【政策法规】T36558-2018电力系统电化学储能系统通用技术条件_15页_2mb

电力系统电化学储能系统通用技术条件总结

核心内容概述

本标准《电力系统电化学储能系统通用技术条件》规定了电力系统中电化学储能系统的通用技术要求，涵盖系统、设备、保护、监控、通信和计量等多个方面。适用于以电化学储能电池为储能载体、额定功率不小于 $100\mathrm{kW}$ 且储能时间不少于 $15\mathrm{min}$ 的储能系统。

主要观点

1. 系统应用功能

   • 电化学储能系统应具备平滑发电功率输出、跟踪计划发电、系统调频、削峰填谷、紧急功率支撑等功能。
   • 系统应满足电网接入要求，具备低电压和高电压穿越能力，确保在电网故障时能可靠运行。

2. 设备性能要求

   • 不同类型的电池（铅炭电池、锂离子电池、全钒液流电池）有各自的技术指标。
   • 储能变流器需满足效率、损耗、过载能力、功率控制精度、功率因数、绝缘耐压、噪声、外壳防护等级等要求。

3. 安全与防护

   • 系统应具备过充、过放、短路、跌落、热失控扩散等安全性能要求。
   • 系统需具备防爆、阻燃、绝缘电阻、介质强度等安全措施。
   • 储能系统应配置相应的保护装置，如过电压、过电流、频率响应、防孤岛保护等。

4. 监控与通信

   • 监控系统应具备数据采集、处理、显示、存储、控制操作、数据统计分析、与外部系统互联、能量管理等功能。
   • 通信系统应支持多种协议，如DL/T634.5101、DL/T634.5104、DL/T860、Modbus-TCP、CAN 2.0等，实现与电网调度机构的通信和数据交互。

5. 环境与兼容性

   • 系统应能在 $0^{\circ}\mathrm{C} \sim 40^{\circ}\mathrm{C}$ 温度、相对湿度 $\leqslant 90%$、海拔 $\leqslant 2000\mathrm{m}$ 等环境下正常运行。
   • 设备需与电网保护系统协调配合，确保系统运行的安全性与可靠性。

关键信息

6.1 额定功率能量转换效率

• 锂离子电池：不低于 $92%$
• 铅炭电池：不低于 $86%$
• 全钒液流电池：不低于 $65%$

6.2 功率控制能力

• 储能系统应具备有功功率控制、无功功率调节、功率因数调节能力，满足系统功能需求。

6.3 充/放电响应时间

• 不应大于 $2\mathrm{s}$

6.4 充/放电调节时间

• 不应大于 $3\mathrm{s}$

6.5 充/放电转换时间

• 不应大于 $2\mathrm{s}$

6.6 故障穿越

• 低电压穿越：并网点电压在图1曲线1及以上区域时，系统应不脱网运行；否则允许脱网。
• 高电压穿越：并网点电压在图2曲线2及以下区域时，系统应不脱网运行；否则允许断开连接。
• 直流分量：接入公共连接点的直流电流分量不应超过交流额定值的 $0.5%$

7.1 铅炭电池

• 初始充放电能量：初始充电能量不应小于额定充电能量，初始放电能量不应小于额定放电能量，能量效率不应小于 $86%$
• 循环性能：额定功率循环耐久性不低于 $1000$ 次，额定功率-恒压循环耐久性不低于 $2000$ 次
• 能量保持能力：室温保持能量不低于初始放电能量的 $95%$，高温保持能量不低于 $90%$
• 安全性能：应通过过充、过放、短路、跌落、热失控扩散、气体析出量等测试，确保安全运行

7.2 锂离子电池

• 初始充放电能量：能量效率不低于 $92%$
• 循环性能：能量型模块循环 $500$ 次后保持率不低于 $90%$，功率型模块循环 $1000$ 次后保持率不低于 $80%$
• 能量保持与恢复：能量保持率不低于 $90%$，充电和放电能量恢复率不低于 $92%$
• 安全性能：应通过过充、过放、短路、挤压、跌落、热失控扩散等测试，确保系统安全

7.3 全钒液流电池

• 电堆电压一致性：各电堆静态开路电压最大值与最小值与平均值的差值应不超过平均值的 $\pm 2%$
• 能量效率：应大于 $65%$
• 能量保持能力：应大于 $90%$
• 安全性：氢气体积分数应低于 $2%$，绝缘电阻不低于 $1\mathrm{M}\Omega$，应具备过充、过放保护功能

7.4 电池管理系统

• 应具备测量、计算、信息交互、故障诊断、保护等功能。
• 电压、电流、温度、绝缘电阻等测量精度需满足要求，采样周期和误差范围明确。

7.5 储能变流器

• 功能要求：具备充放电、有功功率控制、无功功率调节、并离网切换等功能。
• 性能要求：
  • 整流效率和逆变效率不低于 $94%$
  • 待机损耗不超过额定功率的 $0.5%$，空载损耗不超过 $0.8%$
  • 交流侧电流在 $110%$ 额定电流下持续运行时间不少于 $10\mathrm{min}$，在 $120%$ 额定电流下持续运行时间不少于 $1\mathrm{min}$
  • 功率控制精度不超过 $5%$，功率因数不小于 $0.98$（超前或滞后）
  • 绝缘电阻不低于 $1\mathrm{M}\Omega$，介质强度需满足相应电压等级要求
  • 噪声不大于 $80\mathrm{dB}$，外壳防护等级不低于 IP20

7.6 保护

• 继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性要求。
• 储能系统应配置防孤岛保护，孤岛检测时间不超过 $2\mathrm{s}$
• 故障录波设备应记录故障前后 $10\mathrm{s} \sim 60\mathrm{s}$ 的运行数据

7.7 监控

• 监控系统应具备监视、控制、数据采集、远程调度等功能。
• 应支持选择控制和直接控制模式，符合 DL/T634.5104 规定。
• 应具备与配电管理系统、调度自动化系统等互联功能，支持数据交互和能量管理。

7.8 通信

• 储能系统应支持多种通信协议，包括以太网、CAN 2.0、Modbus-TCP、DL/T634.5101、DL/T634.5104、DL/T860。
• 与电网调度自动化系统的通信宜采用 DL/T634.5104 协议。

7.9 计量

• 电量计量系统应符合 DL/T5202 规定。
• 计量表计应具备四象限功率计量、事件记录功能。
• 交流电量计量表计通信规约应符合 DL/T645 规定。

引用标准

• GB/T2408—2008
• GB/T4208
• GB/T7251.1
• GB/T12325、GB/T12326、GB/T14549、GB/T14598.26、GB/T15543、GB/T24337
• GB/T32509—2016
• GB/T34133—2017
• GB/T36280—2018
• GB/T36276—2018
• DL/T634.5101、DL/T634.5104、DL/T645、DL/T860、DL/T5149、DL/T5202