锂电池储能系统与一体化解决方案
SYSTEM INTEGRATION ENGINEERING

把多个子系统,整合成一套
能够协同运行的储能系统

从需求定义、系统架构、空间布置、接口边界、 控制联锁、热管理、消防安全到测试交付, 通过系统工程方法把电池、PCS、配电、EMS、 液冷和消防真正整合成一套可运行、可验证、可维护的储能系统。

安
安全优先 边界清晰
协
高效协同 系统联动
验
可验证 证据闭环
交
可交付 工程受控
电池舱 Battery Rack
直流保护 DC Protection
PCS 系统 PCS
交流配电 AC Distribution
EMS 控制 EMS Controller
热管理 HVAC / Liquid Cooling
消防 Fire System

五层集成视图:同一系统,不同维度

机械空间层 结构、检修、通道、维护
电气功率层 直流、交流、保护与接地
控制链路层 控制、通信、联锁
热管理与消防层 液冷、排风、消防、泄压
项目工程层 接口、交付、版本、证据

层级结构:从组件到现场

组件 Component

芯 电芯 Cell
排 Busbar
熔 Fuse
传 Sensor
风 Fan / Pump
阀 Valve

子系统 Subsystem

B BMS
D DC System
P PCS
A AC System
冷 HVAC
消 Fire System
E EMS

舱 / 柜 Cabinet

系统 System(BESS)

能量管理 EMS
功率变换 PCS
电池管理 BMS
安全联锁 Interlock
通信系统 Network

站级 Site

上级电网 Grid
升压系统 Transformer
并网点 PCC
通信 Comm.

空间分区与检修通道

电池舱 检修通道 ≥1200mm
PCS 舱 检修通道 ≥1200mm
配电舱 检修通道 ≥1200mm
控制舱 检修通道 ≥1000mm
热管理舱 检修通道 ≥1000mm
消防舱 检修通道 ≥1000mm
人员通道 线缆通道 功率通道 冷却通道 安全距离

直流到电网:一次系统单线图 与物理空间对齐

Rack 电池簇 Battery Racks
DC 直流汇流 DC Combiner
SW 直流开关 DC Switch
Cont 直流接触器 DC Contactor
PCS PCS 变流 PCS
AC 交流开关 AC Switch
TR 升压变压器 Transformer
PCC 电网 PCC / Grid

控制、状态与联锁拓扑

EMS 主站
现场控制器 A
现场控制器 B
现场控制器 C
BMS
PCS
PCS 控制柜
环境 / 消防

关键状态与联锁 示例

联锁编号 触发条件 动作对象 动作结果 优先级 状态
ILK-101 簇级过压 PCS / 接触器 停止充电 P0 ● 正常
ILK-102 液流异常 风机 / 泵 降额运行 P1 ● 正常
ILK-103 消防报警 高压 / PCS 隔离故障柜 P0 ● 正常
ILK-104 门禁异常 控制系统 进入维护模式 P1 ● 正常
ILK-105 通信中断 EMS / PCS 执行本地策略 P2 ● 正常

热管理与消防协同设计

冷
液冷主回路 液冷 + 风冷备份
温
温度控制 目标温差 ≤5°C
烟
烟感 / 气体检测 多参数早期预警
灭
柜级灭火 联动 BMS / PCS
排
排风与泄压 风机 / 泄压通道

接口责任矩阵与 ICD 清单 节选

接口域 接口 责任方 A 责任方 B ICD 编号 状态
机械 柜间连接 天储 施工方 ICD-M-001 已关闭
机械 液冷接口 天储 液冷供应商 ICD-M-002 已关闭
电气 交流接线 天储 总包 ICD-E-002 已关闭
控制 通信接口 天储 EMS ICD-C-001 已关闭
通信 平台接入 天储 业主 ICD-C-002 已关闭

冲突识别与协同解决

机械冲突 柜体、线槽与结构干涉
电气冲突 电缆路径与维护空间冲突
热冲突 气流组织与排热通道冲突
调整设备配置
优化线缆走向
调整接口位置

运行模式状态复现

待 待机 Standby
充 充电 Charging
放 放电 Discharging
降 降额 Derating
故 故障 Fault
启 黑启动 Black Start
待机 Standby: PCS 待机,系统完成自检,辅助系统保持运行。

故障响应顺序 优先级从高到低

1 识别 BMS / EMS / SCADA
2 告警 声光 / 平台
3 隔离 高压 / 柜级
4 处置 降额 / 消防
5 恢复 检查 / 复位

设计评审与问题闭环

问题编号 问题描述 风险 责任方 状态 提出时间 关闭时间
ISS-2024-017 电缆维护空间不足 中 天储 已关闭 2024-05-08 2024-05-07
ISS-2024-021 消防接口位置优化 高 消防方 已关闭 2024-05-12 2024-05-11
ISS-2024-025 液流温差偏大 中 热管理 已关闭 2024-05-18 —
ISS-2024-031 通信设备冗余确认 低 控制 已关闭 2024-05-20 —

验证与交付证据链

仿 仿真验证 Simulation
CFD / 电气 / 系统
完成
HIL 控制与算法验证 HIL
控制 / 故障注入
完成
FAT 出厂验收 FAT
整机功能验证
通过
SAT 现场验收 SAT
现场系统联调
通过
运 运行验证 O&M
连续运行验证
进行中

关键验证记录 示例

验证类型 报告编号 版本 日期 结论
仿真报告 SIM-2024-042 V1.0 2024-04-10 通过
HIL 测试 HIL-2024-055 V1.0 2024-04-20 通过
FAT 报告 FAT-2024-066 V1.0 2024-05-05 通过
SAT 报告 SAT-2024-072 V1.0 2024-05-18 通过

工程基线

项目名称 5MW / 10MWh 工程储能系统
系统版本 V2.0
交流电压 0.4 kV
直流电压 1200 Vdc
环境温度 -20 ~ 50°C
标准体系 IEC 62933 / GB/T 34120

交付物清单 核心

图 系统集成图
单 一次系统图
矩 接口矩阵
BOM BOM 清单
ICD ICD 清单
测 测试报告

版本和变更记录

版本 日期 变更说明 状态
V0.1 2024-03-12 初版方案 已归档
V1.0 2024-06-22 完成评审与更新 已归档
V2.0 2024-05-20 完成优化与验证 当前