中国电工技术学会团体标准T/CES 241-2023《工商业储能一体化柜通用技术规范》由中国电工技术学会提出,国网江苏综合能源服务有限公司、国网上海能源互联网研究院有限公司等单位起草编制完成。该标准规定了工商业储能一体化柜组成、使用条件、技术性能、安全性能以及试验检测方面技术要求。
1. 标准起草单位及主要起草人
(1)起草单位
国网江苏综合能源服务有限公司、国网上海能源互联网研究院有限公司、国网南京综合能源服务有限公司、南京南瑞继保工程技术有限公司、珠海科创储能科技有限公司、深圳市健网科技有限公司、上海采日能源科技有限公司、中电科(南京)储能技术有限公司、江苏省可再生能源行业协会、江苏省储能行业协会、上海联辉云电力科技有限公司、江苏其厚智能电气设备有限公司。
(2)主要起草人
李响、王德顺、周显威、李跃龙、王宁、何剑、王骏、李永富、庄俊、周晨、薛金花、毕震宇、罗玉孙、施新春、姚刚、杨默、顾玙。
2. 标准制定背景
储能是发展新型电力系统的重要组成,是当前国家重点培育的新业态。现阶段,电力系统供需两侧波动性同时增大,对电网灵活性提出更高要求。储能柜调节灵活、响应速度快,可以解决用户三相不平衡、无功等问题,是优质的灵活性资源。但目前用户侧储能百花齐放,规格不一、品质不一,无序的建设、并网对电网的安全稳定运行也造成一定的威胁,亟需进行统一的标准进行指导、约束,推动各企业资源共享、充分协作、合理竞争。
3. 标准主要内容
(1)范围
本文件规定了工商业储能一体化柜(以下简称“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100kW·h~400kW·h,其他电压等级、直流输出的储能柜可参照执行。
(2)规范性引用文件
本标准主要引用的文件主要包括:
GB 2894 安全标志及其使用导则
GB/T 7251.1 低压成套开关设备和控制设备
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 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
T/CEC 168 移动式电化学储能系统测试规程
T/CEC 373 预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范
Q/CSG 1204051 配电自动化系统安全防护技术规范
(3)术语及定义
主要包括储能柜、动态增容的定义。
3.1 储能柜 Energy storage cabinet
以磷酸铁锂电池作为储能的载体,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、温湿度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,实现台区容量临时增额。
(4)总则
4.1 本文件储能系统采用储能柜的形式在现场进行部署。
4.2 本文件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、温湿度管理单元,适用于用户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,系统外观结构见附录A。
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、温湿度管理单元。
5.2 电池组单元
电池组单元应满足以下要求:
a) 电池组单元应选用磷酸铁锂电池,符合GB/T 36276电力储能用锂离子电池的要求;
b) 电池单体和电池模块循环寿命循环寿命应满足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;
e) 按照GB/T 36548-2018中7.12的试验方法,电池组单元能量转换效率不应低于94%;
f) 电池模块内温度采集通道数宜不小于模块内电池单体数量,模块正负极处宜有温度采集点。
5.3 储能变流器
储能变流器应满足以下要求:
a) 储能变流器设计、性能和功能要求应符合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最大效率不低于98%(非隔离);
e) 按照 GB/T 34133试验方法,储能变流器空载损耗不超过额定功率的0.8%;
f) 按照GB/T 36545-2018振动测试方法,符合GB/T 2423.10-2019的要求。
5.4 控制单元
5.4.1 控制单元位于储能柜中,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,储能柜通讯架构见附录B。
5.4.2 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、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。
5.4.3 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。
5.4.4 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,注入电网的有功和无功、功率因数数据,以及正/反向有功电能、正反向无功电能。
5.4.5 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或CO等可燃气体ppm数值、温度、烟雾、预警级别等状态。
5.4.6 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:柜内环境温度、柜内环境湿度、工作电压、工作电流、内外风机状态、整机状态。
5.4.7 上级管理系统通讯内容
接入电网的储能柜,应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、电流,注入电网的有功和无功、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。