T_CERS0005-2023电力储能用数字储能系统技术条件.docx

ICS27.180CCSF19团体准T/CERS00052023电力储能用数字储能系统技术条件2023- 12-25 实施Digitalenergystoragesystemtechnicalconditionsforelectricalenergystorage2023-12-25发布中国能源研究会发布目次刖言I1范围12规范性引用文件13术语和定义14正常工作条件45总体技术条件46系统技术条件47设备与装置技术条件6,1.Z-刖百本文件按照GB/T1.1-2020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。本文件由中国能源研究会归口。本文件由起草单位：清华大学、云储新能源科技有限公司、华电内蒙古能源有限公司、中国长江三峡集团科学技术研究院、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、内蒙古龙源新能源发展有限公司、内蒙古华电氢能科技有限公司、国网河南电力有限公司电力科学研究院、国网浙江省电力有限公司电力科学研究院、国网宁夏电力有限公司电力科学研究院、合肥国轩高科动力能源有限公司、中国华电科工集团有限公司、北京国电通网络技术有限公司。本文件主要起草人：慈松、周杨林、高红、张明、王运方、张永密、高潮、苏一博、周琦、李庚达、司虎成、赵光金、刘敏、杨帆、马鑫、张东升、李艳红、王兴兴、杨晨。本文件首次发布。本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国能源研究会。相关意见反馈联系方式：中国能源研究会标准执行办公室(E-mail:CerS；Tel：010-56284696)、中国能源研究会信息通信专业委员会标准工作委员会(E-mai1:icc)。GB/T 7251.1GB/T 12325GB/T 30137GBZT 31464GB/T 34120GB/T 34131GB" 36276GBfr 36280GBfT 36545GB/T 36547GB 38755GB/T 42288GB 50116GB 51048DLZT 2528电力储能用数字储能系统技术条件1范围本文件规定了电力储能用数字储能系统的技术条件，描述了电力储能用数字储能系统的术语和定义、正常工作条件、总体技术条件、系统技术条件、设备与装置技术条件。本文件适用于电力系统以锂离子电池、铅碳电池作为储能载体的、额定功率不小于IoOkW且储能时间不少于15min的数字储能系统设计、制造、试验、检测、运行、维护和检修。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。低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则电能质量供电电压偏差电能质量电压暂降与短时中断电网运行准则电化学储能系统储能变流器技术要求电力储能用电池管理系统电力储能用锂离子电池电力储能用铅炭电池移动式电化学储能系统技术要求电化学储能系统接入电网技术规定电力系统安全稳定导则电化学储能电站安全规程火灾自动报警系统设计规范电化学储能电站设计规范电力储能基本术语3术语和定义3.1电池模块batterymodule通过串联、并联或串并联方式连接，只有一对正负极输出端子的电池组合体。来源：DUT2528-2022,4.23.23.2电池簇batterycluster由电池模块采用串联、并联或串并联方式连接的电池组合体。来源：DLTT2528-2022,4.23.3数字储能单元digitalenergjrstorageunit能够独立实现电池网络动态重构的最小设备组合，一般由动态重构电池网络、数字能量交换系统、储能变流器及附属设备等构成。3.4数字储能系统digitalenergystoragesystem由一个或多个数字储能单元构成，能够独立实现电能存储、转换及释放功能的系统。3.5电池网络batterynetwork电池模块之间通过快速通断装置，以串联、并联或串并联方式连接形成的电池簇。3.6动态重构dynamicreconfiguration串联、并联或串并联方式能够实时切换的电池网络运行方式。3.7电池阵列batteryarray由若干个电池簇并联，且与储能变流器及其配套设施连接后能够实现独立运行的电池组合体。来源：DUT2528-2022,4.23.53.8可重构电池阵列reconfigurablebatteryarray电池阵列中电池模块以电池网络连接，能够以动态重构运行的电池阵列。3.9重构间隙reconfigurabletimeslot动态重构电池网络的串联、并联或串并联方式由当前状态切换到下一个状态的时间。3.10重构周期reconfigurableperiod以固定的重构间隙进行电池网络动态重构时的重构间隙。3. 11数字能量网卡digitalenergyNetworkInterfaceController(NIC)用于实现电池模块串并联连接方式导通与切换，具有控制、保护和通信功能的装置。数字能量集线器digitalenergyhub用于采集多个电池模块的电流、电压、温度等参数，下发动态重构指令，具有控制、保护和通信功能的装置。3.13数字能量交换机digitalenergyswitch用于制定电池网络下一步运行状态，并将指令下发给数字能量集线器，具有控制、保护、通信功能的装置。3.14数字能量适配器digitalenergyadaptor能够采集可重构电池阵列总端口的电压和电流，配合数字能量交换机实现动态重构电池阵列的过压和过流保护的装置。3.15数字能量交换系统digitalenergyswitchsystem实现对电池模块和可重构电池阵列的电流、电压、温度等参数监测，根据内部各组件当前状态和外部调度需求，制定最优的动态重构运行状态，一般由数字能量网卡、数字能量集线器、数字能量交换机、数字能量适配器等组成，达到所有电池模块尽可能多的充入或放出电量。3.16储能变流器powerconvertersystem;PCS储能系统中能够进行整流或逆变，实现对电能存储设备充放电的功率变换设备。来源：DLZT2528-2022,4.1.1.213.17在线开路电压测量OIIIiiICOPenCirCUitVOltage(OCV)measure在动态重构过程中，完成电池模组开路状态下的端电压测量。3.18故障检测与隔离faultdetectandisolate对电池模块正常使用条件、可预见的故障条件中的故障发生要素进行的检测，并对检测出的故障电池模块进行快速切除的动作，剩余电池模块能够继续工作。3.19本质安全控制intrinsicsafetycontrol通过控制动态重构电池网络的运行模式，使数字储能系统运行在电流、电压、温度安全阈值内的控制方式。3. 20能量流energyflow数字能量交换系统中电流流动的通道中的能量部分。3.21信息流informationflow数字能量交换系统中电流流动的通道中的信息部分。4正常工作条件数字储能系统在以下环境条件应能正常使用：a）环境温度：2050;b）相对湿度：90%,无凝露；c）海拔高度：2000m;当海拔高度200Om时，应符合GB/T7251.1的相关规定；d）对于应用在海洋性气候的数字储能系统，应满足耐盐雾要求。5总体技术要求3.1 数字储能系统应具备调峰、调频、紧急功率支撑、电压控制、跟踪计划曲线、平滑功率输出、电压暂降支撑、备用电源供电中一种或多种应用功能，并符合GB/T36547的规定。3.2 数字储能系统的并网性能应满足电力系统安全稳定运行的要求，并符合GB38755、GB"31464的规定。3.3 数字储能系统应配备供暖通风与空气调节系统，满足储能系统正常工作环境的要求，数字储能电站设计应符合GB51048的规定，火灾自动报警系统设计应符合GB50116的相关规定。3.4 数字储能系统应根据不同类型电池配置灭火设施，并符合GBZT42288的相关规定。5. 5数字储能系统安全标志设置应符合GBZT29481的相关规定。5.6 数字储能系统用锂离子电池应符合GB/T36276的相关规定，铅碳电池应符合GE/T36280的相关规定，其他类型电化学电池应符合其相关规定。5.7 移动式数字储能系统应符合GBZT36545的相关规定。5.8 数字储能系统应具备电池网络动态重构、在线开路电压测量、故障检测与隔离和本质安全控制功能。5.9 数字储能系统的供电电能质量电压偏差应符合GBfr12325的相关规定，数字储能系统的电能质量电压暂降与短时中断应符合GB/T30137的相关规定。6系统技术条件6.1一般规定6.1.1 数字能量交换系统应与储能变流器、电池网络相匹配，并对电池运行状态进行优化控制及管理。6.1.2 数字能量交换系统各装置的功能宜分层就近实现。6.1.3 数字储能单元拓扑如图1所示。图1数字储能单元拓扑6.1.4 数字储能单元通常可分成电池模块、数字能量网卡、数字能量集线器、数字能量交换机、数字能量适配器、储能变流器。6.1.5 数字储能单元中能量流与信息流同时存在。能量流分布在构成电池模块和数字能量网卡、数字能量适配器和储能变流器中；信息流分布在数字能量网卡、数字能量集线器、数字能量交换机、数字能量适配器和储能变流器中。6.2电池模组在线开路电压测量6.2.1 数字储能系统电池模组在线开路电压的测量误差不应大于±5%。6.2.2 数字储能系统电池模组在线开路电压的测量周期不应大于100mSO6.3 电池网络动态重构6. 3.1数字储能系统应具备电池网络动态重构的能力。7. 3.2电池网络接收并完成动态重构周期不应大于500ms。6.4 电池模组故障检测与故障隔离6.4.1数字储能系统应具有电池模组故障检测功能，包括：电压越限、电压偏差越限、温度越限、电压采集线异常、温度采集线异常、通信中断，并符合GB“34131相关规定。6.4.2数字储能系统电池模组故障检测与隔离时间不应大于200ms。6.5本质安全控制6.5.1数字储能系统控制、保护、均衡与报警等功能应符合GB/T34131相关规定。6.5.2数字储能系统应具备“电-热”一体化控制功能，实现本质安全控制。6.6兼容性要求6.6.1数字储能系统应能够兼容不同类型、型号电池模块的管控参数要求。包含：锂离子电池、铅碳电池等。6. 6.2数字储能系统应能兼容3种及以上不同类型/批次/型号电池模块的混合使用。6.7在线容量核定6. 7.1数字储能系统应具备电池容量在线核定的功能。7. 7.2数字储能系统在线容量核定周期不应大于500mso8. 7.3数字储能系统在线容量核定精度偏差应小于±3*。7设备与装置技术条件8.1 数字能量网卡8.1.1 应具备采集多个电池单体、电压、温度等参数，接收并执行动态重构指令的功能；具有控制电池工作状态的功能；具有与数字能量集线器进行数据通信的功能。8.1.2 应满足以下技术要求：a）应具有电池模组接入、退出与旁路的功能；b）输入和输出端口之间电压不应高于65V；c）应适用于不高于100OV的电池网络；d）输入和输出端子对外壳绝缘耐压不应低于3000Vdc;e）导通电流不应低于180A；f）接入或退出电池模块的动作时间不应大于1ms；g）可采用自冷或强迫风冷方式散热。9. 2数字能量集线器7.2.1应具备采集多个电池模块的电流、电压、温度等参数，下发动态重构指令；具有对数字能量网卡的控制；具有与数字能量交换机进行数据通信的功能。7. 2.2可接入的数字能量网卡数量不应小于10个。7. 3数字能量交换机7.3.1应具备制定电池网络动态重构策略，并将指令下发给数字能量集线器，具有控制、保护、通信功能。7.3.2可接入的数字能量集线器数量不应小于10个。7.3.3应具备与储能变流器进行通信，实现功率调节功能。7.4.1应具有可重构电池阵列总端口电压、电流采集和故障状态下的快速保护功能。7.4.2输入和输出端口之间电压不应高于100OVdc。7.4.3应适用于不高于IooOVdC的电池网络。7.4.4输入和输出端子对外壳绝缘耐压不应低于3000Vdc.7.4.5导通电流不应低于500A。7.4.6故障状态下快速保护动作时间不应大于1ms。7.4.7可采用自冷或强迫风冷方式散热。7.5储能变流器储能变流器应符合GBZT34120相关规定。