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GES- 500 系列储能双向变流器系列储能双向变流器 说明书说明书 GES-500 系列储能双向变流器系列储能双向变流器 说明书说明书 编制:韩健 校核:张效宇、何岩 标准化审查:李连昌 审定:操丰梅 版 本 号:V1.11 文件代号:0SF.466.000 出版日期:2013 年 8 月 版权所有:北京四方继保自动化股份有限公司 注:本公司保留对此说明书修改的权利。如果产品与说明书有不符之处,请您及时与 我公司联系,我们将为您提供相应的服务。 技术支持电话:010- 82779688 传真: 010- 82784482 公司简介:公司简介: 北京四方继保自动化股份有限公司成立于 1994 年, 于 2010 年在上海证券交易所挂牌上 市。 公司创始人是中国工程院首批院士杨奇逊教授。 公司主要从事电力系统自动化及继电保 护装置、电力系统安全稳定控制、高压直流输电控制、调度自动化、配网自动化、发电厂自 动化控制系统、仿真培训系统、电力电子装备、轨道交通、工业自动化及清洁能源利用等领 域的研究、开发、生产和销售,是为电力行业、公共事业及大型行业客户(石化、铁路、煤 炭、冶金、轨道交通等)提供电力及综合自动化整体解决方案、优质产品和服务的高新技术 企业。 目前, 四方公司已有多达数十万套的数字式继电保护和智能二次设备、 万余套变电站自 动化系统及发电厂自动化系统正在成功运行。 四方, 成为电力行业二次成套设备的制造商和 完整解决方案的提供商, 公司的产品已成为电力系统继电保护与控制领域的主流产品。 同时, 四方公司先后在轨道交通、钢铁、石化、石油等领域取得了不菲的业绩,并在电厂及工业自 动化、 新能源与配网技术等领域取得了令人瞩目的进展。 目前四方公司在新能源电力电子领 域的主要产品有:各种规格的风电变流器、光伏逆变器和储能双向变流器、抗晃电设备、智 能微网监控系统等; 其中储能双向变流器是四方的主打产品, 在各个方面都处于国内领先水 平。 基于完全自主知识产权的丰富产品体系,四方公司开拓性地在国内实现了技术成就的 多个“第一”,主要产品多次荣获国家科技进步奖及省部级科技进步奖,并拥有数百项专利技 术及软件著作权,另外还主持或参与制定了一百多项国际、国家和行业标准。四方公司秉承 “技术领先, 永远创新“的企业宗旨, 紧握电力改革开放的历史性机遇, 先后在城乡电网改造、 三峡工程、西电东送、全国电力联网、清洁能源开发、青藏铁路、1000 千伏特高压工程、 城市轨道交通建设、智能电网、抗震救灾、北京奥运会、上海世博会、广州亚运会等国家重 点工程项目中做出了突出贡献。 现在, 四方公司已成为我国电力行业和北京市中关村科技园区的知名企业, 具有良好的 企业形象和信誉,是中国电力自动化行业当之无愧的龙头企业。 GES-500系列储能双向变流器 说明书 目录 1 概述概述 . 1 1.1 主要用途及使用范围 1 1.2 功能 . 1 1.3 产品特点 . 2 1.4 规格型号 . 3 2 安全使用注意事项安全使用注意事项 4 2.1 重要安全声明 . 4 2.2 操作人员要求 . 4 2.3 防触电提示 . 5 2.4 防触热提示 . 5 2.5 处理 . 5 3 技术特性技术特性 . 6 3.1 正常使用的环境条件 6 3.2 绝缘耐压性能 . 6 3.2.1 绝缘电阻 6 3.2.2 介电强度 6 3.3 机械性能 . 6 3.3.1 振动 6 3.3.2 冲击和碰撞 6 3.4 电磁兼容 . 7 3.5 安全性能 . 7 3.6 热性能(过载能力) 7 3.7 功率消耗 . 7 3.8 交流侧电能质量 . 7 3.8.1 谐波和波形畸变 8 3.8.2 电压偏差 8 3.8.3 频率 8 3.8.4 电压波动和闪变 8 3.8.5 直流分量 8 3.9 直流侧电能质量 . 9 3.10 技术参数 . 9 3.10.1 基本参数 . 9 3.10.2 性能参数 9 3.10.3 孤网运行参数 10 3.10.4 环境参数 10 3.10.5 柜体外形尺寸 11 3.10.6 通信网络 13 4 变流器介绍变流器介绍 . 15 4.1 主回路结构 . 15 4.2 软件结构及特点 . 16 GES-500系列储能双向变流器 说明书 4.3 控制方式 17 4.3.1 锁定退出 17 4.3.2 本地手动模式 17 4.3.3 本地自动模式 . 17 4.3.4 远方自动模式 17 4.4 控制命令 . 18 4.4.1 设备停机 18 4.4.2 设备待机 18 4.4.3 设备并网启动 18 4.4.4 设备黑启动 18 4.4.5 设备下垂启动 18 4.5 工作状态 . 18 4.5.1 冷备状态 18 4.5.2 热备状态 18 4.5.3 运行状态 19 4.5.4 调试状态 19 4.6 保护功能 . 19 5 安装、调试安装、调试 . 23 5.1 开箱检查 . 23 5.2 安装条件及要求 . 23 5.2.1 安装条件 23 5.2.2 地基要求 23 5.2.3 空间要求 24 5.2.4 布线要求 24 5.3 机械安装 . 25 5.4 电气安装 . 26 5.4.1 直流侧接线 26 5.4.2 交流侧接线 26 5.4.3 接地线连接 27 5.5 绝缘电阻测量 . 27 5.6 调试 . 27 5.6.1 装置通电检查 27 5.6.2 采样精度检查 28 5.6.3 开入、开出校验 28 5.6.4 模拟通道校验 28 5.6.5 站内通信校验 28 6 人机接口人机接口 . 29 6.1 运行界面 . 29 6.2 功能表 . 30 6.2.1 时间设定 30 6.2.2 事件记录 31 6.2.3 运行信息 33 6.2.4 参数设置 . 35 GES-500系列储能双向变流器 说明书 6.3 联系我们 . 36 7 运行及维护运行及维护 . 37 7.1 变流器投运 . 37 7.2 变流器运行 . 37 7.3 运行注意事项 . 37 7.4 变流器维护 . 37 7.5 运行环境 . 38 8 运输、贮存运输、贮存 . 39 8.1 运输要求 . 39 8.2 贮存要求 . 40 9 订货须知订货须知 . 41 GES-500系列储能双向变流器 说明书 1 1 概述概述 1.1 主要用途及使用范围主要用途及使用范围 GES- 500 系列储能双向变流器 (以下简称 PCS) 是储能组件与电网进行能量交换的关键 设备,能够实现对储能组件的充电和放电的控制与管理。在微网能量管理系统的控制下,能 够实现“削峰填谷”和“快速二次调频”; 与能量管理系统配合时, 能够平抑间歇式能源 (风电、 光伏)的波动性,平滑系统输出;电网需要时,可作为无功发生装置提供就地的无功功率支 撑;孤网运行时,能够为孤网内的负荷及其他分布式电源提供稳定的电压和频率。PCS 应用 范围如图 1- 1。 图 1- 1 GES- 500 储能双向变流器应用范围 1.2 功能功能 PCS 采用基于坐标变换的有功/无功解耦控制,可对有功、无功功率独立控制,实现四 象限独立运行。功能如下: 基本功能基本功能 并网充电功能。充电分为四个阶段,分别为预充、快充、均充和浮充; 并网放电功能。具备恒流放电或恒功率放电功能。 GES-500系列储能双向变流器 说明书 2 孤网运行功能。计划性孤岛时,可按照设定的条件脱离主网,在容量允许范围内为 负荷及其他电源提供稳定的电压和频率; 黑启动功能。电网失电情况下,PCS 能够离网启动,为负荷及其他电源提供稳定的 电压和频率; 防孤岛保护功能。通过检测外部条件及与监控系统配合以区分计划与非计划孤岛, 避免非计划孤岛运行; 低电压穿越功能。电网电压跌落时,PCS 能够继续并网运行。 无功功率控制功能。 PCS 能够实现快速的无功功率输出, 避免负荷低压脱扣及电压 崩溃。 完善的自检功能。能对二次控制回路的开入、开出、CPU 进行自检,对三相电网 电压、操作电源等外部电量进行检测,防止设备损坏; 通讯功能。具备以太网、RS485 接口,支持 TCP/IEC61850 协议和 TCP/MODBUS 协议和 RTU/MODBUS 协议,便于接入监控系统和外部的控制系统。 高级应用功能高级应用功能 PCS 与电网调度及能量管理系统配合,能够实现以下高级应用功能。 削峰填谷功能。按照历史曲线或实时负荷进行调峰,实现“削峰填谷”; 调频功能。参与电网的二次调频; 平滑间歇式能源系统的输出。平抑间歇式能源(风电、光伏)的输出功率波动,提 高系统的稳定性; 离网多机并联运行功能。 多机离网运行时采用集散式协调控制, 由协调控制单元给 各变流器发统一的同步脉冲, 从而实现多组变流器能够按照统一的电压、 频率稳定 运行; 并离网切换功能。PCS 能够实现并网转离网、离网转并网功能。 1.3 产品特点产品特点 采用新一代 IPM 和 IGBT 产品,采用光纤驱动功率器件,可靠性高; 控制器采用高性能 32 位 MCU+DSP 处理器,控制器的硬件平台在数十万套高压继 电保护装置中已得到充分考验; 满足低电压穿越(LVRT)的技术标准; 转换效率高。转换效率达到 95%以上。 GES-500系列储能双向变流器 说明书 3 模块化设计。 面向大容量电池堆进行了优化设计, 解决了对组电池并联所带来的均 流及环流问题,降低了电池串联所带来的特性不一致的风险,提高了电池寿命; 与 BMS 有效配合,根据输出功率要求及各电池组的 SOC 自动均衡出力; 快速的网络通讯结构,支持 IEC61850/GOOSE 标准。 1.4 规格型号规格型号 产品型号说明 图 1- 2 PCS 型号说明 标准产品型号如表 1- 1。 表 1- 1 标准产品型号表 序号 产品型号 直流电压 范围(V) 柜体个数及整体尺寸(宽*深* 高) 重量(吨) 1 GES- 500/500- 1- 1*500 450835 2 台功率柜 1000*1000*2150 1 台变压器柜 1600*1000*2150 1 2.5 2 GES- 500/500- 1- 3*167 450835 3 台功率柜 800*1000*2150 1 台变压器柜 1600*1000*2150 1 2.5 3 GES- 500/100- 1- 1*100 450835 1 台功率柜 800*1000*2150 1 台变压器柜 1000*1000*2150 0.8 1 4 GES- 500/30- 2- 3*10 100774 1,1000*1000*2150 0.8 5 GES- 500/30- 2- 1*30 100774 1,800*800*2150 0.8 GES-500系列储能双向变流器 说明书 4 2 安全使用注意事项安全使用注意事项 在使用变流器之前,请仔细阅读本章,以免造成不必要的损害。 产品的使用环境应满足 GB/T 4798.3- 2007(IEC60721- 3- 3:2002)中 3C1 和 3S1 的 要求,至少不能超出本说明书规定的范围,周围不得有易燃、易爆、腐蚀性气体和 物品; 机箱外壳及接地端子要可靠接地,最好是直接与设备专用的二次设备接地网相连 (或通过屏柜的专用铜排) ,并确保保护接地的连续性和可靠性。接地点应远离一 次设备的接地点,特别是应远离避雷器的接地点; 产品运行时不得随意触摸相关零部件及按键、按钮灯,绝
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