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All figures are configurator-generated feasibility-level estimates; drawings are schematic deliverables pending refinement by a licensed design institute, not construction documents.
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2000kW 长时储能电站：大容量主变 N+1 + 8h/16MWh，并网标准与容量精读

2000kW PCS · 8h/16MWh 长时储能 · 2×S13-M-2000/35 主变 (N+1) · 35kV 并网 · 83 簇

1 · TL;DR Conclusion

结论：2000 kW 长时储能电站采用「2000 kW PCS + 16063 kWh/8 h 储能（83 簇 · 768 V DC）+ 2×S13-M-2000/35 大容量主变（N+1）+ 35 kV 并网」方案，nMinus1 通过（单变退出后 84% 负载），削峰（$0.13/kWh 价差）年省约 $379,600，设备总价约 $2,314,905、EPC 约 $2,900,000（方案级估算）。

  • •长时储能 2000 kW / 16063 kWh = 8 h，DOD 0.9（额定 17848 kWh），83 簇 × 215 kWh，768 V DC
  • •大容量主变 2×S13-M-2000/35（N+1 冗余），nMinus1 通过：单变退出后负载率 84%
  • •削峰：2000 kW × 4 h × $0.13/kWh = 年省约 $379,600（V24 口径）
  • •35 kV 并网，短路 LV 36.54 kA，开断 50 kA（1.4× 裕度）· 高压 25 kA（3×）
  • •损耗 4,510,068 kWh/年（$541,208/年）；SH15 非晶升级回收仅 2.4 年

2 · Solution Overview

长时储能（LDES）以 4 小时以上、甚至数天时长的充放电能力做多日调峰、调频与备用——典型技术包括液流电池、抽水蓄能、压缩空气储能。本方案为 2000 kW 站型、8 h/16 MWh 时长，35 kV 并网，配 2×2000 kVA 大容量主变（N+1 冗余）。

2×2000 kVA (S13-M-2000/35, N+1)
主变
2000 kW
PCS
16063 kWh / 8 h
储能容量
83 × 215 kWh
电池簇
768 V DC
直流电压
35 kV
并网电压
并网（grid-tied）
运行模式
通过（单变后 84%）
nMinus1
SourceRoleShare kWShare
Grid 35 kVbase0 kW0%
BESS 2000 kW / 16000 kWhvariable1600 kW100%

3 · Design Process & Rationale

1. 需求界定

长时储能站以时长与容量为核心（2000 kW · 8 h），决定点是大容量主变与并网标准；目标是多日调峰、调频与备用。

2. 时长配比

2000 kW PCS × 8 h = 16063 kWh 可用（DOD 0.9 → 额定 17848 kWh），83 簇 × 215 kWh、768 V DC；8 h 属于典型长时档（抽蓄/压缩空气/液流）。

3. 大容量主变

2000 kW / 0.95 ≈ 2105 kVA → 2×2000 kVA（N+1 冗余，单变承载 84%），S13-M-2000/35；满足大容量并网与可靠性。

4. 冗余设计

N+1 冗余让 nMinus1 通过：单变退出后剩余 2000 kVA 覆盖 84% 负载（sdKva 1684），确保连续供电。

5. 保护与配合

50/51 过流分级，IEC 60909 短路 LV 36.54 kA，低压开断 50 kA（1.4× 裕度）、高压 25 kA（3×），V19 通过。

6. 电能质量

大功率 PCS 整流谐波 THDi 20% → 去谐电抗 + APF/SVG；无功补偿保持功率因数 ≥ 0.95。

7. 损耗与经济性

大容量主变损耗 4,510,068 kWh/年（$541,208/年），占比较高；SH15 非晶升级省 6,920 kWh/年、回收仅 2.4 年。

8. 并网标准

35 kV 高压计量需 CT 0.2S / PT 0.2（V12）；长时储能并网需按当地电网规范（爬坡/一次调频/低穿）确认。

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

大容量并网，主变可靠性/冗余要求高

Solution

2×2000 kVA 主变 N+1 冗余，nMinus1 通过

Evidence

nMinus1 verdict=pass · sdKva 1684 · 单变后 84% 负载

Pain

长时储能（8h）电池规模大、投资重

Solution

2000 kW × 8 h = 16 MWh（83 簇 · 768 V DC）

Evidence

capacitySummary storageHours=8；storageBattery 83 簇

Pain

大容量损耗高、长期电费贵

Solution

SH15 非晶主变，省 6,920 kWh/年

Evidence

transformerTco.upgrade：回收 2.4 年 · $830/年

Pain

并网标准（爬坡/调频/低穿）不清

Solution

35 kV 高压计量 + IEC 合规 + 电网规范确认

Evidence

V12 计量要求；toConfirm gridCodeNote 待确认

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
主变容量2×2000 kVA (S13-M-2000/35)2000 kW / 0.95 ≈ 2105 kVA → N+1 双 2000 kVA单变退出后 84% 负载，nMinus1 通过
更大时长/功率需 2500/3150 kVA 档
PCS 功率2000 kW跟网型大功率充放电削峰 + 调频能力
PCS 需匹配电网调度指令
储能能量16063 kWh 可用 / 17848 kWh 额定2000 kW × 8 h；DOD 0.98 h 长时多日调峰
液流/抽蓄/压缩空气技术决定时长上限
电池簇83 × 215 kWh768 V DC · 240 串 · 3.2 V 电芯 · 280 Ah大规模簇并联
簇间一致性/BMS 均衡是运维重点
短路水平LV 36.54 kA · 开断 50 kAIEC 60909 · Ssc 500 MVA 假设低压开断 1.4× · 高压 3×
实际 Ssc 需向电网公司确认
损耗4,510,068 kWh/年 · $541,208/年空载 1.12 kW + 负载 17.4 kW · 84% 负载率大容量损耗占比高
SH15 非晶回收 2.4 年

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/29单线图 — 35 kV 电网 + 2000 kW PCS 双向 → 16 MWh 电池 → 2×2000 kVA 主变 (N+1) → 35 kV 母线
Why: 单线图回答长时储能如何大容量并网：2000 kW PCS + 16 MWh 电池经 2×2000 kVA 主变升压到 35 kV，N+1 冗余保证单变退出仍连续供电。
Dwg 4/29系统拓扑 — 35 kV 网（基础）· 储能 2000 kW（调节 100%）→ 2×主变 (N+1) → 35 kV 母线
Why: 拓扑画出能量层级与冗余：储能为 variable、占比 100%，双主变 N+1 是可靠性核心——8 h 长时储能的大容量落点。
Dwg 20/29并网/防孤岛 — PCC · 防孤岛 · 防逆流
Why: 大容量长时储能并网必须符合电网规范：PCC 解列与防孤岛保护按当地规范配置，回应「并网标准（爬坡/调频/低穿）」痛点。
Dwg 25/29削峰单线 — 2000 kW/16 MWh 储能经 PCS 至母线 · 削峰/调频
Why: 把 8 h 长时储能落到调度支路：PCS 谷充峰放，2000 kW × 4 h 削峰年省约 $379,600——经济性结论的结构来源。
Dwg 26/29削峰运行曲线 — 24h 曲线 · 谷充峰放 + 8h 长时支撑
Why: 把 8 h 长时特性变成时间轴：长时充放电覆盖更长的峰/谷时段，支撑多日调峰与备用——运行层收益证据。
Dwg 8/29短路计算 — LV 故障 36.54 kA · 开断 50 kA 校验
Why: 大容量站短路水平高（LV 36.54 kA），本图校验断路器开断（50 kA）与电缆热稳定，确保 2000 kW 支路故障可靠切除。

The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):

Dwg 1 · 电气设计依据Dwg 14 · 保护配置Dwg 15 · 保护配合曲线 (TCC)Dwg 19 · 无功与谐波补偿Dwg 12 · 电能质量评估Dwg 13 · SCADA 架构Dwg 16 · 接地系统Dwg 17 · 防雷与浪涌保护Dwg 18 · 设备布置图Dwg 24 · 直流操作电源Dwg 27 · BMS 通信架构Dwg 28 · 消防与热分区Dwg 29 · EMS 控制状态机Dwg 9 · 适用规范Dwg 10 · 主设备技术参数

6 · Operation Demo (Deep-Read)

能量流（Energy flow）

谷价时段 35 kV 电网经主变 → PCS 整流给 16 MWh 电池充电；峰价时段电池经 PCS 逆变 → 主变 → 35 kV 母线放电（2000 kW），8 h 长时支撑覆盖更长峰/谷时段。

24h 运行（24h operation）

典型日曲线：长时充放电覆盖更宽时段，削峰 2000 kW × 4 h、8 h 时长支撑多日调峰与备用，直观呈现长时储能时序效果。

经济性（Economics）

2000 kW × 4 h × $0.13/kWh = 年省约 $379,600；设备总价 $2,314,905、EPC $2,900,000；长时储能另有多日调峰/调频/备用价值。

LCC 全生命周期成本

折现率 6% 下 S13 → SH15 非晶每年省 6,920 kWh（约 $830），回收期 2.4 年——大容量主变升级性价比最高。

Other views (shown): 电能质量与谐波 · 电压沿程 · 方案特性 · 环境适配与降容

7 · Economics & Payback

设备总价约 $2,314,905，EPC 系统价约 $2,900,000（含储能/主变/配电施工）。削峰 2000 kW × 4 h × $0.13/kWh 价差年省约 $379,600；损耗年费 $541,208（大容量主变占比高），SH15 非晶升级省 6,920 kWh/年（$830/年，回收 2.4 年）。配置器主经济模型为光伏口径，储能收益以削峰 + 调频/备用口径为准（方案级估算）。

$2,314,905
设备总价
$2,900,000
EPC 投资
$379,600/年
削峰收益
$541,208
年损耗费
$830/年 (2.4 年回本)
SH15 升级
8 h (16 MWh)
储能时长
Key assumptions driving these numbers
$0.12/kWh
Electricity price
$0.06/kWh
Feed-in tariff
80%
Self-consumption
$0.13/kWh
Peak-valley spread

8 · FAQ

长时储能配多大主变？
2×2000 kVA（S13-M-2000/35，N+1），2000 kW / 0.95 ≈ 2105 kVA → 双 2000 kVA，单变退出后负载率 84%（nMinus1 通过）。
8h 长时储能电池怎么配？
2000 kW × 8 h = 16063 kWh 可用（DOD 0.9 → 额定 17848 kWh），83 簇 × 215 kWh，768 V DC。
长时储能和短时储能区别？
长时储能（≥4 h，本方案 8 h）做多日调峰/调频/备用；短时（2 h）做峰谷套利。技术含液流、抽蓄、压缩空气。
能省多少钱？
2000 kW × 4 h × $0.13/kWh 价差 = 年省约 $379,600（V24 校验口径），另有调频/备用价值。
为什么用 N+1 冗余？
大容量并网可靠性要求高，N+1 让 nMinus1 通过：单变退出后剩余 2000 kVA 覆盖 84% 负载。
大容量主变损耗高怎么办？
损耗 4,510,068 kWh/年（$541,208/年），SH15 非晶升级省 6,920 kWh/年、回收仅 2.4 年。
35 kV 并网短路够不够？
LV 短路 36.54 kA，低压开断 50 kA（1.4× 裕度）、高压 25 kA（3×），V19 通过。
并网标准要注意什么？
按当地电网规范确认爬坡速率、一次调频、低电压穿越（LVRT）；高压计量 CT 0.2S / PT 0.2。
多久回本？
EPC $2,900,000，削峰 $379,600/年 + 调频/备用收益；配置器主模型为光伏口径，指示性简单回本期约 7.6 年（以实际电价/辅助服务价格为准）。
谐波怎么处理？
2000 kW PCS 整流 THDi 20% 超限，配去谐电抗 + APF/SVG 有源滤波（V6）。

Special Considerations

  • 长时储能并网需按当地电网规范确认爬坡速率、一次调频与低电压穿越（toConfirm gridCodeNote）。
  • 大容量主变损耗高（$541,208/年），SH15 非晶升级性价比最高（回收仅 2.4 年）。
  • 83 簇大规模并联，簇间一致性与 BMS 均衡是运维重点（梯次/液流等长时技术同理）。
  • N+1 冗余 nMinus1 通过，但实际 Ssc 需向电网公司确认（短路 36.54 kA 基于 500 MVA 假设）。
  • 口径为可行性级估算，图纸为示意，待设计院深化。

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