电力系统配置电化学储能电站规划导则.pdf

ICS 27.180 F 19 中华人民共和国国家标准 GB/T XXXXX— XXXX 电力系统配置电化学储能电站规划导则 Planning guide for electrochemical energy storage station in power system XXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施 （征求意见稿） 国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发布 GB/T XXXXX— XXXX I 目 次 前 言 II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 总则 . 1 5 需求预测 . 1 6 风电场、光伏电站侧配置电化学储能电站 . 3 7 用户侧配置电化学储能电站 . 3 8 电网侧配置电化学储能电站 . 4 附 录 A （资料性） 电化学储能电站应用需求和综合效益 . 5 GB/T XXXXX— XXXX II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化 工作导则 第 1 部分： 标准化 文件 的结构 和 起草规则 》的规定起 草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国电力企业联合会提出。 本文件由全国电力储能标准化技术委员会（ SAC/TC 550）归口。 本文件起草单位：。 本文件主要起草人： GB/T XXXXX— XXXX 1 电力系统配置电化学储能电站规划导则 1 范围 本文件规定了电力系统配置电化学储能电站 的 需求预测以及电源侧、用户侧、电网侧电化学储能电 站配置 方法 。 本文件适用于电力系统电化学储能电站的规划配置。 2 规范性引用文件 下列文件 中 的 内容 通过文中的规范性引用而构成本文件必 不 可少的条款 。其中 ，注日期的引用文件， 仅 该 日期的版本适用于本文件 ； 不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 19963 风电场接入电力系统技术规定 GB/T 19964 光伏发电站接入电力系统技术规定 GB/T 40595 并网电源一次调频技术规定及试验导则 DL/T 2528 电力 储能 基本 术语 3 术语和定义 DL/T 2528界定的术语和定义适用于本文件。 4 总则 4.1 电力系统配置 电化学储能电站规划应与能源电力规划相衔接，与国民经济、社会发展相协调。规 划水平年应与能源电力规划水平年保持一致。 4.2 电力系统配置 电化学储能电站规划应满足电力系统安全稳定、电力可靠供应、清洁能源发展的要 求。 4.3 电力系统配置 电化学储能电站规划应遵循技术可行、安全可靠、经济合理、绿色环保的原则，合 理确定 建设 规模、项目布局。 4.4 电力系统配置 电化学储能电站规划应兼顾系统需求和电源、电网、用户侧的应用需求 。电化学储 能电站应用场景和综合效益参见附录 A。 4.5 电力系统配置电化学储能电站规划应远近期结合，根据电源、电网建设进度，合理安排建设时序。 4.6 当经济社会发展有重大变化，或电网规划、电源规划有重大调整，或电化学储能电 站规划实施与 预期有较大差异时，应对电化学储能电站规划进行重新调整。 5 需求 预测 5.1 一般要求 5.1.1 电力系统电化学储能电站的需求预测应根据系统调峰、调频、紧急功率支撑等需求确定，宜以省 级或地市级电网为单位开展。 GB/T XXXXX— XXXX 2 5.1.2 电力系统电化学储能电站的需求预测应基于电力系统现状和负荷预测结果，结合电源规划、电网 规划以及灵活调节资源已有规划等情况开展。 5.1.3 电力系统电化学储能电站的需求预测应根据送端、受端电网的特性差异开展。送端电网宜侧重电 源结构和外送电能力，受端电网宜侧重负荷分布和供电保障能力。 5.1.4 电力系统电化学储能电站的需求预测应结合电网安全裕度和社会经济发展要求，按照适度超前原 则确定。 5.2 基础数据收集 5.2.1 电力系统配置电化学储能电站 需求预测应收集规划所在地区 的 现状数据及规划数据。 5.2.2 现状数据包括 电网、电源、负荷、电化学储能电站以及其他类型储能等。 具体如下： a）电网数据包括网架结构、潮流分布以及线路、变压器、无功补偿装置、电抗器、调压装置等设 备参数； b）电 源数据包括电源类型、电源结构、装机规模、布局情况、出力特性、调峰调频特性 、黑启动 能力、发电量、年利用小时 、检修停运时间 等； c）负荷数据包括负荷类型、最大负荷、最小负荷、负荷特性 、用电量、年增长率等； d）电化学储能电站数据包括储能电池类型、额定充电功率、额定放电功率、额定充电能量、额定 放电容量、调节性能、并网点、技术经济参数等； e）其他类型储能数据包括技术类型、装机容量、调节性能、并网点、技术经济参数等。 5.2.3 规划数据包括负荷预测数据、电源规划方案、 电网规划方案、 在建和已规划的储能项目 等。 5.3 系统调峰储能需求 预测 5.3.1 系统调峰需求应根据电力、电量、峰谷差分析确定，宜按以下方式计算： a） 根据常规电源调峰能力和 负荷特性，计算 系统调峰需求，扣除 规划期新增的电网 调峰能力 ， 确 定电化学储能电站的功率需求 ； b）根据典型年、典型月、 典型日内的 亏缺、盈余平衡电量，计算电化学储能电站的能量需求。 5.3.2 用于 系统调峰的电化学储能电站功率与能量 配置规模 宜考虑储能利用率和经济效益， 经 技术经济 比较确定。 5.4 系统 调频储能需求 预测 5.4.1 系统调频需求应根据频率波动分析确定，宜按以下方式计算： a）根据 不可控电源出力和负荷 的变化特性，计算系统调频需求，扣除规划期新增的电网调频能 力，确定电化学储能电站的功率需求； b）根据单次连续调频电量的最大值，计算电化学储能电站的能量需求。 5.4.2 用于系统调频的电化学储能电站 功率与 能量 配置规模 宜考虑市场需求、储能利用率和经济效益， 经 技术经济比较确定。 5.5 紧急功率支撑储能需求 预测 5.5.1 电力系统紧急功率支撑需求 应根据电力 系统安全稳定要求确定 ， 宜按以下方式计算： a） 根据系统失去 一回线路、失去 一台大容量机组、直流系统闭锁等严重故障后，电网 频率 允许 偏 差 等要求 ，计算系统紧急功率支撑需求，扣除规划期内新增的 需求响应 、直流 紧急功率 控制、抽水蓄能 等 资源 的支撑能力，确定电化学储能电站的功率需求； b）根据严重故障后的紧急功率支撑时间要求，计算电化学储能电站的能量需求。 5.5.2 用于紧急功率支撑的电化学储能 电站功率与 能量 配置规模 宜通过稳定仿真计算，并 与其他 稳定措 施 进行 技术经济比较确定。 GB/T XXXXX— XXXX 3 5.6 系统黑启动储能需求预测 5.6.1 系统黑启动需求 应 根据电力系统全停后的恢复要求 确定， 宜按以下方式计算： a）根据电力系统的电源特点 和电网结构 ，确定应具备黑启动能力的机组， 结合 规划期新增的黑启 动电源， 确定需配置储能 的待 启动 机组； b）根据待启动机组 的 厂用电负荷规模，结合最大容量辅机启动时额定电流的冲击、恢复初期空载 输电线路充电功率等因素 ，确定电化学储能电站的功率需求 ； c）根据黑 启动过程持续运行 时间 要求， 计算电化学储能电站的能量需求。 5.6.2 用于系统黑启动的电化学储能电站 功率与 能量 配置规模 宜 与其他黑启动措施进行 技术经济比较 确定。 6 风电场、光伏 发 电站 侧 配置 电化学储能电站 6.1 风电场、光伏 发 电站配置电化学储能电站的额定功率和额定能量应在分析风电、光伏出力特性的 基础上，结合平滑输出功率波动、跟踪计划出力曲线、 削峰填谷 、辅助频率调节、提供电网调峰、无功 电压支撑等应用场景确定。具体 要求 如下： a）针对平滑有功功率输出场景，风电场宜 根据 GB/T 19963 规定的有功功率变化最大限值要求，光 伏 发 电站宜 根据 GB/T 19964 规定的有功功率变化速率限值要求 ，确定电化学储能电站的额定功率和额 定能量 ； b）针对跟踪计划出力场景，宜 根据 发电计划偏差考核限值要求 ，确定 电化学储能电站 的额定功率 和额定能量 ； c）针对 削峰填谷 场景 ，宜 根据 风电场、光伏 发 电站 最大出力 超出 备案容量 或送出线路输送能力 的 功率大小和时长， 以及降低场站出力峰谷差需求， 确定 电化学储能电站 的额定功率和额定能量 ； d）针对辅助频率调节场景，宜 根据 GB/T 40595 对 一次调频限幅、调差率和动态性能的要求 ，确定 电化学储能电站 的额定功率和额定能量 ； e）针对提供电网调峰能力场景， 宜 根据 电网调度运行对场站调峰能力的要求 ，确定 电化学储能电 站 的额定功率和额定能量 ； f） 针对无功电压支撑场景，风电场宜 根据 GB/T 19963 对无功容量、电压控制能力的要求，光伏 发 电站宜 根据 GB/T 19964 对无功容量、电压控制能力的要求 ，确定 电化学储能电站 的额定功率和额定能 量 。 6.2 风电场、光伏发电站配置 电化学储能电站 的 额定 功率与 额定 能量 应 根据 储能的多应用场景利用能 力和综合经济效益， 经 技术经济 比较 确定。 6.3 风电场、光伏发电站配置电化学储能电站的建设时序应结合风电场、光伏发电站分批次建设情况， 以及场站及其汇集站送出线路的输送能力确定。 6.4 单个 风电场、光伏 发 电站 配置的电化学储能电站 并网点宜选择在风电场、光伏电站内部。其中： a）风电场配置的电化学储能电站并网点宜选择场站升压 变低压侧母线； b） 光伏 发 电站配置的电化学储能电站并网点宜选择光伏 逆变器直流侧母线 或 场站升压 变低压侧母 线。 6.5 同一区域内 风电场、光伏 发 电站采用多场站汇集方式接入电网时，电化学储能电站 的额定 功率和 额定 能量应在 分析 汇集站的综合出力特性基础上确定，并网点宜选择汇集站升压变低压侧母线。 6.6 不同区域 风电场、光伏 发 电站配置共享型电化学储能电站时，电化学储能电站 的额定功率和额定 能量 应在分析各场站出力叠加后的综合出力特性基础上确定，并网点应根据电化学储能电站建设位置及 周边电网接入条件综合确定。 7 用户侧配置电化学储能电站 GB/T XXXXX— XXXX 4 7.1 用户 侧 配置电化学储能电站应在分析用户负荷特性基础上，结合 削峰填谷 、分布式电源就地消纳、 应急供电保障 、 提升 电能质量 等应用场景确定 。具体 要求 如下： a）针对 削峰填谷 场景，宜根据用户 的用电特性 、 变 配电设施容量 、负荷峰谷差率 等， 确定 电化学 储能电站 的额定 功率，根据 典型日的负荷削峰 填谷 电量 需求确定 电化学 储能电站 的额定 能量； b） 针对 分布式电源就地消纳场景，宜 根据典型年、典型月、典型日 分布式电源 上网功率和电量 ， 确定 电化学 储能电站 的额定 功率 和 额定 能量 ； c）针对应急供电保障场景，宜 根据 重要负荷供电可靠性要求、 电网转供能力 和 已有应急电源情况 ， 确定电化学 储能电站 的额定 功率和 额定 能量 ； d）针对 提升 电能质量场景， 宜根据用户并网点及内部供电系统的电能质量治理需求，确定电化学 储能电站的额定功率和额定能量 。 7.2 用户 侧 配置电化学储能电站的 额定 功率和 额定 能量 应 根据 储能的多应用场景利用能力和综合经济 效益， 结合 配电网接入条件， 经技术经济比较确定 。 8 电网侧配置电化学储能电站 8.1 电网侧配置电化学储能电站宜从缓解输配电网阻塞、电压越限和提供系统调峰、调频、紧急功率 支撑、黑启动等应用场景开展。 8.2 对于存在输配电阻塞或电压越限的电网区域，宜结合负荷预测结果，根据典型年、典型月、典型 日的输配电设备重过载 情况 、电压越限范围及持续时间 ，计算电化学储能电站的额定功率和额定能量， 并 与电网输配电工程建设等方案进行技术经济 对比后 确定 。 电化学 储能电站 宜 布局在输配电设备重过载 节点、电压越限节点 等位置 。 8.3 对于提供系统调峰、调频、紧急功率支撑、黑启动 等应用场景，应根据电力 系统需求 预 测结果 ， 确定 电化学储能电站的功率和能量规模、布局位置、建设时序 。具体 要求 如下： a） 电化学 储能电站的配置功率和能量规模应 根据 其 多场景综合支撑能力， 经 技术经济 分析 确定； b） 电化学储能电站的 布局 位置 应根据其应用场景，结合电源分布、负荷分布和电网网架等因素， 采用就近部署原则，重点选择 在负荷密集接入、新能源密集接入、大规模 分布式电源汇集、 大容量直流 馈入、调峰调频困难、电压支撑能力不足等关键电网节点 ； c）电化学储能电站建设时序应根据负荷逐年预测结果、电源与电网项目建设时序确定，满足电力 系统对电化学储能电站的逐年规划配置需求。 GB/T XXXXX— XXXX 5 附 录 A （资料性） 电化学储能电站应用 场景 和综合效益 电化学储能电站应用 场景 和综合效益参照表 A.1。 表 A.1 电化学储能电站应用 场景 和综合效益参照表 部署位置 应用 场景 综合效益分析 风电场、光 伏 发 电站 平滑输出功率波动 包括平滑功率波动、减少发电计划考核费 用、 超出备案容量的发电量消纳、 调峰调 频辅助服务收益、 无功电压支撑 等效益。 跟踪计划出力曲线 弃电增发 辅助频率调节 提供电网调峰 无功电压支撑 用户侧 削峰填谷 包括峰谷套利、分布式电源消纳、无功电 压支撑、降低购电费用、参与电网需求响 应、减缓配电投资、提升 供电保障能力 和 电能质量等效益。 分布式电源就地消纳 应急供电保障 提升电能质量 电网侧 系统调峰 包括调峰调频辅助服务收益、 缓解输电阻 塞 、 无功 电压支持、快速爬坡支持、 紧急 功率支撑 、提高供电可靠性等效益。 系统 调频 紧急功率支撑 系统黑启动 缓解输配电阻塞 、电压越限