
这张图展示了35kV电压等级的电网侧储能系统电气拓扑及核心设备参数,现在从系统架构、核心设备、电气连接、参数解析四部分拆解分析如下:
一、系统架构:电网与储能的双向能量交互
该系统是典型的“电网接入层→升压变流层→储能电池层” 分层架构,实现电能“充电(电网→电池)”与“放电(电池→电网)”的双向流动:
电网接入层:以35kV母线为枢纽,通过高压开关设备(隔离开关、负荷开关+熔断器、避雷器)接入公共电网,负责电能的“外联”与“保护”。
升压变流层:由“户外预装式变压器 + PCS交流升压一体机”组成,实现电能形式转换(直流↔交流)与电压等级匹配(电池侧低压→电网侧高压35kV)。
储能电池层:由“电池集装箱 + 电池簇”组成,是电能存储的核心载体,通过PCS完成直流电的充放电控制。
二、核心设备与功能
1. 电网接入层设备(左上角高压部分)
35kV母线:系统与外部电网的电能“中转站”,承载高压电能传输。
隔离开关 + 避雷器(YH5WZ - 51/134):
隔离开关:断开/闭合电路,实现设备检修时的“电气隔离”;
避雷器:抑制雷击、操作过电压,保护系统绝缘。
负荷开关 + 熔断器:
负荷开关:正常工况下接通/切断负荷电流;
熔断器:故障时快速熔断,隔离短路电流(参数:40.5kV, 80A, 31.5kA)。
2. 升压变流层设备(右侧“1# PCS交流升压一体机”)
户外预装式变压器(SCB10 - 2280kVA/35kV…):
功能:将PCS输出的低压交流电升压至35kV,匹配电网电压等级;
参数解析:2280kVA(额定容量)、35±2×2.5%/0.55 - 0.55kV(高压侧分接头调压、低压侧0.55kV输出)、Ud=6.5%(短路阻抗,影响短路电流与电压调整率)。
PCS(储能变流器,PCS - 9567 - 500):
功能:实现直流↔交流的双向电能转换(充电时整流,放电时逆变),是储能系统“能量调度”的核心;
参数解析:500kW(单机功率)、AC550V/50Hz, DC850 - 1500V(交流输出、直流输入电压范围)。
保护与测量元件:
断路器:故障时快速分闸,切断电路;
电流互感器(TRO - 1/2):测量电流,为保护系统提供信号;
避雷器:抑制交流侧过电压。
3. 储能电池层设备(下方“电池集装箱”)
电池集装箱:集成多个“电池簇”,是电能存储的物理载体,图中含1#、2#两个集装箱,实现冗余与扩容。
电池簇(BAT1 - BAT4):
结构:由电芯→模组→电池簇 逐级串并联组成;
电芯:3.2V, 280Ah(磷酸铁锂电池,能量密度与安全性兼顾);
模组:1P16S(1并16串)→ 电压16×3.2=51.2V,容量280Ah→ 能量51.2V×280Ah=14.336kWh;
电池簇:25S×(1P16S)(25个模组串联)→ 电压25×51.2=1280V,容量仍为280Ah→ 能量1280V×280Ah=358.4kWh;
电池堆:7P×(25S×(1P16S))(7个电池簇并联)→ 电压保持1280V,容量7×280Ah=1960Ah→ 能量1280V×1960Ah=2508.8kWh;
标称容量:2个电池堆≈5000kWh,匹配系统“百兆瓦时级”储能规模。
三、电气连接逻辑
充电流程:电网(35kV母线)→ 隔离开关→ 避雷器→ 负荷开关+熔断器→ 变压器(降压)→ PCS(整流为直流)→ 电池簇(存储电能)。
放电流程:电池簇(直流)→ PCS(逆变为交流)→ 变压器(升压至35kV)→ 断路器→ 35kV母线→ 送入电网。
四、参数与应用价值
容量与功率:单台PCS 500kW,4台总功率2MW;电池总容量约5000kWh,属于电网侧大型储能系统。
应用场景:常用于调峰调频(平抑电网负荷波动)、备用电源(应对突发停电)、新能源消纳(配合光伏/风电电站平滑出力)等电网支撑场景。
这张图通过“设备拓扑+参数明细”,完整呈现了储能系统从“电网接入”到“电能存储/释放”的技术链路,是理解电网侧储能工程设计的典型参考。