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文檔簡介
ICS29.240.01
CCSF20/29
備案號:7—2
團體標準
T/CESXXX—2023
電化學儲能電站測試技術(shù)規(guī)范
Technicalspecificationfortestingandacceptanceofelectrochemicalenergy
storagepowerstation
T/CESXXX—2023
電化學儲能電站測試技術(shù)規(guī)范
1范圍
本標準規(guī)定了電化學儲能電站性能測試項目、測試方法和測試要求。
本標準適用于以各電壓等級與電網(wǎng)相連的電化學儲能電站相關(guān)設(shè)備的性能測試。
本標準適用于大于1MWh的電化學儲能電站性能測試。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T16935.1低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合第1部分:原理、要求和試驗
GB17945消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)規(guī)范
GB/T34131電化學儲能電站用鋰離子電池管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范
GB/T36276電力儲能用鋰離子電池
GB/T36283智能變電站二次艙通用技術(shù)條件
GB14048.1-5低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備
GB/T36547電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定
GB/T36558電力系統(tǒng)電化學儲能系統(tǒng)通用技術(shù)條件
GB/T36549電化學儲能電站運行指標及評價
GB/T36548電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范
GB51048電化學儲能電站設(shè)計規(guī)范
GB/T2829周期檢查計數(shù)抽樣程序及抽樣表(適用于生產(chǎn)過程穩(wěn)定性的檢查)
NB/T42090電化學儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范
NB/T40090儲能電站的運行維護規(guī)程
NB/T42091電化學儲能電站用鋰離子電池技術(shù)規(guī)范
NB/T42089電化學儲能電站功率變換系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范
DL/T1815電化學儲能電站設(shè)備可靠性評價規(guī)程
DL/T2246.3電化學儲能電站并網(wǎng)運行與控制技術(shù)規(guī)范第3部分:并網(wǎng)運行驗收
DL/T2528電力儲能基本術(shù)語
IEC62933-1ElectricalEnergyStorage(EES)systems-Part1:Vocabulary
IEC62933-2-1ElectricalEnergyStorage(EES)systems-Part2-1:Unitparametersandtestingmethods-
Generalspecification
3術(shù)語和定義
1
T/CESXXX—2023
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1儲能系統(tǒng)energystoragesystem(ESS)
指以電化學電池為儲能載體,通過變流器進行可循環(huán)電能存儲與釋放的設(shè)備系統(tǒng)。
3.2輔助負載auxiliaryloads(AL)
支撐儲能系統(tǒng)正常運行所必須的輔助設(shè)施的負載。
3.3儲能能量energystoragecapacity(ESC)
儲能系統(tǒng)存儲的電能量,為儲能系統(tǒng)在額定功率下能釋放的能量。
3.4荷電狀態(tài)stateofcharge(SOC)
電池實際或剩余可放出的能量與額定可放出最大能量的比值。
3.5循環(huán)電效率roundtripenergyefficiency(RTE)
標準測試條件下,儲能系統(tǒng)在一個充放電周期內(nèi)有效的輸出能量與輸入能量的比值。
3.6工作周期dutycycle(DC)
與儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景相關(guān)的充放電循環(huán)工作時間段。
3.7儲能系統(tǒng)單元Energystoragesystemunit(ESSU)
儲能系統(tǒng)的一部分,其本身也是儲能系統(tǒng)。
3.8公共連接點pointofconnection(POC)
儲能系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的連接點。
3.9熱備用狀態(tài)hotstandbystate(HSS)
指設(shè)備已具備運行條件,經(jīng)一次合閘操作即可轉(zhuǎn)為運行狀態(tài)的狀態(tài)。
3.10黑啟動blackStart(BS)
指整個系統(tǒng)因故障停運后,系統(tǒng)全部停電(不排除孤立小電網(wǎng)仍維持運行),處于全“黑”狀態(tài),不
依賴別的網(wǎng)絡(luò)幫助,通過系統(tǒng)中具有自啟動能力的發(fā)電機組啟動,帶動無自啟動能力的發(fā)電機組,逐漸
擴大系統(tǒng)恢復(fù)范圍,最終實現(xiàn)整個系統(tǒng)的恢復(fù)。。
4符號和縮寫
4.1符號
下列符號適用于本標準。
ECi充電能量
EDi放電能量
EC多次充電能量平均值ED多次放電能量平均值
2
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EAUX_Ci充電期間外部供電能量
EAUX_Di放電期間外部供電能量
η循環(huán)效率
U電壓
I電流
P功率
4.2縮寫
ESS:儲能系統(tǒng)
POC:儲能系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的連接點
SOC:荷電狀態(tài)
SRT:階躍響應(yīng)時間
5儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景分類
5.1分類
根據(jù)儲能系統(tǒng)的目的以及建設(shè)位置,可將儲能系統(tǒng)分為三類,以及五種典型應(yīng)用場景,如表1所示。
表1儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景分類
分類A類(短時)B類(長時)C類(備用電源)
a.調(diào)頻
典型應(yīng)用場景b.抑制波動削峰填谷備用電
c.調(diào)壓
(a)A類:短時應(yīng)用場景,要求儲能系統(tǒng)在整個工作周期內(nèi)根據(jù)需要短時間輸入或輸出量能(例如
儲能系統(tǒng)充放電時間小于1小時)。
(b)B類:長時應(yīng)用場景,要求儲能系統(tǒng)在整個工作周期內(nèi)根據(jù)需要長時間輸入或輸出能量(例如
儲能系統(tǒng)充放電時間大于1小時)。
(c)C類:用于在緊急情況下為電網(wǎng)提供交流電,代替其他額外電源。
注:一些儲能系統(tǒng)可用于多種應(yīng)用場景。
5.2A類應(yīng)用場景
5.2.1調(diào)頻
儲能系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)有功功率來穩(wěn)定電網(wǎng)頻率。
5.2.2抑制波動
儲能系統(tǒng)通過能量存儲和緩沖使得系統(tǒng)即使在負荷迅速波動的情況下仍然能夠運行在一個穩(wěn)定的
輸出水平。
5.2.3調(diào)壓
3
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儲能系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)有功和無功功率來穩(wěn)定電網(wǎng)電壓。
5.3B類應(yīng)用場景-削峰填谷
儲能系統(tǒng)具備在電力需求高峰期提供電能和在電力需求低谷期存儲電能的功能。儲能系統(tǒng)能使輸
配電線路獲得更高的運行效率。
5.4C類應(yīng)用場景-備用電源
在電網(wǎng)檢修,以及根據(jù)性能需要增加其他系統(tǒng)時,儲能系統(tǒng)能提供交流電能,保證供電的可靠性。
6測試條件、范圍、規(guī)定
6.1測試條件
儲能系統(tǒng)的測試應(yīng)在表2所示的標準測試條件下進行,非表2測試條件下的測試結(jié)果應(yīng)轉(zhuǎn)換到標準
測試條件下。
表2標準測試條件
項目條件
環(huán)境溫度25℃
海拔≤1000m
濕度≤95%RH無冷凝
6.2測試范圍及比例
儲能系統(tǒng)各項測試內(nèi)容及抽檢比例如表3所示。
表3儲能測試范圍及比例
序號性能測試抽檢比例備注
1儲能系統(tǒng)能量測試GB/T2828.1I級標準覆蓋所有類型
2輸入輸出額定功率測試GB/T2828.1I級標準覆蓋所有類型
3能量循環(huán)效率測試全站循環(huán)次數(shù)至少2次
覆蓋全部類型,參照GB/T
4儲能電站運行指標評價全站
36549
系統(tǒng)響應(yīng)測試,階躍響應(yīng)時間和爬坡
5GB/T2828.1I級標準覆蓋所有的類型
速率測試
6儲能系統(tǒng)充放電轉(zhuǎn)換時間測試抽查儲能單元的5%覆蓋所有的類型
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序號性能測試抽檢比例備注
7輔助能量損耗測試全站循環(huán)次數(shù)至少2次
8儲能系統(tǒng)自放電測試全站1小時、1天或1周
9額定電壓和頻率范圍測試全站覆蓋全場站
10A類應(yīng)用場景性能測試全站覆蓋全場站
11B類應(yīng)用場景性能測試全站覆蓋全場站
12C類應(yīng)用場景性能測試全站覆蓋全場站
13施工質(zhì)量檢查抽查儲能單元的5%覆蓋全場站
14接地測試抽查儲能單元的5%覆蓋全場站
15絕緣測試抽查儲能單元的5%覆蓋所有電氣設(shè)備
16保護和開關(guān)裝置測試抽查儲能單元的5%覆蓋所有的類型
17設(shè)備及基本功能測試抽查儲能單元的5%覆蓋所有的類型
18電網(wǎng)適應(yīng)性測試全站覆蓋所有的類型
19有效能量測試全站覆蓋所有的類型
6.3測試規(guī)定
6.3.1儲能系統(tǒng)的性能測試項目包括基本參數(shù)測試、性能參數(shù)測試和系統(tǒng)運行測試。
6.3.2在基本參數(shù)測試中,規(guī)定了儲能系統(tǒng)基本特征和性能指標的測試內(nèi)容和測試方法,對每個儲能系
統(tǒng),基本參數(shù)測試都是必須進行的。
6.3.3在性能參數(shù)測試中,規(guī)定了各種應(yīng)用場景下的儲能系統(tǒng)的性能測試項目和方法。
6.3.4在系統(tǒng)運行測試中,規(guī)定了儲能系統(tǒng)常規(guī)試運行測試項目和測試方法,除了單位參數(shù)測試和性能
測試,系統(tǒng)運行測試主要是為了評價系統(tǒng)的符合性。
6.3.5整個儲能系統(tǒng)的特征參數(shù)和性能參數(shù)的測試和評價都應(yīng)該在POC點進行。
6.3.6針對大型且復(fù)雜的儲能系統(tǒng),如果對整個系統(tǒng)的測試從物理層面上來看就不可能,那么需要通過
對每個儲能系統(tǒng)單元進行測試,以單元的測試結(jié)果來判定整個系統(tǒng)的性能,在這種情況下,每個儲能系
統(tǒng)單元的測試條件和方法需遵循基本參數(shù)測試條件和方法。
6.3.7針對與電網(wǎng)連接的儲能系統(tǒng),如果因為電網(wǎng)穩(wěn)定問題或電力供應(yīng)相關(guān)的限制而無法進行測試,可
使用電網(wǎng)模擬器、專業(yè)測試設(shè)備或背靠背的測試方法來代替;該電網(wǎng)模擬器必須經(jīng)過驗證可復(fù)現(xiàn)電網(wǎng)特
征。
6.3.8測試時間一般為儲能電站并網(wǎng)一個月內(nèi)進行測試。
7基本參數(shù)測試
7.1實際儲能能量測試
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7.1.1測試條件
儲能系統(tǒng)的實際儲能能量測試應(yīng)該在標準測試條件下進行,測試功率應(yīng)為額定功率,如果需要,也
可在不同于額定功率的其它功率下進行。儲能能量應(yīng)以額定輸出功率與輸出時間的乘積來計算。儲能能
量測試應(yīng)在POC點采集數(shù)據(jù),在POC點放置校準過的功率測試儀,并且在輔電供電點也放置功率測試
儀(如果輔電從變電站取電)。測試應(yīng)按以下步驟進行,實際的儲能能量應(yīng)該用以下公式進行計算,并
將測試結(jié)果與標稱儲能能量進行對比。
7.1.2測試步驟
(a)按照技術(shù)規(guī)定和運行說明,將儲能系統(tǒng)放電至放電終止條件,記錄放電功率、SOC值,靜置30min;
(b)按照技術(shù)規(guī)定和運行說明,將儲能系統(tǒng)充電至充電截止條件,記錄充電時間、SOC值、充電功
率和充電能量,充電能量記為ECi,靜置30min;
(c)按照技術(shù)規(guī)定和運行說明,將儲能系統(tǒng)放電至放電終止條件,記錄放電時間、SOC值,放電功
率和放電能量,放電能量記為EDi,靜置30min;
(d)重復(fù)步驟(b)~(c)2次,充電能量和放電能量分別為三次循環(huán)的平均值,按公式(1)和公
式(2)計算;
3
EC=∑i=1ECi?3(1)
3
??=∑?=1????3(2)
(e)如果輔電是來自其他外部供電設(shè)備,那么應(yīng)記錄每次充放電時由外部供電的能量,分別記為EAUX_Ci,
EAUX_Di,實際充放電能量按公式(3)和公式(4)計算。
3
??=∑?=1(???+????_??)?3(3)
3
??=∑?=1(????????_??)?3(4)
7.2輸入和輸出額定功率測試
7.2.1測試條件
儲能系統(tǒng)額定輸入功率和輸出功率的測試目的是確定在規(guī)定的時間內(nèi),儲能系統(tǒng)在POC點能輸入
和輸出的功率。測試應(yīng)按照7.1.2測試實際儲能能量的程序進行,并且根據(jù)需要,在指定的SOC狀態(tài)下
進行。所有輸入輸出功率的測試公差應(yīng)在±2%額定功率內(nèi)。
7.2.2有功功率測試
1)輸入有功功率測試
根據(jù)下列程序確定在指定的時間內(nèi)儲能系統(tǒng)在POC點的輸入功率。
(a)在7.1.2的測試步驟b)中,額定功率就是儲能系統(tǒng)的輸入功率;
(b)記錄輸入功率和充電時間;
(c)測得的輸入有功功率和充電時間應(yīng)該與指定的基本參數(shù)進行對比。
2)輸出有功功率測試
根據(jù)下列程序確定在指定的時間內(nèi)儲能系統(tǒng)在POC點的輸出功率。
(a)在7.1.2測試步驟c)中,額定功率就是儲能系統(tǒng)的輸出功率;
(b)記錄輸出功率和放電時間;
(c)輸出功率和放電時間測試值應(yīng)與指定的基本參數(shù)進行對比。
如果情況a)和情況b)之間的間隔時間有必要測量,那么做好測試記錄。
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7.2.3無功功率測試
如果系統(tǒng)有額定無功功率值,那么按以下步驟進行測量:
(a)將系統(tǒng)有功功率設(shè)置為0;
(b)設(shè)定無功功率為正額定無功功率,并持續(xù)1min,測量POC點的無功功率;
(c)設(shè)置無功功率為負額定無功功率,并持續(xù)1min,測量POC點的無功功率。
7.2.4視在功率測試
如果系統(tǒng)的無功有額定值,那么視在功率按以下方法進行測試:
視在功率可以由POC點測量得到的有功和無功確定。額定有功和額定無功功率的測試工況可以當
做視在功率測試的典型工況。
7.3能量循環(huán)效率測試
7.3.1測試條件
能量循環(huán)效率測試旨在確定在標準測試條件下,相對于充入儲能系統(tǒng)的能量,儲能系統(tǒng)能釋放出的
能量。
7.3.2測試步驟
儲能系統(tǒng)能量循環(huán)效率測試應(yīng)按7.1.2規(guī)定的a)~c)測試程序進行,測試應(yīng)在額定輸出有功功率
和額定輸入有功功率下進行。
能量循環(huán)效率應(yīng)根據(jù)公式(5)進行計算。
3
∑?=1???
?=3×100%(5)
∑?=1???
如果輔電是來自其他外部供電設(shè)備,能量循環(huán)效率應(yīng)根據(jù)公式(6)進行計算。
3
∑?=1(????????_??)
?=3×100%(6)
∑?=1(???+????_??)
7.4系統(tǒng)響應(yīng)測試,階躍響應(yīng)時間和爬坡速率
7.4.1測試條件
系統(tǒng)階躍響應(yīng)時間是指充電或放電過程中熱備用狀態(tài)下的儲能系統(tǒng)從接收到設(shè)置指令(T0)至功率
爬升到額定功率±2%所用的時間(T3),;爬坡率是指從額定功率2%至98%期間,單位時間的功率變化量,
如圖1所示。
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功率
102%
100%
98%
90%
10%
0
T0T1T2T3時間
圖1儲能系統(tǒng)階躍響應(yīng)時間和爬坡率
7.4.2測試步驟
根據(jù)圖2a所示,按以下步驟進行測試:
(a)將儲能系統(tǒng)充電或放電至50%SOC狀態(tài);
(b)將輸入功率設(shè)置點設(shè)置為0,使輸出功率維持在額定輸入功率的(0±2)%以內(nèi);
(c)將輸入功率設(shè)置點設(shè)置為額定功率,使POC點的功率到達額定輸入功率±2%以內(nèi),階躍響應(yīng)
時間和爬坡率分別記為SRT1和PR1,如圖2b所示;
(d)將輸入功率設(shè)置點設(shè)置為0,使POC點的有功功率到達額定輸入功率的(0±2)%,系統(tǒng)響應(yīng)
時間和爬升速率分別記為STR2和PR2,如圖2c所示;
(e)將儲能系統(tǒng)充電或放電到50%SOC狀態(tài);
(f)將輸出功率設(shè)置點設(shè)置為額定功率,使POC點的有功功率到達額定輸出功率±2%范圍內(nèi),系
統(tǒng)響應(yīng)時間和爬坡率分別記為SRT3和PR3,如圖2d所示;
(g)將輸出功率設(shè)置點設(shè)置為0,使POC點的有功功率到達額定輸入功率的(0±2)%以內(nèi),響應(yīng)
時間和爬坡率分別記為SRT4和PR4,如圖2e所示。
7.4.3測試要點
(a)以上測試至少重復(fù)2次。數(shù)據(jù)采集速率至少應(yīng)為以系統(tǒng)爬坡率爬到額定功率的速率的2倍。
在圖2a所示的系統(tǒng)響應(yīng)測試中,應(yīng)記錄4個響應(yīng)時間(SRT1,SRT2,SRT3,SRT4)和4個爬坡率(PR1,
PR2,PR3,PR4)。在電網(wǎng)穩(wěn)定運行應(yīng)用場景下,T0b,T0c,T0d和T0e,需要考慮指令從系統(tǒng)中下發(fā)到電網(wǎng)響
應(yīng)所需的時間。
(b)如圖2b所示,儲能系統(tǒng)的爬坡率PR1是T2b與T1b之間有功功率的變化與這段時間的比值。響
應(yīng)時間SRT1是T3b與T0b之間的時間。T0b是系統(tǒng)接收到設(shè)置指令是的時間,T1b是POC點的有功功率到達
10%額定輸入功率以上的時間。T2b是POC點的有功功率達到90%額定功率以上的時間,T3b是POC點的
有功功率到達目標額定輸入功率±2%范圍內(nèi)的時間。
(c)如圖2c所示,儲能系統(tǒng)爬坡率PR2是T2c與T1c之間的有功功率變化與這段時間間隔的比值。
響應(yīng)時間SRT2是T3c和T0c之間的時間間隔。Toc是儲能系統(tǒng)接收到設(shè)置指令的時間,T1c是POC點的有功
功率到達的額定輸入功率90%以下的時間。T2c是POC點的有功功率達到額定輸入功率10%以下的時間,
T3c是POC點的有功功率穩(wěn)定在±2%目標輸入功率范圍內(nèi)的時間。
(d)如2d所示,儲能系統(tǒng)的爬坡率PR3是T2d與T1d之間額定功率的變化與這段時間的比值。響應(yīng)
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時間SRT3是T3d與T0d之間的時間間隔。T0d是儲能系統(tǒng)接收到功率設(shè)定指令的時間,T1d是POC點的有功
功率達到高于10%額定功率以上時的時間。T2d是POC點的有功功率到達90%的額定輸出功率以上的時
間,T3d是POC點的有功功率開始穩(wěn)定到目標額定輸出功率2%范圍內(nèi)的時間。
(c)如圖2e所示,儲能系統(tǒng)的爬坡率PR4是T2e與T1e之間的有功功率變化與這段時間的比值。響
應(yīng)時間SRT4是T3e和T0e之間的時間間隔。T0e是儲能系統(tǒng)接收到功率設(shè)定指令時的時間,T1e是POC點
的有功功率達到90%的輸出功率以下的時間。T2e是POC點的有功功率到達10%額定輸出功率以下的時
間,T3e是POC點的有功功率開始穩(wěn)定到目標額定輸出功率±2%范圍內(nèi)的時間。
圖2儲能系統(tǒng)響應(yīng)測試
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7.5輔助能量損耗測試
在以下運行條件下測量和評估輔助能量損耗,測試在標準條件下進行。
(a)熱備用狀態(tài)(保持變流系統(tǒng)有功和無功為0);
(b)額定有功功率輸出;
(c)額定有功功率輸入;
(d)額定注入無功功率(如果系統(tǒng)無功有額定值);
(e)額定吸收無功功率(如果系統(tǒng)無功有額定值)。
如果輔助電源由系統(tǒng)自供電,則在自供電端口測量輔助能量損耗。如果系統(tǒng)由外部供電,則輔助能
量損耗測量還應(yīng)包含外部供電端口輸入的電量。
在測試前,將儲能系統(tǒng)充電或放電至50%SOC,或供應(yīng)商與使用者商定的值。輸入、輸出功率的誤
差應(yīng)控制在額定功率的±2%。
7.6儲能系統(tǒng)自放電測試
7.6.1測試條件
儲能系統(tǒng)自放電是指處于停機狀態(tài)下的儲能系統(tǒng)在標準測試時間內(nèi)的能量損失,標準測試時間一
般選1小時、1天或1周中的一個,輔助能量損耗應(yīng)排除在自放電外。
7.6.2測試步驟
(a)將儲能系統(tǒng)充電或放電至100%SOC,或至與供應(yīng)商約定的SOC值;
(b)在測試期間,功率變換系統(tǒng)應(yīng)該關(guān)機并保持停機狀態(tài)。自放電測試時間從1小時,1天或1
周中選擇一個,將測試時間記錄到測試報告中;
(c)自放電測試完成后,將儲能系統(tǒng)充電到初始容量,在POC點測量輸入的能量。POC點的輸入
能量減去在此期間輔助系統(tǒng)自耗電能量就是自放電能量;
(d)如果儲能系統(tǒng)自帶了容量監(jiān)測手段,可考慮使用該測試值代替c)中的測量結(jié)果;
(e)儲能系統(tǒng)的自放電率由c)或d)中測量得到的自放電能量除以測量時間得到。
7.7額定電壓和頻率范圍測試
額定電壓和頻率范圍應(yīng)按下列程序進行測試。輸入輸出功率的測試誤差應(yīng)在額定功率的2%以內(nèi)。
測試按下列工況進行。測試期間,記錄POC點的頻率、電壓和有功功率。
1、工況1:U=Umin,f=fmin,恒功率輸出
(a)儲能系統(tǒng)充電或放電到50%SOC,或供應(yīng)商與使用者約定的特定容量;
(b)POC點的電壓設(shè)置為Umin,頻率設(shè)定為fmin。
(c)確保儲能系統(tǒng)能在POC點以額定功率輸出5min或客戶與供應(yīng)商約定的時間。
2、工況2:U=Umax,f=fmax,恒功率輸出
(a)儲能系統(tǒng)充電或放電到50%SOC,或供應(yīng)商與使用者約定的特定容量;
(b)POC點的電壓設(shè)置為Umax,頻率設(shè)定為fmax。
(c)確保儲能系統(tǒng)能在POC點以額定功率輸出5min或客戶與供應(yīng)商約定的時間。
3、工況3:U=Umin,f=fmin,恒功率輸入
(a)儲能系統(tǒng)充電或放電到50%SOC,或供應(yīng)商與使用者約定的特定容量;
(b)POC點的電壓設(shè)置為Umin,頻率設(shè)定為fmin。
(c)確保儲能系統(tǒng)能在POC點以額定功率輸入5min或客戶與供應(yīng)商約定的時間。
4、工況4:U=Umax,f=fmax,恒功率輸入
(a)儲能系統(tǒng)充電或放電到50%SOC,或供應(yīng)商與使用者約定的特定容量;
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(b)POC點的電壓設(shè)置為Umax,頻率設(shè)定為fmax。
(c)確保儲能系統(tǒng)能在POC點以額定功率輸入5min或客戶與供應(yīng)商約定的時間。
注:如果與電網(wǎng)連接的儲能系統(tǒng)由于電網(wǎng)穩(wěn)定性或功率限制,導(dǎo)致實際測試無法進行,則可采取以
下方法中的一種進行代替:
(a)用電網(wǎng)模擬器測試;
(b)測試并評估儲能系統(tǒng)的一個單元;
(c)通過單個部件或儲能系統(tǒng)的一個單元的測試結(jié)果進行評估。
8性能參數(shù)測試
8.1一般規(guī)定
性能測試方法基于應(yīng)用場景進行定義。每種類別需要測試的項目見表3所示,如果儲能系統(tǒng)具備多
種應(yīng)用場景功能,那么每一種應(yīng)用場景相關(guān)的測試均應(yīng)進行。
表3性能測試項目
性能測試ClassAClassBClassCNote
工作周期循環(huán)效率適用適用//
波動抑制適用///
黑啟動輸出電壓//適用/
8.2A類應(yīng)用場景性能測試
8.2.1工作周期循環(huán)效率測試
A類應(yīng)用場景的工作周期定義為小于1h/cycle。使用者應(yīng)指明在循環(huán)效率測試過程中適用的工作周
期,并且測試應(yīng)遵循使用者與供應(yīng)商的約定。儲能系統(tǒng)工作周期循環(huán)效率測試按以下程序進行。
(a)根據(jù)適用的工作周期將儲能系統(tǒng)設(shè)置為預(yù)期的初始容量;
(b)根據(jù)適用的工作周期曲線對儲能系統(tǒng)進行充放電循環(huán)測試;
(c)循環(huán)周期測試結(jié)束后,將儲能系統(tǒng)充電或放電到初始容量。
8.2.2波動抑制測試
針對A類應(yīng)用場景,儲能系統(tǒng)應(yīng)具備抑制由于可再生能源(如光伏、風電)引起的波動的功能。儲
能系統(tǒng)可以通過充電和放電操作來降低波動對電網(wǎng)的干擾。波動抑制測試可使用波動發(fā)生系統(tǒng)或波動
系統(tǒng)產(chǎn)生的模擬信號進行測試。波動功率的剖面應(yīng)符合使用者和供應(yīng)商的約定。
8.3B類應(yīng)用場景性能測試
8.3.1一般規(guī)定
B類應(yīng)用場景的性能測試主要是工作周期循環(huán)效率測試,工作周期定義為大于1h/cycle。典型的工
作周期將持續(xù)24h。使用者應(yīng)指明循環(huán)效率測試時適用的工作周期,并且測試應(yīng)遵循使用者和供應(yīng)商的
約定。儲能系統(tǒng)工作周期循環(huán)效率測試按以下程序進行。
(a)根據(jù)適用的工作周期將儲能系統(tǒng)設(shè)置為預(yù)期的初始容量;
(b)根據(jù)適用的工作周期曲線對儲能系統(tǒng)進行充放電循環(huán)測試;
(c)循環(huán)周期結(jié)束后,將儲能系統(tǒng)充電或放電到初始容量。
8.4C類應(yīng)用場景性能測試
C類應(yīng)用場景(備用電源)用于在黑啟動中提供電壓,為電網(wǎng)斷電期間提供能量支撐。黑啟動輸出
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電壓按以下程序?qū)δ芟到y(tǒng)進行黑啟動輸出電壓測試。
(a)將功率變換系統(tǒng)連接到POC點,POC外部連接規(guī)定的試驗負載。POC點不應(yīng)有任何其他的
供電電源。測試中不應(yīng)有外部輔助電源輸入到系統(tǒng)內(nèi);
(b)將規(guī)定的黑啟動信號輸入到儲能系統(tǒng)中;
(c)記錄POC點過度到穩(wěn)定狀態(tài)的整個電壓波形,以判定穩(wěn)定狀態(tài)時的電壓偏差,記錄間隔為
20ms。
9系統(tǒng)運行測試
9.1施工質(zhì)量檢查
應(yīng)對整個儲能系統(tǒng)進行檢查,包括施工情況、電氣設(shè)備、變電站和電氣房的電氣連接。檢查應(yīng)在儲
能系統(tǒng)通電前進行,應(yīng)包括以下檢查項目:
(a)生活保障設(shè)施,供熱和供冷,生活空間;
(b)圍欄、墻、門鎖系統(tǒng)和通道,限制通道警示標示;
(c)通風系統(tǒng)(如果存在);
(d)消防系統(tǒng)(如果存在);
(e)地震監(jiān)測儀(預(yù)防傷害,如果存在);
(f)閃電監(jiān)測儀(如果存在)
9.2接地測試
儲能系統(tǒng)的接地布置應(yīng)按下列項目進行檢查:
(a)根據(jù)設(shè)計和適用標準安裝的儲能系統(tǒng)接地布置;
(b)如果適用,檢查焊接連接和與主接地排接線端子的連接;
(c)接地排與就地接地排之間的連接;
(d)主要設(shè)備與地排之間的獨立連接;
(e)為了防止不同金屬之間的腐蝕,用適當?shù)倪B接器連接接地電纜和結(jié)構(gòu)體之間的連接。
對低壓儲能系統(tǒng),接地測試應(yīng)按照IEC60364-6進行。
對于超過1kVAC或1.5kVDC的儲能系統(tǒng),接地測試應(yīng)按照IEC61936-1進行。
9.3絕緣測試
對低壓儲能系統(tǒng),絕緣電阻測試和耐壓測試應(yīng)按照IEC60363-6進行。
對于超過1kVAC或1.5kVDC的儲能系統(tǒng),耐壓測試應(yīng)按照IEC61936-1進行。
9.4保護和開關(guān)裝置測試
應(yīng)確認保護裝置和開關(guān)裝置的特征及有效性。
檢查保護裝置和開關(guān)裝置的安裝與設(shè)計的符合性;
通過手動開合操作,驗證主要開關(guān)裝置的連接位置指示器能否正確運行;
通過目測或測試檢查繼電器設(shè)置;
通過給繼電器或傳感器輸入仿真模擬量,或?qū)δ芟到y(tǒng)、模塊、每個保護系統(tǒng)的裝置實施強制動作,
驗證相關(guān)保護裝置、開關(guān)裝置、故障指示器和報警系統(tǒng)的正確性;
9.5設(shè)備及基本功能測試
9.5.1開啟和停止測試
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通過手動或自動開機/關(guān)機指令,確定儲能系統(tǒng)的輸入、輸出能正確啟停。
9.5.2負載脫扣測試
當與電力系統(tǒng)連接的斷路器在額定功率或用戶與供應(yīng)商約定的功率下通過輸入、輸出操作開啟后,
應(yīng)確認儲能系統(tǒng)能安全的轉(zhuǎn)換到停機或待機狀態(tài)。另外,儲能系統(tǒng)和斷路器的運行和指示情況,以及儲
能系統(tǒng)的輸出端的電壓上升值也應(yīng)該進行確認。
如果無法對整個儲能系統(tǒng)進行測試,那么可用與儲能系統(tǒng)解列的儲能單元代替測試。
9.5.3循環(huán)運行測試(輸入和輸出運行測試)
應(yīng)確定儲能系統(tǒng)在額定輸入和輸出功率運行期間,沒有出現(xiàn)溫度、噪聲水平和震動上升的畸變。
如果無法對整個儲能系統(tǒng)進行測試,那么可用與儲能系統(tǒng)解列的儲能單元代替測試。
9.5.4測量、控制和監(jiān)控系統(tǒng)測試,通訊測試
檢查測量設(shè)備的極性和設(shè)置正確性,測量設(shè)備應(yīng)符合相關(guān)指標,測量精度應(yīng)滿足要求。
應(yīng)驗證測量、告警、故障指示、信息和控制,以及監(jiān)控系統(tǒng)的運行正確性,且符合指標要求。
對比遠端發(fā)送的信號與本地顯示的值,確保傳送端與接收端接受到的信息一致,且系統(tǒng)正確動作。
應(yīng)確認在信息傳送失敗、通訊失敗或斷電的情況下,系統(tǒng)能偵測到異常并作出適當?shù)牟僮鳌?/p>
9.6電網(wǎng)適應(yīng)性測試
9.6.1電流諧波測試
電流諧波測試應(yīng)在工廠進行,如果電網(wǎng)并網(wǎng)規(guī)范有要求或當?shù)卣哂幸螅稍陔娬具M行測試。
測試每種運行工況下的三相瞬時電流的時間序列,運行工況包括額定輸入有功功率、0%額定功率
和額定輸出有功功率。測試需求依據(jù)IEC61000-4-7執(zhí)行。每種測試工況下的前40次諧波和總諧波畸變
率都應(yīng)該測量并記錄。
測試期間在POC點電壓諧波畸變率和總諧波畸變率應(yīng)該進行測量并記錄。
9.6.2短時電壓跌落驗證測試(可選)
根據(jù)現(xiàn)場測試條件,如果儲能系統(tǒng)具備短時電壓跌落支撐功能,那么按以下程序進行測試。
本項測試目的是為了驗證儲能系統(tǒng)能正確處理短時電壓跌落,支撐電網(wǎng)連接,避免損壞,并且在規(guī)
定的時間內(nèi)提供有功和無功輸出,規(guī)定的數(shù)據(jù)根據(jù)短時電壓跌落特征曲線(IV曲線)確定。
采用以下其中一項測試或評估方法:
(a)根據(jù)IEC61200-21進行測試;
(b)使用電網(wǎng)模擬器進行測試;
(c)通過儲能單元進行測試和評估;
(d)通過單個設(shè)備或儲能單元測試數(shù)據(jù)進行評估。
電網(wǎng)并網(wǎng)規(guī)則或當?shù)氐碗妷捍┰教匦缘恼呖勺鳛槎虝r電壓跌落的特征。
9.7有效能量測試
儲能系統(tǒng)應(yīng)有方法或裝置來測量有效能量。有效能量定義為從當前狀態(tài)下,以額定輸出功率運行,
在POC點能輸出的最大能量。滿放有效能量等于標稱容量,儲能系統(tǒng)能釋放能量的最低限值定義為最
低有效能量。有效能量的單位為Wh。
有效能量測試應(yīng)按以下測試程序進行,測試在標準測試條件下進行。
(a)將儲能系統(tǒng)充電到SOC上限;
(b)將儲能系統(tǒng)以額定功率放電至SOC下限,用經(jīng)過校準的儀器測量放電能量;
(c)將儲能系統(tǒng)充電至25%SOC、50%SOC或75%SOC;
(d)在額定功率下進行放電至SOC下限,用經(jīng)過校準的儀器測量放電能量;
(e)如果有效能量測試次數(shù)超過一次,那么需要重復(fù)a)到d)的測試。
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附錄儲能電站現(xiàn)場性能測試記錄表
附表1儲能電站測試記錄表
試驗電壓電流功率時間能量容量靜置
項目模式
次數(shù)(V)(A)(kW)(h)(Wh)(Ah)(h)
1
充電2
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