制项目建设周期长31年）短（1年以内）1-2年对生态影响无低无LOCE最低有限低由于该项目为钠盐电池储能示范项目，将选择XX自主生产的钠盐电池。根据宁夏回族自治区发展和改革委员会关于加快促进自治区储能健康有序发展的指导意见意见的函，意见指出：建设“新能源+储能”示范应用项目，并在全区推广应用；“十四五”期间，储能设施按照容量不低于新能源装机的10%、连续储能时长2小时以上的原则逐年配置。结合本站装机规模，根据征求意见的相关要求，本项