中國電工技術學會團體標準T/CES 241-2023《工商業儲能一體化柜通用技術規范》由中國電工技術學會提出,國網江蘇綜合能源服務有限公司、國網上海能源互聯網研究院有限公司等單位起草編制完成。該標準規定了工商業儲能一體化柜組成、使用條件、技術性能、安全性能以及試驗檢測方面技術要求。
1. 標準起草單位及主要起草人
(1)起草單位
國網江蘇綜合能源服務有限公司、國網上海能源互聯網研究院有限公司、國網南京綜合能源服務有限公司、南京南瑞繼保工程技術有限公司、珠海科創儲能科技有限公司、深圳市健網科技有限公司、上海采日能源科技有限公司、中電科(南京)儲能技術有限公司、江蘇省可再生能源行業協會、江蘇省儲能行業協會、上海聯輝云電力科技有限公司、江蘇其厚智能電氣設備有限公司。
(2)主要起草人
李響、王德順、周顯威、李躍龍、王寧、何劍、王駿、李永富、莊俊、周晨、薛金花、畢震宇、羅玉孫、施新春、姚剛、楊默、顧玙。
2. 標準制定背景
儲能是發展新型電力系統的重要組成,是當前國家重點培育的新業態。現階段,電力系統供需兩側波動性同時增大,對電網靈活性提出更高要求。儲能柜調節靈活、響應速度快,可以解決用戶三相不平衡、無功等問題,是優質的靈活性資源。但目前用戶側儲能百花齊放,規格不一、品質不一,無序的建設、并網對電網的安全穩定運行也造成一定的威脅,亟需進行統一的標準進行指導、約束,推動各企業資源共享、充分協作、合理競爭。
3. 標準主要內容
(1)范圍
本文件規定了工商業儲能一體化柜(以下簡稱“儲能柜”)組成、使用條件、技術性能、安全性能以及試驗檢測的技術要求。
本文件適用于接入380V電網電壓等級的交流型儲能柜,單柜功率范圍為50kW~200kW,容量范圍為100kW·h~400kW·h,其他電壓等級、直流輸出的儲能柜可參照執行。
(2)規范性引用文件
本標準主要引用的文件主要包括:
GB 2894 安全標志及其使用導則
GB/T 7251.1 低壓成套開關設備和控制設備
GB/T 12325 電能質量供電電壓偏差
GB/T 12326 電能質量 電壓波動和閃變
GB/T 14549 電能質量公用電網諧波
GB/T 15543 電能質量三相電壓不平衡
GB/T 20138 電器設備外殼對外界機械碰撞的防護等級(IK代碼)
GB/T 34120 電化學儲能系統儲能變流器技術規范
GB/T 34131 電化學儲能電站用鋰離子電池管理系統技術規范
GB/T 36276 電力儲能用鋰離子電池
GB/T 36545 移動式電化學儲能系統技術要求
GB/T 36547 電化學儲能系統接入電網技術規定
GB/T 36558 電力系統電化學儲能系統通用技術條件
GB/T 50065 交流電氣裝置的接地設計規范
GB 50370 氣體滅火系統設計規范
GB 51048 電化學儲能電站設計規范
DL/T 448 電能計量裝置技術管理規定
DL/T 2528 電力儲能基本術語
T/CEC 168 移動式電化學儲能系統測試規程
T/CEC 373 預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防技術規范
Q/CSG 1204051 配電自動化系統安全防護技術規范
(3)術語及定義
主要包括儲能柜、動態增容的定義。
3.1 儲能柜 Energy storage cabinet
以磷酸鐵鋰電池作為儲能的載體,包含柜體、電池組單元、電池管理單元、儲能變流器、控制單元、消防單元、溫濕度管理單元于一體且具備在戶外場景靈活部署的系統。
3.2 動態增容 Dynamic capacity increase
一種提高配電網輸送能力的補償措施,通過動態改變儲能柜有功功率、無功功率的輸出大小,實現臺區容量臨時增額。
(4)總則
4.1 本文件儲能系統采用儲能柜的形式在現場進行部署。
4.2 本文件儲能柜一般包含柜體、電池組單元、電池管理單元、儲能變流器、控制單元、消防單元、溫濕度管理單元,適用于用戶側戶外直接放置的儲能柜。
(5)系統組成
5.1 一般規定
5.1.1 儲能柜單柜功率范圍一般為50kW~200kW,容量范圍一般為100kWh~400kWh;儲能柜支持并機進行功率、容量的擴展。
5.1.2 儲能柜宜采用戶外柜集成的方式,系統外觀結構見附錄A。
5.1.3 儲能柜應包括柜體、電池組單元、電池管理單元、儲能變流器、控制單元、消防單元、溫濕度管理單元。
5.2 電池組單元
電池組單元應滿足以下要求:
a) 電池組單元應選用磷酸鐵鋰電池,符合GB/T 36276電力儲能用鋰離子電池的要求;
b) 電池單體和電池模塊循環壽命循環壽命應滿足GB/T36276的規定;
c) 電池組單元安全性能應符合GB/T36276的規定;
d) 電池管理系統技術要求應符合GB/T 34131的規定;
e) 按照GB/T 36548-2018中7.12的試驗方法,電池組單元能量轉換效率不應低于94%;
f) 電池模塊內溫度采集通道數宜不小于模塊內電池單體數量,模塊正負極處宜有溫度采集點。
5.3 儲能變流器
儲能變流器應滿足以下要求:
a) 儲能變流器設計、性能和功能要求應符合GB/T 34120的規定;
b) 儲能變流器宜采用單模塊、單級架構;
c) 儲能變流器無功輸出能力不低于100%;
d) 按照 GB/T 34133試驗方法,儲能變流器整流或逆變最大效率不低于98%(非隔離);
e) 按照 GB/T 34133試驗方法,儲能變流器空載損耗不超過額定功率的0.8%;
f) 按照GB/T 36545-2018振動測試方法,符合GB/T 2423.10-2019的要求。
5.4 控制單元
5.4.1 控制單元位于儲能柜中,匯集電池組單元的通訊信息、儲能變流器的通訊信息、計量系統通訊信息、消防系統通訊信息、熱管理通訊信息以及儲能柜上級管理系統進行信息交互的作用,儲能柜通訊架構見附錄B。
5.4.2 電池組單元通訊內容
控制系統與電池組單元通訊內容應至少包含以下內容:
a) 簇數據信息:SOC、簇電壓、簇電流、單體最高/低電壓、單體最高/低溫度;
b) 狀態信息:電池簇輸出狀態,電池系統告警和故障信息。
5.4.3 儲能變流器通訊內容
控制系統與儲能變流器通訊內容應至少包含以下內容:
a) 數據信息:交流側包括電壓、電流、頻率、功率因數、有功功率、無功功率、視在功率,直流側包括電壓、電流、功率;
b) 狀態信息:并離網狀態、系統故障告警和維護信號;
c) 控制信息:啟停控制、功率控制、電壓和頻率控制。
5.4.4 計量系統通訊內容
控制系統與計量通訊內容應至少包含以下數據信息:并網點的頻率、電壓、電流,注入電網的有功和無功、功率因數數據,以及正/反向有功電能、正反向無功電能。
5.4.5 消防系統通訊內容
控制系統與消防系統通訊內容應至少包含以下數據信息:H2或CO等可燃氣體ppm數值、溫度、煙霧、預警級別等狀態。
5.4.6 溫濕度控制系統通訊內容
控制系統與溫濕度控制系統通訊內容應至少包含以下數據信息:柜內環境溫度、柜內環境濕度、工作電壓、工作電流、內外風機狀態、整機狀態。
5.4.7 上級管理系統通訊內容
接入電網的儲能柜,應具有與上級管理系統的通訊功能,應記錄但不限于以下信息:
a) 電氣模擬量:并網點的頻率、電壓、電流,注入電網的有功和無功、功率因數、電能質量數據;
b) 電能量:可充/可放電量、上網電量、下網電量等;
c) 狀態量:并網點開斷設備狀態、充放電狀態、荷電狀態等信號;
d) 其他信息:儲能柜功率/容量等。