锂电池储能系统与一体化解决方案
微电网与集装箱储能园区

微电网与集装箱储能

在并网与孤岛之间,建立可切换、可扩展的能源系统

园区光伏、风电、储能、发电机与分布式负荷统一接入,在并网与孤岛之间实现毫秒级切换、分层控制和能量优化,支撑关键负荷持续运行与园区能源自治。

并网两侧能力

统一接入光伏、风机、储能与柔性负荷。

黑启动与孤岛能力

支撑关键负荷快速恢复与局部自治。

多能流协同优化

光伏、风电、储能、柴油机协调运行。

分层保护与控制

从设备到网络实现分层自治与联锁控制。

微电网资产与边界

包含储能集装箱、变电站、光伏阵列和风机的微电网场站

02 / 状态机 五态运行状态机(同一套资产,不同运行状态)

01

并网运行

并网运行的微电网状态示意
触发条件
正常并网
控制权
MGC-A 主控
负荷状态
全部负荷在线
备用容量
2.0 MW(16%)
退出条件
—
02

计划分离

计划分离的微电网状态示意
触发条件
计划检修 / 调度指令
控制权
MGC-A 主控
负荷状态
负荷平滑过渡
备用容量
2.2 MW(18%)
退出条件
分离完成
03

非计划孤岛

非计划孤岛的微电网状态示意
触发条件
电网故障 / 保护动作
控制权
MGC-A 主控
负荷状态
分级切负荷
备用容量
1.8 MW(15%)
退出条件
系统稳定
04

黑启动

黑启动的微电网状态示意
触发条件
全站失电
控制权
MGC-A 主控
负荷状态
关键负荷逐步恢复
备用容量
—
退出条件
关键负荷恢复
05

重并网

重并网的微电网状态示意
触发条件
公网恢复稳定
控制权
MGC-A 主控
负荷状态
负荷逐步并网
备用容量
2.0 MW(16%)
退出条件
同步合闸完成
有功功率路径 正常运行 控制 / 数据 保护 / 联锁

微网稳定来自功率、能量与控制时间尺度的协同

亚周波级 <20ms

保护与故障清除、快速电流控制与设备级联锁。

继电保护 / 快速控制

毫秒级 20ms–200ms

变流器快速响应,电压支撑、功率环与惯量响应。

PCS / 变流控制

秒级 200ms–10s

频率、电压恢复,一次调频及快速功率协调。

MGCC 快速控制

分钟级 10s–30min

能量平衡、优化调度、负荷恢复及储能功率修正。

EMS / 能量管理

小时级 >30min

计划调度、储能计划、需求预测与经济运行。

计划 / 预测
1 ms 10 ms 100 ms 1 s 10 s 1 min 10 min 1 h

03 / 并网 · 孤岛 并网求经济,孤岛保稳定——同一套资产

并网运行:经济性与约束优化

目标:最小化运行成本,满足并网约束与计划

¥126,800 日累计控制成本
9.2 MW 预测负荷峰值
48% 可再生能源渗透
6.0 MW 购电上限

孤岛运行:稳定性与安全优先

目标:维持系统频率 / 电压,保障关键负荷供电

49.5–50.5 Hz 频率带宽
0.95–1.05 pu 电压带宽
≥15% 备用容量
可用 黑启动能力

04 / 事件 · 黑启动 孤岛事件记录与黑启动成功路径

非计划孤岛事件记录

非计划孤岛事件的电压、频率与储能功率记录

黑启动序列(成功路径与失败分支)

  1. 1辅助电源上电DC / UPS 启动路径
  2. 2直流母线预充电BMS / PCS 预充路径
  3. 3构网型 BESS 启动建立中压母线路径
  4. 4分布式电源启动风电 / 光伏就绪路径
  5. 5关键负荷恢复医院 / 通信 / 水供路径
  6. 6可控负荷恢复工艺 / 办公楼路径

应急态:维持关键负荷,等待恢复

05 / 控制架构 分层控制架构:分布自治、集中协同

设备层 PCS / BMS / 开关
设备层 PCS、BMS 与开关设备
本地控制层 LCU / RCS / PLC
本地控制层 LCU、RCS 与 PLC 控制柜
微网控制层 MGCC 主 / 备
微网控制层 MGCC 主备控制器
运营管理层 EMS / SCADA
运营管理层 EMS 与 SCADA 控制室
保护层 保护 / 联锁
保护层继电保护与联锁设备
运维与操作层 操作员 / 工程师
运维与操作层工程维护工作站
控制对象 设备级 本地控制 微网控制 能源管理 保护与联锁
典型周期 <100 ms 100 ms – 1 s 1 s – 1 min 1 min – 1 h <200 ms
主要职责 实时设备控制 本地协调 状态切换 / 协调 经济调度 故障清除
冗余策略 设备级冗余 控制器双机 MGCC-A / B 服务冗余 独立保护

06 / 储能 · 负荷 多集装箱功率分配与关键负荷分级切除

多集装箱功率分配与健康感知(N+1)

单元 状态 SOC 温度 可用功率 健康度 指令功率
BESS-01在线68%26°C2.3 MW98%0.8 MW
BESS-02在线65%27°C2.2 MW97%0.7 MW
BESS-03在线70%25°C2.3 MW98%0.8 MW
BESS-04维护中62%28°C0 MW96%0 MW
BESS-05在线66%26°C2.2 MW97%0.7 MW
BESS-06在线64%27°C2.1 MW97%0.7 MW
BESS-07在线69%25°C2.3 MW98%0.8 MW
  • 总计可用功率13.4 MW
  • 当前指令功率4.5 MW
  • N+1 冗余量2.3 MW

关键负荷优先级与分级切负荷矩阵

优先级 示例负荷 容量 紧急保留 切除顺序 恢复顺序 备注
P1生命安全负荷0.8 MW保留——不可切
P2核心工艺1.2 MW保留——分段运行
P3控制 / 通信0.6 MW保留——常保
P4关键暖通0.9 MW条件性13条件可切
P5生产辅助1.1 MW可切24可切
P6办公 / 配套1.0 MW可切35可切
P7非关键负荷1.6 MW可切46可降级
  • 孤岛可保障额度4.3 MW
  • 当前负荷4.1 MW
  • 余量0.2 MW

07 / 退化场景 故障 / 退化场景与自治策略

通讯中断

路径:本地自治

策略:LSOP 保持安全态

控制器故障

切换:MGC-B 接管

策略:热备 / 状态同步

PCS 故障/跳闸

隔离:故障单元隔离

策略:N+1 并机冗余

发电机故障

策略:启停逻辑切换

策略:网桥机制

光伏快速波动

策略:储能平抑

策略:功率平衡

SOC 过低

策略:负荷切除

策略:停止放电

保护动作

隔离:故障隔离

策略:分区运行

  • 自动保护 / 联锁
  • 本地自治
  • 人工干预
  • 系统降额运行

08 / 场地 · 证据 工程化布局与控制室证据链

工程化设计与规模扩展

集装箱 BESS 场站工程化布局实景
  1. 01BESS 集装箱区防火间距 ≥ 3 m
  2. 02MV 设备舱开关柜 / 变压器
  3. 03集装箱消防系统灭火 / 喷淋
  4. 04电缆沟 / 桥架强电 / 弱电分离
  5. 05道路与消防通道通道宽度 ≥ 6 m
  6. 06排水与降噪设计土建与声学措施
  7. 07扩展预留空间Phase 2 预留
  8. 08维护与检修通道运维通行

控制室与证据链

微电网 SCADA 控制室监控画面

证据与记录

  • 一次调频 / 重瓦斯
  • 事故与事件
  • SOE 序列事件
  • 趋势与报表
  • 控制策略轨迹
  • 时钟同步对时

控制端与状态

  • MGC-A(主)运行中
  • MGC-B(备)待命
  • EMS / SCADA正常
  • 保护与监控正常
  • 网络与通信正常

系统时间

系统综合状态:正常

09 / 验收 验证与验收程序 系统级集成验证

阶段 测试对象 验证目标 典型方法 结果
设备级 FAT PCS / BMS / 开关设备 设备功能及通讯完整性 I/O、保护、通讯、联锁测试 通过
控制级 FAT PLC / LCU / MGCC 控制逻辑与状态切换 仿真注入、异常模拟 通过
系统级 SAT EMS / SCADA / 微网 全站协同运行能力 并网、孤岛、黑启动测试 通过
孤岛测试 PCC / BESS / 负荷 频率与电压稳定性 故障切离、负荷扰动 通过
重并网测试 MGCC / PCC 同期并网与平滑恢复 相角、频率、电压差验证 通过

NEXT STEP

围绕微电网与集装箱储能,梳理适用边界与交付路径

可根据现场负荷、并网条件、安装空间和运维要求,进一步确认方案配置与实施节奏。