2022电池储能系统集成技术规范

电池储能系统集成技术规范 目次 l 范 围 l 2 规 范性 弓 1用 文件 .l 3 术 语和定 义 2 4 系 统 集 成技 术 总 则 3 5 系 统 集 成 保 护技 术 要 求 3 6 系 统接 入 电 网 等 级 及 接 入 方 式 3 7 系 统 安 全 设 计 4 8 储能 系 统 子 系 统 技 术 要求 4 9 系 统集 成 技 术 要 求 6 10 系 统 电 能 计 量 功 能 . 8 电池储能系统集成技术规范 1 范围 本 文 件 规 定 了 用 户 侧 储 能 系 统 集 成 的 相 关 术 语 定 义 、 技 术 总 则 、 技 术 要 求 、 按 入 电 网 等 级 及 按 入 方 式 、 安 全 设 计 、 电 能 计 量 等 ： 本文件 仪适用千 lOkV 及以下 电压等级接 入 ， 单 位 并网点储能功率不超 过 5 兆瓦 (2h)的 用户侧储能 系统 。 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 对 应 的 版 本 适 用 千 本 文 件 ：不 注 日期的引用文件，其最新版本（包 括 有 的 修 改 单 ）适 用千本文 件 。 GB 2894 安全标志及其使用导 则 GB 14050 系统接地的型式及安全技术要求 GB 50057 建筑物防雷设计 规范 GB 51048 电化学储能电站设计规范 GB/ T 12325 电 能 质 量 供 电 电 压 允 许 偏 差 GB/ T 12326 电 能 质 量 电 压波动和闪变 GB/ T 14598 . 26 量度继电器和保护装置第 26 部分·电磁兼容要求 GB/ T 14549 电能质 量 公用电网谐波 GB/ T 15543 电能质量 三 相电压不平衡 GB/ T 15945 电能质量电力系统频率偏差 GB/ T 19862 电能质量监测设备通用要求 GB/ T 24337 电能质量公用电网间谐波 GB/ T 34120 电化学储能系统储能 PCS技术规范 GB/ T 34131 电化学储能电站用悝离子电池管理系统技术规范 GB/ T 36276 电力储能用捚离 子电 池 GB/ T 36545 移动式电 化 学储能系统技 术 要求 GB/ T 36547 电化学储能系统接入电网技术规定 GB/ T 36558 电力系统电化学储能系统通用技术条件 GB/ T 4208 外壳防护等级 (IP 代码） GB/ T 50065 交流电气装咒的接 地设计规 范 NB/T 4209 1 电化学储能电站用俚离子电池技术规范 DL/ T448 电能计噩装置技术管理规程 DL/ T634. 5101 配电自动化系统 应用实施细则 DL/ T645 多功能电能表通信协议 DL/ T719 远动设备及系 统 ． 第 5 部 分 ： 传输规约 第 102篇 ： 电力系统电能累 计量传输配套标准 DL/ T860 实 施技术规范 DL/ T5149 变电站监控系统设计规程 Q/ GDW 1 1 725 储能系统接入配电网设计内容深度规定 Q/ GDW 1 56 4 储能系统接入配电网技术规定 3 术 语 和 定义 3. 1 3. 2 3. 3 下列 术语和 定义适用于本文件． 电 化 学 储 能 系 统 Elec t rochem i ca l Ene r gy St or age Sys t em 通过电化学电池进行可循环电能存储、转换及释放的设备 系 统 。 用户侧电化学储能系统 Use r - s ide E lec t rochem i ca l Ene r gy St o r age System 接入电力用户内部配电系统的电化学储能系统 。 电池系统 Ba t t e r y System 电化学电池及配套的电池管理系统 ( BMS ) 、监测和保护等电 子设备的集合 ， 由一 个或多 个电 池 单元组 成。 3.4 3.5 3.6 3. 7 3. 8 2 公共连接点 Point of Comno n Coup I ing 电力用户与公用电网连接处。 电池管理 系统 Bat t e r y Ma nagement System 监割电池的状态（ 温 度 、 电 压 、 电 流 、 荷 电 状 态 等 ， ） 为电池 提供维护、管理及通讯接口的系 统 。 储能变流 器 Powe r Conversion Sys t em 连 接 电 池 系 统 与 电网（和／或负荷），实现功率双向变换的 装 。 咒 监控系统 Mo nit or and Cont r o l S yst em 储能 系统中对电池系统、变流器等进行协调控制 、 保护 、 监测等软硬件单元的总称 。 额定能量 Rat ed Ene rgy 在规定条件下测得或由制造商声明的电池能噩，以 W.h 为单位。 4 系统集成技术总则 4. 1 用 户 侧 电 化 学 储 能 系 统 不 应降低所接入用户和公用电网的供电可靠 性 、 可 操 作 性 和 安 全 性 ， 不 应 影 响 用户的正常用电。 4. 2 用 户 侧 电 化 学 储 能 系 统 应 用 模 式 包 括 用 户 侧 电 能 管 理 和 参 与 电 网 需 求 响 应 、 辅 助服务等模式 ． 储能 系 统 的 功 率 控 制 策 略 及 远 动 设 备 应 满 足 应 用 模 式 的 技 术 要 求 4. 3 用户侧电化学储能系统集成 设 计 ， 在 满 足 技 术 要 求 的 情 况 下 ， 应 选 择 节 能 、 环 保 、 高 效 、 安 全 、 可 靠 、 易 维 护 的 设 备 。 4. 4 用 户 使 用 移 动 式 储 能 设 备 在 同 一 用户内 以 流 动等方式给用电设备提供临 时 、 备 用 电 源 时 ， 在 接 入 点 必须安装有智能并离网转换设备。 4. 4 用 户 侧 电 化 学 储 能 系 统 共 成 设 计 时 ， 应 安装 可 闭 锁 、 具 有 明 显 开 断 点 、 可 实 现 可 靠 接 地 功 能 的 开 断 设 备 、 可就地或远程操作。 5 系 统 集 成 保 护技术要求 5. 1 用 户 储 能 系 统 染 成 的 保 护 应 符 合 可 靠 性 、 选 择 性 、 灵 敏 性 和 速 动 性 的 要 求 。 5. 2 用 户 储 能 系 统 保 护 的 配 建 及 整 定 应 与 电 网 侧 保 护 相 适 应 ， 与 电 网 侧 重 合 闸 策 略相配合。 5. 3 用 户 储 能 系 统 应 配 建 防 孤 岛 和 逆 功 保 护 装 置 ， 防 孤 岛 保 护 应 与 电 网 侧 线 路 保 护 相 配 合 ， 配 建 的 逆 功 保 护 设 备 ， 当 检 刹 到 逆 向 电 流 超 过 额 定 输 出 的 5%时 ， 储 能 设 备 应 在 0. 5s~ 2s 内 停止向 电 网 线 路 送 电 。 5. 4 用户储能系统的并离网转换设备必须符合国家标准及电力行业的规程和规定 5. 5 储能系统应以单点方式接入配电网。接有储能系统的低压配电台，区不能与其 他台区建立低压联络 。 5. 6 电 池 储 能系统并网点处的保护 应 与所 按 入电 网 的保 护 协 调配 合 ，电池储 能系统的接地型式与 接 入 电 网的接 地 型式 一 致 ，不应抬商接 入电网点原有的过电 压 水 平和影咱原有电网的接地故降保护配合设置 。 5. 7 电 池 储 能系统设 备 应满足相应电压等级的 电 气设备绝缘耐压要 求 。 6 系统接入电网 等 级及接入方式 用 户 侧 储 能系统接入公用电网参照分布式电源管理办法执行 ： 用 户 侧 的 储 能 系 统 需 要 向 项 目 所 在 地 的 供 电 公 司 报 备 。 参 照 国 标 GB/f 36547 中 推 荐 的 接 入 电 压 ， 用 户侧电化学系统根据额定 功率选取并网电 压 等 级 。 电 化 学 储 能 接 入 电 网 电 压 等 级 推 荐 表 见 表 1 。 3 表 1 电 化 学 储 能 接 入 电 网 电 压 等 级 推 荐 表 电化学储能系统额定功率 接 入电 压等级 接入方式 8kll 及 以下 220V/ 38 0V 单项或 三 相 8kW~ 1000 kl\ 380 V 三 相 500kW~5000 kW 6KV~20 KV 三 相 5000kW~ l OOOOO Kw 3 5KV~ l l 0 KV 三 相 7 系 统 安 全 设 计 7. 1 用 户 侧 电 化 学 储 能 系 统 宜 布 置 在 建 筑 物 外 的 独 立 区 域 内 ， 远 离 水 资 源 、 电 力 燃 气 设 施 、 楼宇和车辆 人 员 密 集 区 域 ． 应 满 足 运 行 、 抢 修 、 消 防 和 环 保 对 场 所 的 要 求 ， 不 同 电 池 类 型 的 储 能 系 统 宜 分 区 布 置 。 7. 2 用 户 侧 电 化 学 储 能 系 统 防 雷 与 接 地 、 消 防 设 施 、 火 灾 报 菩 条 统 、 视 频 监 视 系 统 ． 应 符 合 GB51048的 规 定 ， 视 频 及 环 境 监 控 系 统 宜 具 备 远 方 监 视 功 能 ． 7. 3 用户侧电化学储能系统的防污、防盐雾、防风沙、防湿热、防水、防寒等措施应与应用环境条件相 适应 ． 7. 4 用户侧电化学储能系统接入容量超过所在台区配变额定容 量 2 5 %时 ， 在配变低压 母线处装设防孤 岛装置。 7. 5 用 户 侧 电 化 学 储 能 系 统 不 允 许 倒 送 电 到 电 网 中 的 ， 在 公 共 电 网 联 接 点 装 设 防 逆 流 装 置 ， 检 测 到储能 系统倒送电到电网 时 ， 调节储能变流器降功率运行或停止工 作 。 7. 6 对 千 采用逆变整流接入的用户侧电 化 学 储 能 系 统 ， 发 生 短 路 故 障 时 ， 储 能 变 流 器 应 封 锁脉 冲 输 出 ， 限 制 短 路 电 流 ， 短 路 电 流 按 1. 5 I n 计 算 7. 7 用户 侧 电 化 学储系统的继 电 保护需要有短路瞬时 、长 延 时、分励脱扣和欠 压 脱扣的功能。 7. 8 用户 侧 电 化 学储能系统设备与用户配电接地系统相连， 且满足接 地电 阻不大千 4 Q 。 7. 9 接入 380V 电压等 级的用户 侧 电 化 学储能系统应安装剩余电流保护器。 7. 10 用 户 侧 电 化 学 储 能 系 统 应 在 电 气 设 施 和 线 路 附 近 设 置 当 心 触 电 等 文 字 和 符 号 ， 标 识 的 形 状 、 颜 色 、 尺 寸 和 商 度 按 照 GB 2894 规定执行。 8 储 能 系 统 子 系 统 技 术要求 8. 1 通 用 要求 8. 1. 1 用户侧电 化 学储能系统中储能电池 、 电池管理系统 、 变流器 、 监控系统和通信系统等 ， 应满足 GB/ T 36558 和相关国家 （ ／行 业 ）标准的要求 ， 储 能 设备应具备型式试验 报 告。 8. 1. 2 储能系统的选型宜综合考虑应用需求、电池特性和建设条件、技术经济性等多方 面 因素 ，可 采用 4 混合型储能系统。 8. l. 3 储 能 系 统 容 量 应 结 合 直 流 侧 电 压 等 级 、 直流侧断路器的开断容量和储能变 流 器 的 选 型 经 技 术 经济比较后确定。 8. l. 4 储能系统设备应选择节能、环 保 、 商 效 、 安 全 、 可 靠 、 少 维护型设备 8. 2 电 池 系 统 8. 2. 1 电 池 应 选 择 安 全 、 可 靠 、 环 保 电 池 。 池 电 应 根 据 电 池 放 电 倍 率 、 自放电率、循环寿命、能豐效率、 安 全 环 保 、 技 术 成 熟 度 和 储 能 电 站 应 用 场 景 对 系 统 响 应 、 散 热 能 性 的 需 求 以 及 电 站 建 设 成 本 和 建 设 场 地 限 制 等 选 型 。 8. 2. 2 电池宜采用模块化设计 。 8. 2. 3 电池系统的成组方式及其连接拓扑 应 与 储能变流器的拓扑结构相匹配，并宜减少 电 池 并 联 个 数 。 8. 2. 4 直流侧接地型式，应符 合现行国家标准 GB/T 16895. l 的 规定。 8. 3 储能变流器 8. 3. l 储 能 变 流 器 应 具 有 充 放 电 功 能 、 有 功 功 率 控 制 功 能 、 无 功 功 率 调 节 功 能 和 并 离 网 切 换 功 能 。 8. 3. 2 储 能 变 流 器 的 效 率 、 损 耗 、 过 载 能 力、功率控制精度、功率因 数 、 绝 缘 耐 压 、 噪 声 、 外 壳 防 护 等 级 等 性 能 应 符 合 GB/T 34120 中的要求。 8. 4 电池管理系统 8. 4. 1 电 池 管 理 系 统 的 拓 扑 配 置 应 与 储 能 变 流 器 的 拓 扑 、电池的成组方式相匹配与协 调 ， 井 对 电 池 运 行 状态进行优化控制及全面管理。 8. 4. 2 电池管理系统各功能具 体 实现层级由电池管理系统的拓扑配置情况决定 ， 宜分层就地实现。 8. 4. 3 电池管理系统的利量功 能 、 计算功 能 、 信息交互功 能 、 故障诊断功 能 、 电池的保护功能、对 时 、 时 间 记 录、存 储 、 故 障 录波、显示功能应符 合 GB/ T 34131 的要求。 8. 5 储能能量管理系统 8. 5. 1 用户侧储能能量管理系统应符合 GB/ T 36274技术规范。 8. 5. 2 具备遥割、遥信 、遥 调 、遥控 等功能。 8. 5. 3 监控系统可由站控层、间隔层和网络设备等构成，并应采用分层、分布、开放式网络系统实现连 接。 8 . 5. 4 能 量 管 理 系 统 与 BMS、 PCS通 信 应 快 速 、 可 靠 、 通 信 规 约 可 采 用 IEC6185 0、 ModbusTCP/ I P 等。 8 . 6 安全消防 5 8. 6. l 消防设 计应贯彻“预防为主，防消结 合 ”的 方 针 ， 防 治 和 减 少 火 灾 危 害 ， 保 障 人 身 和 财 产 安 全 。 8. 6. 2 消防设计应根据电站的不同规模、各类电池不同特性采取相应的消防措施、从全局出发、统筹兼 顾、做到安全适用、技术先进经济合理 。 8. 6. 3 站内各建、构筑物和设备的火灾危 险 分 类 及 其 最 低 耐 火 等 级 应 符 合 表 l 的 规 定 。 9 系 统 集 成 技 术要求 9. 1 通 用 技 术 要 求 用户 侧 储能系 统 应用于电力系统的设计应符 合 GB/ T 36558 的要求 。 宜具备但不限于平 滑 发 电 功 率 输 出 、 跟踪计划发电、系统调试、削峰填谷、紧急功率支撑等应用 功 。 能 应 按照负荷性质、负 荷 容贵、 允 许 中断供 电 时 间等要求确定系统 的 设计容凳及额定输出功 率 。 9. 2 额 定 功 率能量 转换效率 钾 离子电池储能系统能量转化 效率不应低千 92%, 铅 酸电池储能系统能量转化效率不应低 千 86%, 液流电池不应低 千 65%, 高 温钠电池储能系统能量转化效率不应 低千 80%。 9 . 3 功率 控制能力 电池储能系统染成后应具备有有功功率控 制 、 无功功率调节以及功率因数调节能力井满足 系 统 功 能 要 求。 9. 4 充放电响应、 调 节、转换 时 间 电池储能系统的充放电响 应 时 间 应 不 大 千 2s, 调节时间不大千 3s, 充 电 放 电 转 换 时 间 不 大 千 2s。 9. 5 电磁兼容 电池储能设备电磁兼容应满 足 GB/ T 14598. 26 的要求。 9. 6 电 能质量 储 能 系 统 接 入 公 共 连 接 点 的 谐 波 电 压 应 满 足 GB/ T 11519 的要求，间谐波电压应满足 GB/ T 24337 的 要 求， 电压偏差应满足 GB/ T 12325 的 要 求 ， 电 压 波 动 和 闪 变 值 应 满 足 GB/ T 12326 的 要 求 ， 电 压 不 平 衡 度 应 满 足 GB/T 15543 的 要 求 。 9, 7 电 网 通讯 9. 7. l 储能系统内部通信可采用以太网、串行口等接口，通信规 约可采用基于 CAN 2. 0、 Modbus TCP、 6 DL/ T 634. 5101、DL/ T 634. 5104 或 DL/ T 860 (所有部分）的通信协议。 9. 7. 4 储 能 变 流 器 宜 具 备 CANI RS 48 5、 以 太 网 通 讯 接 口 。 其 中 ， PCS与 监 控 站 级 通 信 宜 采 用 以 太 网 通 讯 接 口 ， 宜 支 持 MODBUSTCP、 DL/ T 860、 PROFIBUSDP 通 信 协 议 ； 与 电 池 管 理 系 统通信宜采用C AN/ RS 485, 宜 支 持 CAN 2. 08、 MODBUS-TCP 通信协议。 9. 8 系统监控 9. 8. 1 监 控 系 统 应 具 备 对 储 能 系 统 内 各 种 设备进行监视和控制的能力 ， 以 及 接 受 远 方 调 度 的 能 力 ， 且 应 符 合 电 力 系 统 二 次 系 统 安 全 防 护 规 定 。 9. 8. 2 监 控 系 统 应 根 据 储 能系统的规校和应用帘求 等 情 况 选 择 和 配 咒 软 硬 件 ， 具 备 可 靠 性 、 可用性、扩 展 性 、 开 放 性 和 安 全 性 。 9. 8. 3 监控 系 统应能接收并显示 B IS 上传的电压、电流 、 荷电状态 ( SOC) 、 功率、温度及异常告警等 信息 。 9. 8. 4 监控系统应具备对储能系统并 网 点的模拟 量 、 状态 量 及相关数据进行采华 、 处理 、 显示 、 储存等 功能 ， 满足 DL/ T 5149 要求 。 9. 8. 5 监控系统应具备对储能系统并 网 点 、 各单 元 储 能系统连接点 处 开关 以 及对 PCS 的 工 作 状 态 进 行 控制的功能，支 持选择控制和 直 接控制两 种 模式 ， 符合 DL/ T 634. 5104 的规定。 9. 8. 6 监 控 系 统 宜 具 备 对 储 能 系 统 内 的 关 键 部 件 （ 如 电 池 单 体 、 电 池 组 、 变流器等） 的 运 行 数 据 进 行 统 计 分 析 功能。 9. 9 系统运维与 生 命 周 期管理 9. 9. 1 运行和维护 人 员应 具 有 相 关 作 业资格并经培训合格后方 可 上岗 。 9. 9. 2 运行前应编制 日 常维 护、 定期维护及应急维护规程。 9. 9. 3 运行前应进行接地检查 ， 确定可 靠按 地 后方可启动运行。 9. 9. 4 宜定期 对 电 池 容量进行标定。 9. 10 电池系统安全要求 9. 10. 1 将 电 池 模 块 充 电 至 任 一 电 池 单 体 电 压 达 到 电 池 单 体 充 电 终 止 电 压 的 l. 5 倍 或 时 间 达 到 l h, 不应 起 火 、 不 应爆炸。 9. 10. 2 将电池模块放电至时间达到90mi n 或任 一 电 池单体电压达到OV , 不 应起火、不应爆炸。 9. 10. 3 将电池模块正 、 负极经外部短路 l Omi n, 不 应起 火 、 不应爆炸 。 9. 10. 4 将 电 池 模 块 挤 压 至 变 形 量 达 到 30%或 挤 压 力 达 到 l 3kN土 0. 78k N, 不 应 起 火 、 不 应 爆 炸 。 9. 10. 5 将 电 池 模 块 的 正 极 或 负 极 端子朝下从 1. 2m 高 度 处 自 由 跌 落 到 水 泥 地 而 上 1 次 ， 不 应 起 火 、 不应 爆 炸 。 7 9 . 10. 6 将 电 池 模 块 中 特 定 位 置 的 电 池 单 体 触 发 达 到 热 失 控 的 判 定 条 件 ， 不 应 起 火 、 不 应 爆 炸 ， 不 应 发 生热 失控扩散。 9. 10. 7 按 标 称 电 压 计 算 ， 电 池 模 块 正 极 与 外 部 裸 露 可 导 电 部 分 之 间 、 电 池 模 块 负 极 与 外 部 裸 露可导电 部 分 之 间 的 绝 缘 电 均 不 应 小 于 1000Q / V。 9. 1 0 . 8 在 电 池 模 块 正 极 与 外 部 裸 露 可 导 电 部 分 之 间 、 电 池 模 块 负 极 与 外 部 裸 露 导 可 电 部 分 之 间 加 相 应 的 电 压 ， 不 应 发 生 击 穿 或 闪 络 现 象 。 9. 10. 9 电池 储能系统的防雷与接地应符合 GB14050、 GB50057 和 GB/ T50065的要求 。 9. 10. 10电 池 储 能 系 统 应 有 醒 目 标 识 ， 标 识 的 形 状 、 颜 色 、 尺 寸 和 高 度 应 满 足 GB2894的 要求 10 系 统电能计量功能 10. l 用 户 侧 电 化 学 储 能 系 统 应 设 咒 电 能 计 豐 装 胃 ， 设备配 置和技术要求应符合 DL/ T 448的 规 定 ． 10. 2 电能计量表应具备双向有功和四象限无功计量、 事 件 记 录 功 能 ， 具备本地通信和远程通信的功能 其 通 信 协 议 应 符 合 DL/ T 645的规定。 10. 3 用户公共连接点和电化学储能系统并网点电量计量表应具备分 时 电量记录及上传功能 需将电量信 息上传电网调度 机构时， 通 信协议应符合 DL/ T 719 的规定。 8