储能柜通用技术规范.pdf

T/CES XXX— 2023 I ICS 国际标准分类 号 CCS 中国标准文献分类号 T/CES XXX­2023 团 体 标 准 中国电工技术学会 发布 储能柜 通用 技术 规范 General-purpose technology Specification for Energy Storage Cabinet 202X-XX-XX发布 202X-XX-XX实施 T/CES XXX— 2023 II 目 次 目 次 II 前 言 . IV 引 言（可选项） V 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 2 4 总则 2 5 系统组成 2 5.1 一般规定 2 5.2 电池组单元 2 5.3 储能变流器 3 5.4 控制单元 3 5.5 柜体 4 5.6 消防设施 4 5.7 其他辅助设施 4 6 使用条件 5 6.1 环境条件 5 6.2 防振动 5 6.3 设备摆放 5 7 性能要求 5 7.1 并网运行技术要求 5 7.2 离网运行技术要求 5 7.3 功能要求 5 8 安全要求 6 8.1 防雷接地 6 8.2 绝缘 6 8.3 安全标识 6 8.4 温升 7 8.5 防护等级 7 8.6 电池安全预警 7 T/CES XXX— 2023 III 9 存储、运输 7 9.1 存储 7 9.2 运输 7 10 试验 . 7 10.1 试验项目 7 10.2 储能柜应完成出厂及并网现场的系统测试，并出具测试报告 . 8 附 录 A （规范性附录） A.1 结构示意图 9 附 录 B （规范性附录） B.1 电气拓扑示意图 10 参 考 文 献 11 T/CES XXX— 2023 IV 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 》 给出的 规则 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这些专利的责任。 本 文件 由中国 电工技术 学会提出。 本文件由中国电工技术学会标准工作委员会××× （ **专业 **） 工作组归口。 本 文件 起草单位 ： XXXX 本 文件 主要起草人 ： XXXX 本 文件 为首次发布。 （ **或 本标准所代替标准历次版本发布情况 **： ×××××××××××××××××× ×××× ×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××× 。 ） T/CES XXX— 2023 V 引 言 （可选项） （ **如果需要，给出标准技术内容的特殊信息或说明，以及编制该标准的原因。引言不包含要求。 **） 随着双碳的国家战略提出， 储能柜 采用电化学储能电池作为 介质 ，可接入 负荷侧 开展 削峰填谷 、 需 量控制 、临时增容、新能源消纳、电能质量治理等应用。为全面规范 储能柜 建设要求，实现 储能柜 的可 靠运行，特制定本标准。 本标准的制定可以为设备厂家、集成厂家、业主提供生产和使用依据，有助于各企业资源共享、充 分协作、合理竞争。 T/CES XXX— 2023 1 储能柜 技术规范 1 范围 本 文件 （ 或 本 部 分 或 本 指 导性 技 术 文 件 ） 规 定 了 储能柜 组成、使用条件、技术性能、安全性能以及 试验检测的技术要求 。 本 文件 （ 或 本 部 分 或 本 指 导性 技 术 文 件 ） 适 用 于 接入 380V电网电压等级的交流型 储能柜 ， 单柜功率 范围 为 50kW~200kW，容量范围 为 100kWh~400kWh， 其它电压等级、直流输出的 储能柜 可参照执行 。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是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 12325 电能质量供电电压偏差 GB/T 12326 电能质量 电压波动和闪变 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 20138 电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级（ IK 代码） GB/T 34120 电化学储能系统储能变流器技术规范 GB/T 34131 电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范 GB/T 36276 电力储能用锂离子电池 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 50065 交流电气装置的接地设计规范 GB/T 7251.1 低压成套开关设备和控制设备 GB 2894 安全标志及其使用导则 GB 50370 气体灭火系统设计规范 GB 51048 电化学储能电站设计规范 DL/T 448 电能计量装置技术管理规定 DL/T 2528 电力储能基本术语 Q/CSG 1204051 配电自动化系统安全防护技术规范 T/CES XXX— 2023 2 3 术语和定义 DL/T 2528、 GB/T 34120、 GB/T 34131、 GB/T 36545、 GB/T 36547、 GB/T 36276 界定 的术语和定 义以及下面的术语适用于本文件。 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 储能柜 Energy storage cabinet 包含 柜体、 电池组单元、电池管理单元、储能变流器、控制单元、消防单元、 热管理 单元于一体 且具备在 户外 场景灵活部署的系统。 3.2 动态增容 Dynamic capacity increase 一种 提高 配电 网 输送能力的补偿措施 ， 通过动态改变储能柜有功功率、无功功率的输出大小，实 现 配变 容量 临时增额。 4 总则 4.1 本标准 储能系统采用储能柜的形式在现场进行部署； 4.2 本标准储能柜 一般 包含 柜体 、 电池组单元 、 电池管理单元 、储能变流器、 控制单元、消防单元、 热管理 单元，适用于 负荷侧 户外直接放置的储能柜 。 5 系统组成 5.1 一般规定 5.1.1 储能柜 单柜 功率范围一般为 50kW~200kW，容量范围一般为 100kWh~400kWh； 储能柜支持并机进 行功率、容量的扩展。 5.1.2 储能柜 宜采用 户外柜集成的方式 。 5.1.3 储能柜 应 包括柜 体、电池组 单元 、电池管理单元、储能变流器、控制单元、消防单元 以及 热管 理 单元 。 5.2 电池组单元 5.2.1 电池组单元应满足以下要求： a） 电池组单元宜 选用 磷酸铁锂 电池 ， 符合 GB/T 36276 电力储能用锂离子电池的要求 ，不可选 用三元锂电池； b） 电池组单元循环寿命应满足 GB/T36276 的规定； c） 电池组单元安全性能 应符合 GB/T36276 的规定； d） 电池管理系统技术要求应符合 GB/T 34131 的规定 ； T/CES XXX— 2023 3 e） 按照 GB/T 36548-2018 中 7.12 的试验方法 ， 锂离子电池储能系统能量转换效率不应低于 94%。 5.3 储能变流器 5.3.1 储能变流器应满足以下要求： a） 储能变流器设计和性能指标应符合 GB/T 34120 的规定； b） 储能变流器宜采用单模块、单级架构； c） 储能变流器无功输出能力不低于 100%； d） 按照 GB/T 34133 试验方法，储能变流器整流或逆变额定效率不低于 97%（非隔离）； e） 按照 GB/T 34133 试验方法，储能变流器损耗不超过额定功率的 0.8%。 5.4 控制单元 控制单元位于储能柜中，功能上起到汇集电池组单元的通讯信息、储能变流器的通讯信息、计量 系统通讯信息、消防系统通讯信息、热管理通讯信息以及储能柜上级管理系统进行信息交互的作用。 控制单元可为储能柜中的几种控制单元，也可以将功能集成到 某一装置 中。 5.4.1 电池组单元通讯内容 控制系统与电池组单元通讯内容应至少包含以下内容： a) 簇数据 信息： SOC、簇电压、簇电流、循环次数、单体最高 /低电压、单体最高 /低温度； b) 状态信息：电池簇输出状态，电池系统告警和故障信息。 5.4.2 储能变流器通讯内容 控制系统与储能变流器通讯内容应至少包含以下内容： a） 数据信息：交流侧包括电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率，直 流侧包括电压、电流、功率； b） 状态信息：并离网状态、系统故障告警和维护信号； c） 控制信息：启停控制、功率控制、电压和频率控制。 5.4.3 计量系统通讯内容 控制系统与计量通讯内容应至少包含以下数据信息：并网点的频率、电压、电流、注入电网有功 和无功、功率因数数据，以及正 /反向有功电能、正 /反向无功电能。 5.4.4 消防系统通讯内容 控制系统与消防系统通讯内容应至少包含以下数据信息： H2、 CO 等可燃气体 ppm 数值、温度、烟 雾、预警级别等状态。 T/CES XXX— 2023 4 5.4.5 温湿度控制系统通讯内容 控制系统与温湿度控制系统通讯内容应至少包含以下数据信息：环境温度、环境湿度、工作电压、 工作电流、内外风机状态、整机状态。 5.4.6 上级管理系统通讯内容 接入电网的 储能柜 ，宜具有与上级管理系统的通讯功能，应记录但不限于以下信息： a） 电气模拟量：并网点的频率、电压、注入电网电流、注入电网有功和无功、功率因数、电能 质量数据； b） 电能量：可充 /可放电量、上网电量、下网电量等； c） 状态量：并网点开断设备状态、充放电状态、荷电状态等信号； d） 其他信息： 储能柜 功率 /容量等。 5.5 柜体 5.5.1 储能柜 的柜体外观应满足以下要求： a) 柜体各焊接部位牢固、焊缝均匀，无漏焊、咬边、气孔、飞溅等缺陷； b) 柜体外部油漆表面光滑、平整、颜色均匀，无流挂、漏底、针孔等缺陷； c) 柜体表面具有防腐蚀镀层或涂层。 5.5.2 储能柜 应至少满足 IP54 的防护等级。 5.5.3 柜体结构强度应符合 GB/T 5338 中设计要求的相关规定。 5.5.4 柜体外壳上应有醒目安全标识，包括接地标识、逃生指示、当心触电、严禁烟火、禁止带电操 作等。 5.5.5 柜体外壳上应有铭牌信息，包括但不限于：负责人、上次装置检测时间、装置额定功率 /额定容 量、投运日期、制造商等。 5.6 消防设施 5.6.1 储能柜 的消防安全要求应符合 T/CEC 373 的有关规定。 a) 储能柜 应配备自动灭火装置； b) 储能柜 应配备可燃气体监测和烟感探测； c) 消防介质宜选用全氟己酮或七氟丙烷。 5.7 其他辅助设施 5.7.1 储能柜 应具备热管理措施，可以是风冷或液冷等手段 ； 5.7.2 储能柜 应为储能柜内部自供电，应满足离网自启动要求； T/CES XXX— 2023 5 5.7.3 储能柜 输出断路器应符合 GB10963.12005 或 GB14048.22008 的相关要求，具备过载和短路 保护功能； 5.7.4 储能柜 应 具备 双向电能计量 功能 ，设备技术要求应符合 DL/T 448 中技术要求的规定 。 6 使用条件 6.1 环境条件 储能柜 在以下环境条件下应能够按照额定功率正常运行： a） 工作环境温度：－ 20℃ ～＋ 50℃ ； b） 海拔高度不高于 2000m； c） 相对湿度不高于 95%。 6.2 防振动 电池组单元应满足 GB/T 36276 中振动的要求。 6.3 设备摆放 储能柜 在工作时，设备摆放地点地面的水平度纵向（前后）水平倾斜不应大于 6°，横向（左右） 水平倾斜度不应大于 5°。 7 性能要求 7.1 并网运行 技术 要求 储能柜 并网运行时，应满足以下要求： a） 注入电网的电流谐波总畸变率限值为 5%； b） 交流侧电流中的直流电流分量不应超过其交流额定值的 0.5%； c） 并网运行时产生的电压波动和闪变应符合 GB/T 12326 的规定 ； d） 功率控制性能应符合 GB/T 36547 中功率控制的规定 ； e） 电网适应性应符合 GB/T 36547 中电网适应性的规定。 7.2 离网运行 技术 要求 储能柜 离网运行时， 应满足以下要求： a） 交流侧出口电能质量应符合 GB/T 34120 中离网电能质量的规定 ； b） 应具备零压软启动 功能； c） 应具备电压可调功能，电压 可 调节范围不 小 于额定电压的 ±10% 。 7.3 功能要求 T/CES XXX— 2023 6 7.3.1 自启动 储能柜 应具备启动和停止功能，并具备在无外接电源情况下实现自启动 功能 。 7.3.2 过载能力 储能柜 应具备短时过载能力， 110%额定功率情况下持续运行时间不少于 10min， 120%额定功率情 况下持续运行时间不少于 1min。 7.3.3 运行功能要求 储能柜 应具备有功功率控制、无功功率控制和功率因数调节等功率控制功能，满足削峰填谷、需 求响应、无功补偿、动态增容、三相电流不平衡治理 等 运行模式的要求 。 7.3.4 本地监控功能要求 储能柜 应具备本地监控功能，实现对装置内各种设备的数据监测和运行控制，应符合 GB/T 36558 的技术要求，包含以下功能： a） 应接收并显示电池管理系统的电压、电流、荷电状态、功率、温度及告警信息； b） 应接收并显示储能变流器的交直流电压、交直流电流、有功功率、无功功率及告警信息； c） 应具备并网充 /放电运行控制、离网 V/F 运行控 制、有功 /无功运行控制等控制功能； d） 应 具备自动运行策略和远程控制功能。 7.3.5 通 讯 与自动化 储能柜 宜具备与 上层 调度机构通讯的能力 ，满足下述技术要求： a) 应具备本地 /远程控制切换功能； b) 应具备 RS485 和以太网通讯接口； c) 应具备远程监测信息无线通讯接口。 8 安全要求 8.1 防雷接地 储能柜 的防雷设计应符合 GB/T 36276 的规定，系统应 预留接地点 ，且应与接地点可靠连接。 8.2 绝缘 储能柜 的绝缘性能应符合 GB/T 36276 中绝缘材料的性能的规定。 8.3 安全标识 储能柜 应有醒目安全标识，包括接地标识、当心触电、严禁烟火、禁止带电操作等，标识的形 状、颜色、尺寸和高度应按照 GB2894 规定执行。 T/CES XXX— 2023 7 8.4 温升 储能柜 的额定功率的温升应满足 GB/T 36545 中温升极限的规定。 8.5 防护等级 储能柜 应至少满足 IP54 的防护等级。 8.6 电池安全预警 宜具备电芯级信息监控及故障预警功能，能够上报告警信息和启动相应的保护功能。 9 存储、运输 9.1 存储 a) 地面无严重倾斜，承载力符合要求； b) 储存环境温度 宜 -25℃～ 55℃； c) 空气相对湿度宜小于 95%。 9.2 运输 a) 储能柜 应处于关闭断电状态； b) 运输环境温度宜 -25℃～ 40℃，空气相对湿度宜小于 95%。 10 试验 10.1 试验项目 表 1 储能柜 试验项目 序号 试验类别 试验项目名称 型式试验 出厂试验 现场测试 1 设备安全检 测 外观及结构检查 √ √ √ 绝缘耐受电压 √ √ ─ 2 性能试验 并网运行电流谐波试验 √ √ ─ 并网运行电流直流分量试验 √ √ ─ 功率控制性能试验 √ √ √ 电网适应性试验 √ √ ─ 离网运行电压谐波试验 √ √ ─ 离网运行电压不平衡度试验 √ √ ─ T/CES XXX— 2023 8 序号 试验类别 试验项目名称 型式试验 出厂试验 现场测试 离网运行动态电压瞬变范围试验 √ ─ ─ 过载能力试验 √ √ ─ 系统能量试验 √ √ √ 通 讯 功能试验 √ √ √ 噪声试验 √ ─ ─ 温升试验 √ ─ ─ 10.2 储能柜 应完成出厂及并网现场的系统测试，并出具测试报告。 T/CES XXX— 2023 9 附 录 A （规范性附录） A.1 结构示意图 A.1 储能柜 结构要求 A.1.1 储能柜 结构要求 图 A.1 储能 柜结构示意图 T/CES XXX— 2023 10 附 录 B （规范性附录） B.1 电气拓扑示意图 B.1 储能柜 电气拓扑要求 B.1.1 储能柜 电气拓扑要求 图 B.1 典型 储能 柜 通讯网络示意图 T/CES XXX— 2023 11 参 考 文 献 [1] ××× × ×× × ×× ×× ××× × ×× × ×× ×× ×× × × × × × × × × ×× [2] × × ×× × ×× ×× ××× × ×× × × × × × × × × × × × ×× × × × × × × × [3] ×× × × × × × × × × × ×× × × × × × × × × × ×× × × × × × × × ________________________