设计“分布式光伏+”储能项目的要点

由于风能、太阳能资源的波动性和间歇性，以及新能源发电设备中电力电子元件的弱电网适应性，新能源安全稳定运行和有效消纳问题非常突出：一、新能源大规模脱网事故频发，仅2011年就发生50万kW以上风电脱网事故8起，风电机组脱网3800余次，损失电力487万kW，脱网事故造成电网有功功率缺额，引发系统频率降低，危及电网运行安全;二是弃风/弃电现象严重，2012年和2013年全国弃风电量分别达到208亿kW˙h和162亿kW˙h，约占当年风电总发电量的20%和10%，尽管政府和行业企业进行了多方努力，新能源发电的消纳问题较之前有了较大的改善，但是2017年前三季度，国家能源局提供的数据显示，新疆和甘肃等地的弃风/弃电仍然超过20%。因此，新能源并网安全和有效消纳已成为我国新能源可持续发展的主要瓶颈。

基于解决上面问题，储能的加入就势在必行。事实证明，无论在削峰填谷、分时调度、调频调峰等各个方面，储能的优势都非常明显。那进行储能系统的设计就变为必要性，由于大规模的储能技术还需要完善和经济性，只阐述“分布式光伏+”储能项目的设计要点。

一、储能电气系统的组成储能型分布式光伏储能系统主要用于配合光伏发电，因此，整个系统包括光伏组件、开关站、储能电池组、电池管理系统、逆变器、电能表及储能电站联合控制调度系统等。储能接网系统构架如下图1所示。

图1储能接网系统构架

二、电气主接线设计储能电站的电气主接线应根据储能电站的电压等级、规划容量、线路和变压器连接元件总数、储能单元设备特点等条件确定，并应满足供电可靠、运行灵活性、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求，储能电站接入方式应满足标准Q/GDW564—2010《储能系统接入配电网技术规定》，储能电站高压侧可采用线路变压器组、单母线、单母线分段、桥形接线等简单接线方式。

三、电气一次设备与选择储能电站电气设备性能应满足储能电站各种运行方式的要求。储能电站电气设备和导体选择应符合国家现行标准GB50060-2008《3~110kV高压配电装置设计规范》和DL/T5222—2005《导体和电器选择设计技术规定》，对于20kV以下储能电站还应满足现行国家标准GB50053-2013《20kV及下变电所设计规范》的规定。

四、储能电站的设备布置储能电站电气设备布置应结合方式、设备形式及储能电站总体布置综合因素确定。储能电站电气设备布置应符合国家标准GB50060-2008《3~110kV高压配电装置设计规范》的规定。对于20kV以下储能电站还应满足现行国家标准GB50053-2013《20kV及下变电所设计规范》的规定。

五、储能电站站用电电源设计储能电站站用电源配置应根据储能电站的功能定位、重要性、可靠性要求等条件确定。储能电站站用电源的设计应符合现行国家标准GB50054-2011《低压配电设计规范》的规定。储能电站站用电源应满足站内操作、照明及其他动力用电。储能电站的备用电源可引自光伏站站用备用变压器或单独从10kV配电网中引接备用电源。

六、电缆的选择与敷设储能电站电缆选择与敷设的设计应符合现行国家标准GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》的规定。

锂电池的电池分系统基本上由电池模块按一定容量放置在电池柜内，因此电缆进、出线宜由下端引出，宜采用电缆桥架敷设。

液流电池具有强酸腐蚀性，存在渗漏的可能性，为了弱碱其对进、出线的腐蚀，推荐进、出线由上端引出，采用电缆桥架敷设。

七、储能电站电气二次设计储能电站的二次系统是保障储能电站安全、稳定运行不可或缺的重要部分。储能电站的二次配置应与全站的电气一次系统统筹考虑。储能电站的二次系统主要包括变电站综合自动化、继电保护和安全自动化装置、电池管理系统和储能电站监控系统等。实现与其他二次系统的无缝切换，接受电网公司的调度是二次设计的重点。

八、储能电站土建设计储能电站的建、构筑物的设计应做到统一规划、造型协调、结构合理、整体性好、生产及生活方便，便于施工及维护。储能电站总平面布置应按最终规模进行规划设计，目前储能装置一般都采用集装箱式。

总结

对电网公司来说，储能对电网适用性强、友好性强。随着大规模的分布式项目+储能项目的应用，期盼早日完成《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》中对储能“十三五”的定位要求：储能产业发展进入商业化初期。储能对于能源体系转型起到关键作用。