锂电池储能系统与一体化解决方案
AS-IS 既有系统 9.90MWh 2019年投运
40ft 集装箱式 BESS × 9
TO-BE 扩容部分 2.61MWh 新增 新增电池柜 × 12
0.261MWh / 柜
切换作业区
CUTOVER ZONE
隔离边界 / ISOLATION BOUNDARY
SYSTEM RETROFIT & EXPANSION 系统改造与扩容项目

在既有系统边界内,
完成可回退、可验证的
改造与扩容

最小停机 · 风险可控 · 接口兼容 · 可验证交付
证据驾驶舱   EVIDENCE COCKPIT

TC-DEMO-PROJ-RETRO-2610

项目类型 系统改造与扩容
原系统容量 9.90MWh
新增容量 2.61MWh
切换窗口 4.0 小时
实施时间 2025-05-12
既有系统(保持运行) EXISTING PATHS
变更 / 新增范围 CHANGED / NEW SCOPE
仅隔离(不改造) ISOLATION ONLY
切换作业区 CUTOVER ZONE

1 既有系统现状调查 AS-IS

资产清单(部分)
电池系统 40ft 集装箱式 × 9
PCS 1.25MW × 6
EMS TC-EMS-3000 V2.3.1
BMS TC-BMS-3000 V2.1.8
中压系统 10kV 环网柜 × 11
冷却系统 液冷机组 × 9
消防系统 气体灭火 + 烟感 + 温感
接口与协议
BMS-EMS Modbus TCP
EMS-PCS IEC 61850 MMS
EMS-SCADA OPC UA
时间同步 NTP / GPS
容量与运行
额定容量 9.90MWh
可用容量 9.21MWh(SOH 93.0%)
原PCS功率 7.50MW
最大充电功率 7.50MW
最大放电功率 7.50MW

运行限制与风险

  • PCS 08 运行温升偏高
  • 部分旧 BMS 点位与现行标准不一致
  • 柜间通信存在历史兼容性问题
  • 切换窗口要求小于 4 小时

2 目标架构 TO-BE

新增容量
新增电池柜 12 台(0.261MWh / 柜)
新增容量 2.61MWh
扩容后总容量 12.51MWh
扩容后可用容量 11.60MWh(目标 ≥ 94%)
架构与接口调整
PCS 新增 1.25MW × 2
EMS 保留主系统,扩展新设备模型
BMS 新增 BMS 子网接入
中压系统 新增馈线 2 回
冷却系统 新增液冷机组 × 2
消防系统 新增独立分区并接入原消防系统
可用容量 10.00MW / 12.51MWh

3 多专业差异与影响矩阵 DIFFERENCE / IMPACT MATRIX

专业领域 差异 / 变更内容 影响范围 风险等级 缓解措施 验证证据
电气 新增 PCS、出线柜、直流汇流 电气一次、保护、计量 高 负荷校核、保护整定、隔离设计 测试报告、整定记录
通信 新增 BMS / PCS 接入,光纤扩容 网络拓扑、带宽、冗余 高 网络分段、QoS、冗余链路 通信测试、丢包率报告
控制 EMS 点表扩展、控制策略调整 调度、数据、联锁 高 策略仿真、联调和事件审查 策略评审、仿真数据
热管理 新增液冷机组、管路扩展 散热能力、流量平衡 低 CFD复核、流量平衡测试 流量 / 温度测试记录
消防 新增消防分区及联动接口 探测、联动、联锁 高 消防设计、联动试验 联动测试记录
围墙 / 土建 新增基础、隔离护栏 承重、通道、防火分区 中 承载复核、防火分区调整 结构验收、封堵记录
接口 并网点容量变化、通讯适配 并网点、保护、调度 高 短路计算、保护复核 计算书、系统报告
文件 / 数据 图纸、资产台账、点表更新 全过程文档一致性 低 版本控制、交叉校对 文档清单、校对报告

4 切换工程设计 CUTOVER ENGINEERING

停机窗口 4.0 小时(02:00–06:00)
切换供电 400kVA 应急发电机 × 1
作业许可 工作票 × 12,操作票 × 18
隔离点位 DC 隔离点 16 个,AC 隔离点 12 个
切换顺序 原系统降载 → 分段隔离 → 新系统接入 → 联调
保持点 HP-1 / HP-2 / HP-3 / HP-4
回退触发条件 任一关键验证失败 / 保护异常 / 通信中断
回退恢复时间 ≤ 2.0 小时

5 新旧系统兼容性 COMPATIBILITY & INTEGRATION

BMS 协议 Modbus TCP(保留)
EMS-PCS 协议 IEC 61850 MMS(保持)
地址 / 点表映射 新增点表并保持原有命名体系
固件版本 BMS V2.1.9 / PCS V1.6.4 / EMS V2.3.2
控制命令行为 功率设定、限流、联锁、复位逻辑一致
告警与事件 分级映射、厂级统一显示
数据连续性 保留历史数据与新数据连续映射
兼容结论 通过兼容性验证,可实施切换

6 分阶段安装 在线生产环境下

1. 现场勘测与定位

边界确认、路径复核、隔离范围标记。

2. 土建与基础准备

基础施工、预埋、承载及尺寸复核。

3. 设备就位与安装

电池柜、PCS及配电设备分阶段就位。

4. 高低压与通信预布

停机前完成可预实施线缆和网络施工。

5. 原系统验证

保持既有系统运行并完成切换前基线确认。

6. 分段投产与运行

分区上线、分段释放,降低整体停机风险。

7 切换时间线 CUTOVER TIMELINE

T-30min 前检查

00:00–02:00

  • 系统稳定检查
  • 保护参数确认
  • 通信链路确认
  • 操作票 / 工具就绪
  • HP-1 预检查完成
证据:系统清单 & 签字
T-30min 隔离

02:00–02:30

  • 按顺序停机
  • 直流隔离 16 处
  • 交流隔离 12 处
  • 挂牌上锁
  • HP-2 隔离确认
证据:隔离检查表
切换 SWITCH

02:30–03:30

  • 新设备接入
  • 电缆 / 光纤连接
  • 通信点表校验
  • 控制接口检查
  • HP-3 切换完成
证据:施工记录 & 照片
T+00min 验证

03:30–04:30

  • 上电顺序执行
  • 通信联调
  • 功能与保护测试
  • 数据一致性检查
  • HP-4 验证完成
证据:测试报告
T+60min RELEASE / ROLLBACK

04:30–06:00

  • 工程运行负载
  • 性能基线比对
  • 无异常 → 发布运行
  • 异常 → 执行回退
  • 恢复至 AS-IS 状态
证据:运行记录 / 回退记录

8 改造前后性能对比 BASELINE VS POST-RETROFIT

指标 改造前(AS-IS) 改造后(TO-BE) 变化
额定容量 9.90MWh 12.51MWh +2.61MWh
可用容量 / SOH 9.21MWh / 93.0% 11.80MWh / 94.3% +2.59MWh
最大充电功率 7.50MW 10.00MW +2.50MW
最大放电功率 7.50MW 10.00MW +2.50MW
系统效率 93.1% 93.4% +0.3pp
系统可用率(30天) 99.32% 99.41% +0.09pp
日均循环次数 1.42 1.48 +0.06
温差(电池舱) ΔT ≤ 5.2°C ΔT ≤ 4.1°C 优化
  • 扩容后系统额定容量提升至 12.51MWh。
  • 原系统保持运行逻辑,新增系统采用兼容配置。
  • 切换后执行性能、热管理、效率及功率响应验证。
功率曲线(典型日)
效率曲线
温度分布
容量统计对比

9 项目实证 TC-DEMO-PROJ-RETRO-2610

AS-IS 总平面(改造前)

TO-BE 总平面(改造后)

扩容完成(现场实景)

运行证据(平台截图)

容量 12.51MWh
功率 10.00MW
SOC 53.7%
运行状态 正常
告警 0 条

10 交付与移交 DOCUMENTATION & HANDOVER

CR
变更记录
  • MOC 清单
  • 变更影响评估
  • 审批记录
DWG
图纸与文档
  • 红线图纸
  • 竣工图纸
  • 接口 / 接线图
ASSET
资产台账
  • 设备台账更新
  • 序列号 / 版本
  • 备件清单
CFG
点表与参数
  • 点表清单 V1.2
  • 参数矩阵
  • 整定值清单
TEST
测试报告
  • 工厂测试
  • 现场测试
  • SAT 报告
TRN
培训与移交
  • 运维培训
  • 操作手册
  • 移交确认单
项目计划与执行报告 风险清单与控制 切换记录 测试记录 性能基线报告 容量统计报告 备件清单 运维建议
R

讨论改造与扩容边界

现状盘点、改造评估、切换方案、风险评估、系统验证与安全高效恢复运行。