光储充放一体式充电站技术方案.docx

交直流混合供电的微网充电站技术方案目录1、 慨述31.1 项目概况31.2 设计依据41.3 设计葭明52、 总体方案62.1 系统构成62.2 主要技术性能参数72.3 主要功能要求82.4 主要技术特点92.5 供配电系统102.6 整流器IO2.7 群控充电机122.8 储能系统152.9 光伏子系统193、监控系统193.1 概述193.2 功能配置2«3.3 界面设计233.4 能量管理253.4.1 能盘管理策略概述253.4.2 最优化运行策略263.5 光伏功率预测293.5.1 系统构成303.5.2 次法模型303.5.3 系统功能314、 展示系统334.1 概述334.2 系统构成334.3 展示方案334.4 布置方式345、 建设方案355.1 典型布W1.方案355.1.1 单列式充电车位布置方案355.1.2 两列式充电车位布置方案365.2 设备清单371、殴1.1 项目概况按照“与可再生能源发电相融合的充电设施网络关键技术”课题为满足为冬奥专区电动汽车充电需求，实现充电网络100%的全覆盖，计划在张家口崇礼冬明专区和北京延庆冬奥专区各建设1座“发充储放”一体的交直流混合供电的微网充电站，实现电动汽车充电与可再生能源发电的互动。其典型技术方案的示意图如下图所示：能审泡上色电力系蛇图IT系统总体框架(一)崇礼冬奥区微网示范充电站的建设需求崇礼的微网示范充电站预计规模为10台60kW直流充电机，可为10辆乘用车进行充电，10台12OkWDaDC新型充电机，每台可同时为1辆公交车或2辆乘用车进行充电，总最大充电功率为1800kW,相应的配设分布式光伏电池阵列100kWP.电池储能系统100OkWh,储能变流罂为500kW,储能变流器为直流母线电压等级为750V(±375V),多端互联装置1套，包括交流接口2路(380V600kW路)、光伏接口1路(100kW)、储能接口1路(50OkW)、充电机接口10路(120kW路3外电源为2路交流IOkV进线，每路进线电源的容量至少为100OkVA.配置1(X)OkVA的10kVO.4kV箱式变压器。(二)延庆冬奥区微网示范充电站的建设需求延庆冬奥园区电动汽车充电网络预计规模为100台充电桃，传统60kW直流充电桩90台,新型12OkWDC/DC直流充电桩10台，总共能够服务20辆电动汽车公交车和80辆电动乘用车。其中，微网示范充电站的预计规模20台60kW直流充电桩，10台新型120kWDGDC充电桩，最大充电功率240OkW,站内配置分布式光伏发电设符1()OkWP,分布式储能装置为50OkWh,光伏/储能混合变流器I台，多端互联装置1套，外电源为2路10/0.4kV交流进线(包含2台变压器又1.2 设计依据GB,T18487.1-20016电动车辆传导充电系统一股要求BGB.T18487.2-2(X)16电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接要求BGBzT18487.3-2(X)1电动军辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机(站)GB/T19596-2004S电动汽车术语3QC/T743-2006电动汽车用锂离子蓄电池BGB,T20234.1-2015£电动汽车传导充电用连接装置第1部分通用耍求BGBT20234.2-2015夕电动汽车传导充电用连接装置第2部分交流充电接口GB/T2O234.3-2OI5电动汽车传导充电用连接装置第3部分直流充电接口GB.T2793()-2OI5G电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议GB-T14549-1993电能质量公用电网谐波GB/Z17625.6-2OO31电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的谐波电流的限制GB5(M)34-2(X¼G建筑照明设计标准GB5(X)52-1995£供配电系统设汁规范BGB50053-1991夕IOkY以下变电所设计规范GB5(X)54-20116低压配电设计规范GB50060-2008£3IIOkV高压配电装巴设计规范D1.rr448-20OOg电能计量装置技术管理规程D1.T62()-1997£交流电气装置的过电压保护和绝缘配合D1.621-1997£交流电气装置的接地Diyr856-2(X)4£电力用直流电源监控装置JbT5777.4-2(XX)£电力系统直流电源设备通用技术条件及安全要求BQ/GDW233-2009电动汽车非车载充电机通用技术要求QGDW234-2(XWi电动汽车非车我充电机电气接口规范3Q/GDW235-2009电动汽车非车载充电机通信规约QGDW236-2009g电动汽车充电站通用要求QGDW237-2009G电动汽车充电站布置设计导则Q/GDW238-2009电动汽车充电站供电系统规范Q/GDW397-20096电动汽车非军载充放电装置通用技术要求Q/GDW398-2009£电动汽车非车孩充放电装置电气接口规范QGDW399-2(XW电动汽车交流供电装置电气接口规范QGDW4(X)-2(X)9电动汽乍充放电计费装置技术规范Q/GDWZ423-2OIO£电动汽车充电设施设计Q/GDW478-2010电动汽乍充电设施建设技术导则、1.3 设计原则(1) 低碳、环保。电动汽车充电电能100%来自新能源发电.(2)兼容、通用“可同时满足乘用车、大巴车等多种电动汽车充电需求，包括电压范围、充电功率、充电方式(交流快充或直流快充)、充电接口等应符合相关技术标准要求。(3) 节能、高效。充电效率大于95%,包括电网、储能或光伏到电动汽车的充电转换效率.(4) 美观、可展示。电备及充电站外观设计应美观、和环境阻合，运行效果可展示。(5) 环埴适应性强，运行可探。设备防护应能适应当地气候环境，运行可靠耐用,少维护。(6) 创新性。采用充电设施领域的先进技术、最新的科技成果。2、总体方案2.1 系统构成本项目为光储充放一体化电动汽车充电站，包含：供配电系统、整流器、充电系统、储能系统、光伏系统、监控系统、展示系统等。其中图示红色虚框中部分为基石直流母线的多端互联装置，具备2路04kVIO(X)kVA交流电源进线、1路100kW光伏接口、1路50Okw储能接口、1()路12()kV新型群控充电机接口、10路60kW常规充电机接口。图2T系统总体框架供配电系统：用户提供0-IkV交流进线，双电源进线，本项目配胃U台低压交流配电柜和1台直流配电柜，为各子系统提供电源，同时供一路20kVA电源给站用负荷供电。整流器：配置2台50OkW的整流器，并联运行提供±0.IkV直流电源，两台并联运行时额定功率为100OkW群控充电系统：配置10台12OkW分体式充电桩，整流器容量与充电负荷协调控制的一主多从柔性充电控制系统，实现多个充电接口的充电功率自适应动态分配，可同时为乘用车和大巴车提供充电服务。储能系统：配置容量为50OkWX2h的电池储能系统，接入±04kV公共直潦母线，实现消纳光伏发电功率、平滑充电负荷和谷电利用等功能。光伏系统：配巴100kWP的光伏系统，可符光伏发出的电能对充电桩供电，或者在充电桩闲困时通过储能变流涔对电池充电。监控系统（含能量管理）：监控系统实时监测各单元状态，并根据峰谷时段及用电情况控制各发用电单元的能量潦动，实现经济运行.展示系统：配置液晶显示屏，展示系统运行状态及效果.2.2 主要技术性能参数（I）ACZDC集中整流单元主要技术指标：a）交流输入电压：38OV±15%;b）交流电源频率：50Hz±1.5Hz;C）交流辘入电流：800A;d）输入功率因数：20.98（20%100%负教）；C）谐波电流畸变率THDf6%（20%50%负载），W3%（50%100%负我）：D输入直潦分地：O.5%（2O%100%负载）；g）额定输出功率：500kW;h）额定输出电压：DC800V：i）额定辘出电潦：625A;j）电压调节范围：700V-8（X）V;k）输出稳压精度：±3%（20%100%负载）；I）电流不均衡度：或±5机20%100%负我）：m）工作效率：/95%（20%50%负栽），297%（50%100$负载）;n）待机功耗：250W;o）音晌噪声：W75dB（满载）。（2）IXVIX:充电单元主要技术指标：a）额定输出功率：12（）kW;b）直流输入电压：700V-8（X）V;c）直流输出电压：200V750V:d）直流输出电流：额定160A.最大240A:c）输出电压误差：不超过±05*D输出电流误差：不超过土隔（23OA）和±0.3A（30A）;g）输出稳流精度：不超过±1%;h）输出稳压精度:不超过±0.5$;i）电压纹波因数：1%;j）电流卜.降响应时间：1秒0I2OA）,41/20秒（ZkI20A）;k）电流停止速率：100Vs;1）对地电容：1.uF（输出正、负极对地等效电容）；in）工作效率：291%（20%50与负载），296%（50%100%负载）；n）待机功耗：0（断开直流输入）;0）音响噪声：W65dB（满载）.（3）DCDC光伏单元主要技术指标：a）峰值输入功率：10OkW,直流输入电压：500V-1000V;b）转换效率：96%:（4）DCDC储能单元主要技术指标：a）额定输出功率：50OkW,电池恻电压：500V780V;b）工作效率：296%（501001负载）。2.3主要功能要求（I）AeDC集中整流模块输入具备过压、欠压保护功能，当输入过压或欠压保护动作时，整流模块关机并告警。（2）AQDC集中整流模块输出具备过压、过流保护功能，当输出过压或过流保护动作时，整流模块关机并告警。（3）ACDC集中整流模块具备过温保护功能，当内部功率器件超温时应采取降功率输出；当过温保护动作时，整流模块关机并告警。(4)ACDC集中整游模块具备输出限流功能，当输出电流超过限流设定值时立即进入限流状态，自动限制其输出电流的增加.(5)DCDC充电模块输入具备过压、欠压保护功能，当输入过压或欠压保护动作时，充电模块关机并告警(6)DCDC充电模块饰出具备过压、过潦保护功能，当输出过压或过渡保护动作时，充电模块关机并告警。(7)DaDC充电模块输出具备短路回收保护功能，当输出短路时，充电模块能将输出电流限制在3A以内“(8)1XVDC充电模块输出具备隔离二极管，防止动力电池电流反潴。(9)DaDC充电模块具备恒功率输出控制功能，可在500V750V输出电压范闱内实现恒功率输出控制。(IO)DCZDC充电模块具备过温保护功能，当内部功率器件超温时应采取降功率输山；当过温保护动作时，充电模块关机并告警。(ID充电机具备状态监测功能，“采集上传集中物流单元和充电单元设备状态信息及告警信息为设备状态检修提供参考依据。(12)充电机具备温湿度监测与控制功能，可自动调节机柜内温湿度环境，防止凝露危害。(13)充电机具备水浸保护功能,当浸入机柜内的水位达到一定高度时自动断开交流输入电源并闭锁充电终端，同时发出告警信号。(M)充电机具备