近日,由 tc550(全國電力儲能標準化技術(shù)委員會)歸口,國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學研究院 、中國電力科學研究院有限公司 、南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司 、國網(wǎng)上海市電力公司電力科學研究院 、浙江南都電源動力股份有限公司等單位起草的國家標準計劃《用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》征求意見稿發(fā)布,并公開征求意見。截止時間2023年5月18日。
隨著雙碳目標的提出以及新型電力系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展,電力儲能作為提升電力系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟性和安全性,解決新能源消納的重要要素,產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,“十四五”規(guī)劃中更是把儲能作為支撐新能源跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。在當前市場環(huán)境下,受益于峰谷電價機制,用戶側(cè)儲能廣泛建設(shè)應(yīng)用,隨著電力市場的進一步開放,用戶側(cè)儲能前景將更加火熱。與此同時,由于用戶側(cè)儲能應(yīng)用場景復雜,布置場所條件差異巨大,無序接入配電網(wǎng)網(wǎng)將嚴重影響配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行,相關(guān)安全、電能質(zhì)量要求亟需規(guī)范。此外,用戶側(cè)儲能功能場景多樣,各類型功能應(yīng)用的出力特性差異顯著,亟需明確具體技術(shù)要求。隨著電力市場的進一步豐富,用戶側(cè)儲能既可作為新型儲能直接參與電力市場,也可通過虛擬電廠等第三方獨立主體形式參與電力市場,不同主體身份下的通信要求也亟需明確。當前我國電力儲能標準體系快速發(fā)展,已發(fā)布技術(shù)、設(shè)計、檢測和并網(wǎng)評價等 10余項標準,但是缺少專門針對用戶側(cè)儲能功能應(yīng)用、安全邊界、通信要求的技術(shù)規(guī)定,無法科學指導用戶側(cè)儲能系統(tǒng)設(shè)計/建設(shè)/運行多環(huán)節(jié)的安全、經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展。
因此,面對用戶側(cè)儲能的快速發(fā)展,迫切需要建立一套面向用戶側(cè)儲能應(yīng)用,且具有適應(yīng)性、操作性的標準。來服務(wù)電站業(yè)主方、運維單位以及公用電網(wǎng),指導用戶側(cè)儲能系統(tǒng)設(shè)計、建設(shè)、運行,保障系統(tǒng)接入配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行及經(jīng)濟可行,推動用戶側(cè)儲能產(chǎn)業(yè)進步。
本文件按照 gb/t 1.1—2020《標準化工作導則 第 1 部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件規(guī)定了用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)的功率控制、故障穿越、電網(wǎng)適應(yīng)性、電能質(zhì)量、啟停、繼電保護、信息與通信、電能計量的技術(shù)要求,以及接入電網(wǎng)測試的內(nèi)容。
本文件適用于通過220v及以上電壓等級接入用戶配電系統(tǒng)的新建、改建和擴建電化學儲能系統(tǒng)的建設(shè)、接入、調(diào)試、試驗、檢測、運行、維護和檢修,接入公用電網(wǎng)380v/220v的電化學儲能系統(tǒng)可參照執(zhí)行。
本標準第 1 章“范圍”,規(guī)定了本標準的主要內(nèi)容和適用范圍。本文件規(guī)定了用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)的功率控制、故障穿越、電網(wǎng)適應(yīng)性、電能質(zhì)量、啟停、繼電保護、信息與通信、電能計量的技術(shù)要求,以及接入電網(wǎng)測試的內(nèi)容。適用于 220v 及以上電壓等級接入用戶配電系統(tǒng)的電化學儲能系統(tǒng),接入公用電網(wǎng) 380v/220v 的電化學儲能系統(tǒng)可參照執(zhí)行。
第 2 章“規(guī)范性引用文件”,列出了本標準所引用的標準、技術(shù)規(guī)范和規(guī)程。本標準主要引用了 gb/t 36547 電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定、gb/t 36558 電力系統(tǒng)電化學儲能系統(tǒng)通用技術(shù)條件、gb/t 12325 電能質(zhì)量 供電電壓偏差、gb/t 50065 交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范、dl/t 2528 電力儲能基本術(shù)語等標準、技術(shù)規(guī)范中的技術(shù)規(guī)定。
第 3 章“術(shù)語和定義”,對本標準采用的、但未在引用標準中定義的主要術(shù)語進行了定義。定義了用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng),為接入電力用戶內(nèi)部配電系統(tǒng)的電化學儲能系統(tǒng)。dl/t 2528 界定的術(shù)語也適用于本文件。
第 4 章“總體要求”,規(guī)定了用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)的總體要求。要求用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)接入配電系統(tǒng)的電壓等級需要與實際設(shè)備條件相匹配,裝機容量需要與應(yīng)用場景、用能需求相協(xié)調(diào)。用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)的儲能電池、電池管理系統(tǒng)、儲能變流器、繼電保護等重要設(shè)備應(yīng)選用合格標準產(chǎn)品。要求用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)具備有功和無功功率控制功能,實現(xiàn)功能可以配置功率控制系統(tǒng)、協(xié)調(diào)控制裝置以及云能量管理系統(tǒng)等多種技術(shù)路線。針對通過 35kv 及以上電壓等級接入的用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng),相關(guān)技術(shù)要求與國標gb/t36547 保持一致。
第 5 章“功率控制”,分為有功功率控制和無功電壓控制。針對有功功率控制,在控制模式方法規(guī)定了用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)功率控制的技術(shù)要求??紤]用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景,具體控制模式應(yīng)根據(jù)應(yīng)用場景進行確定。從控制功能實現(xiàn)方式劃分為:基于系統(tǒng)自主的一次調(diào)頻、獨立運行控制、跟蹤計劃曲線控制,響應(yīng)上一級系統(tǒng)或裝置的遠方指令控制以及支撐電網(wǎng)異常情況下的緊急功率支撐。從控制功能服務(wù)應(yīng)用場景分為:用戶自主電能管理和參與電網(wǎng)互動運行,其中用戶電能管理包括削峰填谷、備用電源供電等,參與電網(wǎng)互動包括一次調(diào)頻、跟蹤計劃曲線控制、自動功率控制(apc)、緊急功率支撐等。考慮到用戶側(cè)儲能在電力市場化中參與電力現(xiàn)貨市場,從控制主體分為接入電網(wǎng)調(diào)度控制和接受聚合商控制以及不參與市場控制。
在無功電壓控制方面,明確了用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)應(yīng)具有功率因數(shù)、無功功率和無功/電壓等控制模式;同時標準規(guī)定了無功電壓控制性能。
第 6 章“故障穿越”,細化規(guī)定了用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)后的低電壓穿越、高電壓穿越以及連續(xù)低電壓穿越要求電站后評價方法的基本要求。規(guī)定了低電壓穿越的不脫網(wǎng)連續(xù)運行時間區(qū)間,根據(jù)用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)實際工況,明確了三項短路故障、兩相短路故障、兩相接地短路故障、單相接地短路故障等不同類型故障下的低電壓穿越考核電壓;并給出了對稱故障、不對稱故障時的無功電流增量計算方法、響應(yīng)時間等技術(shù)要求。規(guī)定了高電壓穿越的不脫網(wǎng)連續(xù)運行時間區(qū)間,無功電流增量計算方法、響應(yīng)時間等技術(shù)要求。根據(jù)用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)實際需求,規(guī)定了用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)應(yīng)至少能承受連續(xù)兩次低電壓穿越及時間間隔取值范圍。
第 7 章“電網(wǎng)適應(yīng)性”,規(guī)定了用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)的電壓適應(yīng)性、頻率適應(yīng)性、電能質(zhì)量適應(yīng)性。規(guī)定了用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行區(qū)間為標稱電壓的 85%~110%,低于 85%時符合低電壓穿越的規(guī)定,高于 110%時符合高電壓穿越的規(guī)定。規(guī)定了不同電力系統(tǒng)頻率范圍內(nèi)的電化學儲能系統(tǒng)運行要求,考慮到配電網(wǎng)對于頻率的要求相對較低,規(guī)定 46.5hz-51.5hz 之間用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)可不脫網(wǎng)運行,并要求用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)在頻率變化率不大于2hz/s 時應(yīng)能不脫網(wǎng)連續(xù)運行。
第 8 章“電能質(zhì)量”,考慮到用戶側(cè)儲能系統(tǒng)接入用戶內(nèi)部配電系統(tǒng)時,并網(wǎng)點與公共連接點并不統(tǒng)一,因此對并網(wǎng)點和公共連接點的電能質(zhì)量均做出了技術(shù)要求,包括諧波、間諧波、電壓偏差、電壓波動與閃變、電壓不平衡。針對不同電壓等級的用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)接入,分別對 10(6)kv 及以上電壓等級和 380v 電壓等級的電能質(zhì)量監(jiān)測做出要求。
第 9 章“啟停”,對用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)的啟停做出規(guī)定。針對脫網(wǎng)后并網(wǎng)要求,在配電網(wǎng)電壓和頻率恢復到正常運行范圍之前用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)不允許并網(wǎng),特別是通過 10(6)kv 電壓等級并網(wǎng)的用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)恢復并網(wǎng)應(yīng)經(jīng)調(diào)度機構(gòu)允許。
第 10 章“繼電保護”,對用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)繼電保護做出規(guī)定。明確了不同并網(wǎng)電壓等級的用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)的繼電保護設(shè)備和應(yīng)具備的保護功能。對于通過 380v 電壓等級并網(wǎng)的用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng),明確需要配置剩余電流保護,動作電流和分斷時間應(yīng)符合 gb/t 13955 中的相關(guān)規(guī)定。明確用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)應(yīng)具備孤島檢測功能。對于采用不允許向電網(wǎng)倒送電方式的用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng),明確應(yīng)配置公共連接點應(yīng)具備逆向功率保護功能。
第 11 章“信息與通信”,規(guī)定了用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)的信息采集內(nèi)容,通信方式。給出了用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)應(yīng)采集和記錄的信息,包括:系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)、電能量、遙控和遙調(diào)信息,以及儲能系統(tǒng)告警和保護動作信息。對于接入調(diào)度自動化系統(tǒng)的用戶側(cè)電化學儲能電站,明確了通信要求,并給出了交互信息要求,包括但不限于:電氣模擬量、電能量及能量狀態(tài)、狀態(tài)量、遙控及遙調(diào)量以及電力市場規(guī)則和調(diào)度協(xié)議要求的其他信息。對于接入聚合商平臺的用戶側(cè)儲能系統(tǒng),也給出了信息安全防護規(guī)定和信息交互內(nèi)容規(guī)定。
第 12 章“電能計量”,規(guī)定了用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)的電能計量設(shè)備和技術(shù)要求。用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)前,宜在并網(wǎng)點設(shè)置電能表,具備雙向有功、雙向無功計量功能。特別是針對參與電力市場的用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng),明確其電能計量要求。
第 13 章“接入電網(wǎng)測試與評價”,規(guī)定了用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試的要求和測試內(nèi)容。明確要求用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)并網(wǎng)投運前應(yīng)進行接入電網(wǎng)測試,在系統(tǒng)改(擴)建后、主要部件改變時應(yīng)重新進行接入電網(wǎng)測試。針對用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)技術(shù)特點和建設(shè)規(guī)模,對于接入電網(wǎng)測試和評價的內(nèi)容進行了細化。
附錄,包括資料性附錄 a。附錄 a 給出了用戶公共連接點和儲能并網(wǎng)點圖例說明,包括用戶公共連接點和并網(wǎng)點的定義以及示意圖。
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