T-CRES 0015-2023 飛輪儲能調(diào)頻電站技術(shù)規(guī)范

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中國可再生能源學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)T/CRES0015-2023

學(xué)ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)兔兔ｗ下載學(xué)ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)兔兔ｗ下載學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載T/CRESO015-2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載前 言

..............................................................................

II1

范圍

...............................................................................

12

規(guī)范性引用文件......................................................................

13

術(shù)語和定義..........................................................................

14

基本要求............................................................................

34.1

飛輪儲能系統(tǒng)一般要求..............................................................

34.2

飛輪儲能調(diào)頻電站一般要求..........................................................

34.3

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電網(wǎng)技術(shù)原則..................................................

34.4

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電網(wǎng)測試一般要求..............................................

45

一次調(diào)頻技術(shù)要求....................................................................

45.1

功能要求..........................................................................

45.2

技術(shù)性能指標(biāo)......................................................................

56

二次調(diào)頻技術(shù)要求....................................................................

66.1

功能要求..........................................................................

66.2

技術(shù)性能指標(biāo)......................................................................

6學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載T/CRESO015-2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載

本文件按照GB/T

—《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則

第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本文件由貝肯新能源有限公司提出。本文件由中國可再生能源學(xué)會歸口。本文件起草單位：貝肯新能源有限公司、華北電力大學(xué)、北方工業(yè)大學(xué)、中國電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)綜合能源服務(wù)公司、國網(wǎng)電力科學(xué)研究院、西安交通大學(xué)、國網(wǎng)山東省電力公司、國網(wǎng)上海綜合能源服務(wù)公司、陜西省電力設(shè)計(jì)院有限公司、國網(wǎng)湖南綜合能源服務(wù)公司、國網(wǎng)陜西省電力公司、國網(wǎng)山西省電力公司。本文件主要起草人：秦立軍、柳亦兵、李建林、張強(qiáng)、閆濤、李艷、張艷妍、成永紅、張?jiān)i、竇真蘭、劉琪、謝學(xué)淵、和佳琪、趙俊屹。本文件在執(zhí)行過程中的意見建議請反饋至中國可再生能源學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)化工作辦公室。II兔學(xué)兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載T/CRESO015-2023兔學(xué)兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載1

范圍本文件規(guī)定了飛輪儲能調(diào)頻電站的設(shè)備及并網(wǎng)條件、一次調(diào)頻及二次調(diào)頻的功能要求和技術(shù)性能指標(biāo)。本文件適用于額定功率

及以上的飛輪儲能調(diào)頻電站。2

規(guī)范性引用文件下列文件對于本標(biāo)準(zhǔn)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）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB

14285

繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程GB/T

31464

電網(wǎng)運(yùn)行準(zhǔn)則GB/T

33592

分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行控制規(guī)范GB/T

34133

儲能變流器檢測技術(shù)規(guī)程GB/T

36548

電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范GB/T

36549

電化學(xué)儲能電站運(yùn)行指標(biāo)及評價(jià)GB/T

40595

并網(wǎng)電源一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)定及試驗(yàn)導(dǎo)則DL/T

1870

電力系統(tǒng)網(wǎng)源協(xié)調(diào)技術(shù)規(guī)范DL/T

634.5101

遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)

第5101部分:傳輸規(guī)約

基本遠(yuǎn)動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)DL/T

634.5104

遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)

第5104部分:傳輸規(guī)約

采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議子集的60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

1202

飛輪儲能系統(tǒng)通用技術(shù)條件3

術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1飛輪儲能調(diào)頻電站

energy

storage

frequency

plant采用飛輪儲能系統(tǒng)作為儲能元件，可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)電能存儲及釋放的電站，通常由若干個不同或相同類型的飛輪儲能系統(tǒng)組成，主要承擔(dān)電網(wǎng)頻率控制。兔學(xué)兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載T/CRESO015-2023兔學(xué)兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載3.2飛輪儲能系統(tǒng)

freewheel

energy

storage

system實(shí)現(xiàn)電能與飛輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)動能雙向轉(zhuǎn)換的儲能裝置，由飛輪儲能單元和功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)組成。3.3熱備狀態(tài)

飛輪儲能轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速處于工作轉(zhuǎn)速區(qū)間，設(shè)備保護(hù)及自動裝置滿足帶電要求，斷路器的控制、合閘及信號電源投入，隨時可以接受控制指令，進(jìn)入充（放電）運(yùn)行狀態(tài)。3.4充電狀態(tài)

charging

state飛輪儲能電站中的飛輪儲能系統(tǒng)以電動機(jī)方式運(yùn)行，飛輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高，從電網(wǎng)吸收能量，將電能轉(zhuǎn)換成動能存儲的狀態(tài)。3.5放電狀態(tài)

飛輪儲能電站中的飛輪儲能系統(tǒng)以發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行，飛輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降低，將動能轉(zhuǎn)換成電能，通過功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)向電網(wǎng)釋放能量的狀態(tài)。3.6充放電轉(zhuǎn)換時間

transfer

time

between

charge

discharge飛輪儲能電站在充電和放電狀態(tài)之間切換所需要的時間。一般是指從額定功率充電狀態(tài)轉(zhuǎn)換到90%額定功率放電狀態(tài)與從90%額定功率放電狀態(tài)轉(zhuǎn)換到額定功率充電狀態(tài)所需時間的平均值。3.7額定功率能量轉(zhuǎn)換效率

at

rated

power飛輪儲能系統(tǒng)以額定功率放電時，由最高工作轉(zhuǎn)速運(yùn)行至最低工作轉(zhuǎn)速所輸出的電能與同循環(huán)過程以額定功率充電時，由最低工作轉(zhuǎn)速運(yùn)行至最高工作轉(zhuǎn)速所輸入的電能的比值,用百分?jǐn)?shù)表示。3.8最大可用充放電功率

available

charge

discharge

power飛輪儲能電站在運(yùn)行中實(shí)際所能提供的最大充放電功率。3.9最大調(diào)節(jié)步長

step對飛輪儲能電站進(jìn)行AGC控制的單個控制指令的最大調(diào)節(jié)幅度。學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載T/CRESO015-2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載3.10荷電狀態(tài)

state

of

charge,SOC簡稱，也稱剩余電量，一般用百分比來表示。4

基本要求4.1

飛輪儲能系統(tǒng)一般要求4.1.1

性能要求飛輪儲能電站所采用的飛輪儲能系統(tǒng)應(yīng)滿足團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CNESA

1202-2020

《飛輪儲能系統(tǒng)通用技術(shù)條件》的性能要求。4.1.2

安全性要求飛輪儲能電站所采用的飛輪儲能系統(tǒng)應(yīng)滿足團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CNESA

1202-2020

《飛輪儲能系統(tǒng)通用技術(shù)條件》的安全性要求。4.1.3

壽命要求飛輪儲能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壽命應(yīng)不小于25年，或滿功率充放的循環(huán)次數(shù)應(yīng)不小于萬次。4.1.4

容量要求飛輪儲能系統(tǒng)的額定功率應(yīng)不小于100kW，額定功率充電持續(xù)時間和放電持續(xù)時間均應(yīng)不小于5

。4.1.5

效率要求飛輪儲能系統(tǒng)額定功率充電效率應(yīng)不低于90%、額定功率放電效率應(yīng)不低于、額定功率能量轉(zhuǎn)換效率應(yīng)不低于80%。4.1.6

熱備狀態(tài)功耗飛輪儲能系統(tǒng)熱備狀態(tài)下功耗應(yīng)不大于額定輸出功率的1.5%。4.2

飛輪儲能調(diào)頻電站一般要求4.2.1

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電力系統(tǒng)的通用技術(shù)條件，應(yīng)滿足

GB/T31464的基本要求。4.2.2

參與電網(wǎng)調(diào)頻的飛輪儲能電站，應(yīng)滿足GB/T

40595中的總體要求。4.2.3

飛輪儲能調(diào)頻電站根據(jù)接入電網(wǎng)的電壓等級進(jìn)行容量匹配。4.2.4

在電力系統(tǒng)事故或緊急情況下，飛輪儲能調(diào)頻電站運(yùn)行控制應(yīng)符合

31464規(guī)范。4.2.5

飛輪儲能調(diào)頻電站應(yīng)支持孤島運(yùn)行模式。4.2.6

飛輪儲能調(diào)頻電站應(yīng)配置相應(yīng)的安全保護(hù)系統(tǒng)。4.3

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電網(wǎng)技術(shù)原則兔學(xué)兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載T/CRESO015-2023兔學(xué)兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載4.3.1

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電力系統(tǒng)應(yīng)滿足

GB∕T

31464和DL/T

1870的基本要求，并網(wǎng)點(diǎn)的選擇符合并網(wǎng)影響分析的要求。4.3.2

飛輪儲能調(diào)頻電站并網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)安裝可閉鎖、具有明顯開斷點(diǎn)、能實(shí)現(xiàn)可靠接地功能的開斷設(shè)備，具備開斷故障電流的能力，可就地操作或遠(yuǎn)程操作。4.3.3

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電網(wǎng)后，不應(yīng)導(dǎo)致其所接入電網(wǎng)的短路容量超過該電壓等級的允許值；短路電流值應(yīng)低于斷路器遮斷容量且留有一定裕度。4.3.4

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電網(wǎng)應(yīng)進(jìn)行輸配電設(shè)備允許的載流能力校核。4.3.5

飛輪儲能調(diào)頻電站并網(wǎng)點(diǎn)處的保護(hù)應(yīng)與所接入電網(wǎng)的保護(hù)相協(xié)調(diào)配合。4.3.6

飛輪儲能調(diào)頻電站并網(wǎng)點(diǎn)處的接口設(shè)備應(yīng)滿足相應(yīng)電壓等級的電氣設(shè)備絕緣耐壓規(guī)定。4.3.7

通信要求：飛輪儲能調(diào)頻電站與調(diào)度主站應(yīng)采用電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、專用遠(yuǎn)動通道等進(jìn)行通信，通信規(guī)約采用DL/T

634.5101、DL/T

634.5104等規(guī)定的通訊方式。飛輪儲能電站與調(diào)度主站具有一次調(diào)頻實(shí)時交互信息功能。4.4

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電網(wǎng)測試一般要求4.4.1

飛輪儲能電站接入電力系統(tǒng)的測試，應(yīng)參考∕T

40595、GB∕T

36548或其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定進(jìn)行，應(yīng)包括但不限于以下內(nèi)容：電網(wǎng)適應(yīng)性測試(包含頻率適應(yīng)性測試、電壓適應(yīng)性測試和電能質(zhì)量適應(yīng)性測試)功率控制測試（有功功率調(diào)節(jié)能力測試、無功功率調(diào)節(jié)能力測試、功率因數(shù)調(diào)節(jié)能力測試）安全及保護(hù)功能測試；過載能力測試；充放電響應(yīng)時間測試；充放電調(diào)節(jié)時間測試；充放電轉(zhuǎn)換時間測試；能量轉(zhuǎn)換效率測試；通信與自動化測試；孤島模式測試。5

一次調(diào)頻技術(shù)要求5.1

功能要求5.1.1

飛輪儲能調(diào)頻電站的一次調(diào)頻功能應(yīng)按照電網(wǎng)公共連接點(diǎn)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，在并網(wǎng)運(yùn)行時（充電狀態(tài)、放電狀態(tài)、熱備狀態(tài)），一次調(diào)頻功能始終投入并確保正常運(yùn)行。學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載T/CRESO015-2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載5.1.2

飛輪儲能調(diào)頻電站通過有功功率控制實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻功能，在電網(wǎng)高頻擾動情況下，當(dāng)電網(wǎng)頻率超過一次調(diào)頻控制死區(qū)時，飛輪儲能電站快速響應(yīng)電網(wǎng)頻率變化，參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)。5.1.3

飛輪儲能電站的一次調(diào)頻功能通過儲能變流器或儲能協(xié)調(diào)控制器實(shí)現(xiàn)，調(diào)差率、頻率死區(qū)、調(diào)頻限幅等一次調(diào)頻參數(shù)應(yīng)可設(shè)置。5.1.4

飛輪儲能電站及其各個飛輪儲能系統(tǒng)單體均應(yīng)具備一次調(diào)頻投入/退出功能。5.1.5

在電網(wǎng)工作在以下時，飛輪儲能電站不允許進(jìn)入充電狀態(tài)，或者電網(wǎng)工作在50.15Hz以上時，飛輪儲能電站不允許進(jìn)入放電狀態(tài)。5.1.6

飛輪儲能電站應(yīng)具備一次調(diào)頻相關(guān)歷史數(shù)據(jù)的存儲、查詢功能。5.2

技術(shù)性能指標(biāo)5.2.1

一次調(diào)頻頻率死區(qū)應(yīng)控制在±O.O3-0.05

Hz以內(nèi)（該值可根據(jù)接入點(diǎn)電網(wǎng)實(shí)際情況確定）。5.2.2

一次調(diào)頻的調(diào)差率應(yīng)不大于（該值可根據(jù)接入點(diǎn)電網(wǎng)實(shí)際情況確定）。5.2.3

一次調(diào)頻的投用范圍為調(diào)度機(jī)構(gòu)核定的岀力范圍。飛輪儲能電站一次調(diào)頻的頻率階躍擾動調(diào)節(jié)過程如圖1說明：t一響應(yīng)遲滯時間：t0.9—一次調(diào)頻階躍響應(yīng)時間；t—一次調(diào)頻調(diào)節(jié)時間。學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載T/CRESO015-2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載圖1

飛輪儲能電站一次調(diào)頻的頻率階躍擾動調(diào)節(jié)過程對于調(diào)節(jié)目標(biāo)變化量不低于額定功率10%的，其頻率階躍擾動響應(yīng)過程應(yīng)滿足以下要求：1）

一次調(diào)頻響應(yīng)遲滯時間t應(yīng)不大于。2）一次調(diào)頻的階躍響應(yīng)時間t0.9應(yīng)不大于。3）一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)時間t應(yīng)不大于1S。4）一次調(diào)頻的穩(wěn)態(tài)誤差應(yīng)控制在額定功率的±1%以內(nèi)。5.2.4

頻率信號的采樣周期應(yīng)小于80ms，頻率測量誤差不大于0.002Hz。6

二次調(diào)頻技術(shù)要求6.1

功能要求6.1.1

飛輪儲能電站應(yīng)具備AGC遠(yuǎn)方/就地控制功能，各飛輪儲能系統(tǒng)均應(yīng)具備AGC投入/退出控制功能。6.1.2

飛輪儲能電站接收到電網(wǎng)調(diào)度下發(fā)的控制指令時，應(yīng)根據(jù)各飛輪儲能系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、SOC等條件，實(shí)時生成各飛輪儲能系統(tǒng)的有功控制指令，采用相應(yīng)的控制策略執(zhí)行各飛輪儲能系統(tǒng)的有功輸出控制，實(shí)現(xiàn)對調(diào)度控制目標(biāo)的跟蹤。6.1.3

飛輪儲能電站應(yīng)具備對調(diào)度下發(fā)控制指令的校驗(yàn)功能。校驗(yàn)控制指令是否超岀飛輪儲能電站的最大可用充放電功率、荷電狀態(tài)（SOC），超出最大允許值時須拒絕執(zhí)行。6.1.4

飛輪儲能電站在正常運(yùn)行狀態(tài)下（充電狀態(tài)、放電狀態(tài)