Con el continuo desarrollo y aplicación de energías renovables, la demanda de sistemas de almacenamiento de energía en los sectores industrial y comercial también está aumentando. Los sistemas de almacenamiento de energía pueden equilibrar eficazmente la oferta y la demanda de energía, mejorar la eficiencia en la utilización de la energía, reducir los costos de energía para las empresas y proporcionar soporte energético estable y confiable para los usuarios industriales y comerciales. Este artículo analizará el proceso de diseño del esquema de conexión a la red del sistema de almacenamiento de energía basado en casos de proyectos reales.
1. Principios del diseño del esquema
El diseño de sistemas de almacenamiento de energía industriales y comerciales es un paso crucial en la implementación de proyectos de almacenamiento de energía, siendo la clave garantizar la seguridad, estabilidad y eficiencia del sistema. Los principales principios de diseño son los siguientes:
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Determinar la capacidad de acceso del sistema de almacenamiento de energía.
En primer lugar, es necesario realizar un análisis integral de la demanda de energía de la empresa, comprender información clave como la situación del transformador, las características del consumo de electricidad, la curva de carga y la diferencia de precios entre los picos y los valles, para determinar la capacidad de almacenamiento de energía y la potencia de salida adecuadas. . Al mismo tiempo, es necesario considerar la escalabilidad del sistema y reservar espacio para una posible expansión futura. En el proceso de planificación, también debemos considerar la economía del sistema, configurando una capacidad de almacenamiento de energía razonable, esforzándonos por satisfacer las necesidades de los usuarios y al mismo tiempo reducir los costos de inversión y mantenimiento del sistema.
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Coordinación y cooperación entre el almacenamiento de energía y la red eléctrica u otras fuentes de energía.
Los sistemas de almacenamiento de energía pueden servir como un poderoso complemento a la red eléctrica y operar de forma independiente, brindando soporte energético cuando sea necesario. También se puede acoplar y conectar con energía fotovoltaica, eólica, etc. Por lo tanto, en el diseño de la conexión, debemos considerar factores como el nivel de voltaje y la capacidad de la red eléctrica o fotovoltaica, para asegurar que el sistema de almacenamiento de energía Puede integrarse perfectamente con múltiples fuentes de energía y lograr un flujo de energía bidireccional.
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Diseño de seguridad
El diseño de seguridad de los sistemas de almacenamiento de energía industriales y comerciales incluye seguridad eléctrica, seguridad contra incendios, protección contra rayos y otros aspectos. En el diseño del acceso, debemos elegir dispositivos de almacenamiento de energía adecuados, desarrollar un diseño eléctrico razonable y establecer medidas de protección efectivas para garantizar el funcionamiento seguro del sistema. Al mismo tiempo, también debemos realizar controles de seguridad y mantenimiento periódicos del sistema para identificar y abordar rápidamente los posibles riesgos de seguridad.
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Diseño de estrategias de control.
Los sistemas de almacenamiento de energía involucran muchos escenarios de aplicación en la operación real, y el diseño de la estrategia de control es una parte indispensable de los sistemas de almacenamiento de energía en la operación real, con el objetivo de mejorar la eficiencia, estabilidad y confiabilidad del sistema. Por ejemplo, antirreflujo del lado de alta/baja presión, control de demanda, control de operación coordinada del almacenamiento fotovoltaico, arbitraje de valle pico, expansión dinámica de capacidad, etc.
Al instalar dispositivos de monitoreo inteligentes y conectarlos al sistema de control EMS, se pueden monitorear en tiempo real parámetros clave como el estado de operación, la información de energía y los datos de temperatura del sistema de almacenamiento de energía. Mediante el análisis de datos, se puede optimizar la estrategia operativa del sistema para mejorar su eficiencia. Además, la monitorización y programación remota de los sistemas de almacenamiento de energía se puede lograr mediante sistemas de control remoto, mejorando el nivel de gestión y la velocidad de respuesta del sistema.
2. Análisis de casos de diseño
Tomando como ejemplo un sistema de almacenamiento de energía de 500KW/1045KWh, el transformador existente en el parque es de 1600KVA. La carga máxima del parque durante todo el año ronda los 900KW, y la carga mínima ronda los 400KW. La capacidad fotovoltaica instalada es de 330 KW y planeamos agregar un sistema de almacenamiento de energía de 500 KW/1045 KWh.
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Selección de sitios para ubicaciones seguras de almacenamiento de energía.
La selección del lugar para la instalación del almacenamiento de energía es un paso importante en la investigación preliminar del proyecto, que requiere una consideración exhaustiva de múltiples factores. En primer lugar, la principal fuente de ingresos para el almacenamiento de energía proviene de la diferencia de precios entre los picos y los valles. Debe conectarse a transformadores con cargas pesadas o alta volatilidad en el parque para maximizar el efecto de reducción de picos y llenado de valles del sistema de almacenamiento de energía. Generalmente se recomienda instalarlo cerca de la sala de distribución de energía para ahorrar en el costo de los cables de conexión.
En segundo lugar, la selección del sitio debe cumplir con los requisitos de las condiciones geológicas y climáticas. Un solo gabinete de almacenamiento de energía pesa generalmente más de 2,5 toneladas y el equipo tiene ciertos requisitos en cuanto a la estabilidad de los cimientos y las condiciones climáticas. Al seleccionar un sitio, es necesario evitar áreas con condiciones geológicas inestables, propensas a desastres naturales, áreas inundadas, así como áreas con salidas de incendios y gran densidad de personal.
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Diseño de acceso al sistema de almacenamiento de energía.
Este proyecto adopta una conexión a la red de bajo voltaje de 400 V y está conectado a la barra colectora de bajo voltaje del transformador de 1600 KVA existente en el gabinete del alimentador. El gabinete conectado a la red de almacenamiento de energía recién agregado se coloca junto con el gabinete conectado a la red fotovoltaica existente, y el almacenamiento fotovoltaico se acopla en el lado de CA. El extremo entrante del gabinete conectado a la red de almacenamiento de energía recién agregado se introduce desde el gabinete combinador de almacenamiento de energía exterior, y el extremo saliente se conecta a la barra colectora de bajo voltaje para uso de carga. El diagrama de acceso es el siguiente:
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Diseño de instalación de contadores.
Debido a que el sistema fotovoltaico lleva mucho tiempo construido y puesto en operación, considerando la necesidad de estrategias coordinadas de operación y control del nuevo sistema de almacenamiento de energía sin afectar el sistema fotovoltaico original, el diseño tiene como objetivo lograr el monitoreo de la toda la cadena de generación y consumo de energía añadiendo dispositivos de medición en el lado de la red, en el lado fotovoltaico y en el lado de almacenamiento de energía. El equipo de medición se conectará uniformemente al sistema EMS para cargar datos de monitoreo.
Agregando medidores de medición laterales de almacenamiento de energía, medidores de medición laterales fotovoltaicos y medidores de medición antirreflujo total. El medidor de electricidad bidireccional para facturación de almacenamiento de energía se instala en el gabinete combinador de almacenamiento de energía para medir la información de carga y descarga del sistema de almacenamiento de energía y liquidar las facturas de electricidad.
El medidor de medición fotovoltaico se instala en el gabinete de medición conectado a la red fotovoltaica para monitorear la producción fotovoltaica total (este método no requiere la adición de un cable 485 al extremo del inversor, no requiere comunicación con el inversor y no restringe la energía fotovoltaica generación).
El medidor de bajo voltaje antirreflujo se instala en el lado del bus de bajo voltaje del suministro de energía municipal y se utiliza para detectar condiciones de reflujo y calcular el consumo de electricidad de la carga (los proyectos con requisitos antirreflujo de alto voltaje se pueden reemplazar con medición lateral de alto voltaje). ).
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Diseño de instalación básica del sistema de almacenamiento de energía.
Área de instalación del gabinete de almacenamiento de energía: Un solo gabinete de almacenamiento de energía tiene 1,2 metros de ancho, 1,4 metros de profundidad y 2,35 metros de alto, y ocupa un área de aproximadamente 1,68 metros cuadrados. Al excavar un pozo de cimentación, es necesario compactar el suelo plano y reforzar los cimientos para materiales húmedos y sueltos. El sitio de construcción de los cimientos debe seleccionarse en el punto más alto del terreno circundante para evitar la acumulación de agua y daños.
El pilar de instalación deberá estar hecho de hormigón y la carga inferior de los cimientos del pilar de instalación no deberá ser inferior a 2000 kg/metro cuadrado. La superficie básica debe nivelarse con una regla para garantizar la nivelación; El plano inferior de la cimentación debe estar inclinado hacia ambos lados para garantizar el drenaje.
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Diseño de estrategia de operación del sistema.
El sistema de control EMS de desarrollo propio de Guriwatt admite múltiples estrategias de control y es adecuado para diversos escenarios de uso. Al preestablecer los parámetros de la estrategia y recopilar datos en tiempo real sobre energía fotovoltaica, almacenamiento de energía, red eléctrica, carga, etc., se lleva a cabo el control coordinado y la emisión de estrategias de múltiples modos de funcionamiento. Este proyecto controla la producción coordinada de energía fotovoltaica y almacenamiento a través de EMS, lo que puede maximizar los beneficios económicos del consumo de electricidad en el parque.
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Cantidades principales del proyecto
| Nombre del proyecto | cantidad de trabajo |
| plan preliminar | Investigación in situ, recopilación de la información necesaria para los sistemas de almacenamiento de energía, determinación de planes preliminares y retornos de inversión, y preparación para la presentación. |
| Dibujos de diseño | Proporcionar un plano detallado, diseñar diagramas eléctricos, diagramas de acceso y planos de construcción para el sistema de almacenamiento de energía. |
| parte de ingeniería civil | Elimine los escombros existentes, despeje los pasillos, los cimientos de los gabinetes de almacenamiento de energía y la construcción de zanjas para cables. |
| parte electrica | Cableado para equipos de almacenamiento de energía, comunicaciones de monitoreo, medidores y CT, y puntos de conexión a red para gabinetes de almacenamiento de energía. |
| Instalación de equipos | Instalación de armarios de almacenamiento de energía, vallas fijas y seguras, parasoles, etc. |
| Depuración de equipos | Verifique el cableado, la alimentación, la depuración del equipo y la depuración de datos de la plataforma de monitoreo. |
| Entrenamiento de operación | Se realizarán capacitaciones sobre el uso diario y operación del equipo. |
Resumen
Como dirección importante en el campo de la energía, el almacenamiento de energía industrial y comercial tiene amplias perspectivas de aplicación y espacio de desarrollo. Espero que a través de la introducción anterior de esquemas de diseño de almacenamiento de energía industrial y comercial, todos puedan comprender mejor los sistemas de almacenamiento de energía industrial y comercial, lo que será útil para el diseño de proyectos de almacenamiento de energía industrial y comercial.