電化學儲能光伏系統(tǒng)性能檢測技術(shù)規(guī)范-團體標準編制說明

一、工作簡況1、任務來源電化學儲能是儲能市場保持增長的新動力，隨著電化學儲能技術(shù)的不斷改進，電化學儲能系統(tǒng)的制造成本和維護成本不斷下降、儲能設備容量及壽命不斷提高，電化學儲能將得到大規(guī)模的應用，成為中國儲能產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展趨勢。儲能技術(shù)是新能源發(fā)展最關鍵的技術(shù)之一，牽動著新能源向前發(fā)展。儲能具有消除電力峰谷差，實現(xiàn)光伏、風力等新能源平滑輸出，調(diào)峰、調(diào)頻和備用容量等作用，滿足新能源發(fā)電平穩(wěn)、安全接入電網(wǎng)的要求，可以有效減少棄風、棄光現(xiàn)象，增加光伏和風電在電網(wǎng)中的份額。2021年至今，全國大部分省份發(fā)布了新能源配置儲能的政策。值得注意的是，多地政策中也對分布式光伏配儲做出了要求。總體來看，各地要求光伏電站配儲規(guī)模為裝機容量的5%-30%之間，配置時間多以2-4小時為主，少部分地區(qū)為1小時。未來，光伏+儲能將迎來爆發(fā)式增長。隨著光伏+儲能產(chǎn)業(yè)進程的加速，急需建立合適的標準體系來保證市場健康有序規(guī)范發(fā)展，營造公平的競爭秩序。2023年3月，中國電池工業(yè)協(xié)會發(fā)布《關于2023年中國電池工業(yè)協(xié)會團體標準（第一批）立項公告》，《電化學儲能光伏系統(tǒng)性能檢測技術(shù)規(guī)范》標準立項，由廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院、南方電網(wǎng)綜合能源股份有限公司組織起草，浙江超威電力有限公司、福建星云電子股份有限公司、西安高壓電器研究院股份有限公司、法羅電力(浙江)有限公司、河南輝煌科技股份有限公司、江蘇綠碳芯科技有限公司、四川偉力得能源股份有限公司、世慧科技(北京)集團有限公司、深圳市云天數(shù)字能源有限公司、錦浪科技股份有限公司、合肥金泰克新能源科技有限公司、中節(jié)能太陽能有限公司、特變電工新疆新能源股份有限公司、麥田能源股份有限公司、西安奇點能源股份有限公司、江蘇大秦新能源科技有限公司、中國能源建設集團廣西電力設計研究院有限公司、溫州豐寶客電子有限公司、天津中電新能源研究院有限公司、湖南云儲循環(huán)新能源科技有限公司、山東電工時代能源科技有限公司、電能(北京)認證中心有限公司、山西晉開電力科技有限公司、浙江艾羅網(wǎng)絡能源技術(shù)股份有限公司等26家單位參編。2、主要工作過程2023年3月，廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院、南方電網(wǎng)綜合能源股份有限公司組織成立了標準起草小組，召開起草了小組第一次工作會議。會上討論了標準制定的總體思路、標準框架、制定標準的工作安排、編寫分工等事項，確定成立標準的編寫組、編寫原則及要求、工作進度等。2023年4月上旬，經(jīng)起草小組成員的多次討論和反復修改，完成標準初稿編寫。2023年4月10日，召開第一次討論會，標準編制工作組討論了標準草案，所有標準編制單位就相關技術(shù)要點及規(guī)范內(nèi)容進行商定。2023年4-5月，標準編制工作組對收集到的意見進行修改，形成第二次討論稿。2023年5月31日，召開第二次討論會，各參編單位對標準內(nèi)容深入交流，提出建議。二、標準編制原則本標準按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)與起草規(guī)則》的規(guī)定起草，遵循科學性、先進性、經(jīng)濟性，堅持實事求是，以光伏電站和電化學儲能電站現(xiàn)場測試為基礎，遵守國家有關法律、法規(guī)，符合團體標準要求，目的在于規(guī)范電化學儲能光伏電站現(xiàn)場性能測試的內(nèi)容、方法和要求，為電化學儲能光伏電站性能測試提供標準依據(jù)和指導。在標準編制過程中，主要依據(jù)GB51048-2014《電化學儲能電站設計規(guī)范》、GB/T36547-2018《電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》、GB/T36548-2018《電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范》、NB/T33015-2014《電化學儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》、DB31/T1146.1-2019《智能電網(wǎng)儲能系統(tǒng)性能測試技術(shù)規(guī)范第1部分削峰填谷應用》、T/CEEMA014-2021《電力系統(tǒng)電化學儲能系統(tǒng)現(xiàn)場檢測技術(shù)規(guī)范》、CNCA/CTS0016-2015《并網(wǎng)光伏電站性能檢測與質(zhì)量評估技術(shù)規(guī)范》、IEC62933?2?1:2018《Electricalenergystorage(EES)systemsPart2-1:Unitparametersandtestingmethods-Generalspecification》等國家、行業(yè)、地方及國際標準。三、標準主要內(nèi)容的確定本標準主要章節(jié)包括：1范圍、2規(guī)范性引用文件、3術(shù)語、定義和縮寫詞、4檢測條件、5光伏系統(tǒng)測試、6儲能系統(tǒng)測試、7附錄。標準的主要內(nèi)容如下：（一）范圍。規(guī)定了電化學儲能光伏系統(tǒng)性能及其關鍵部件的測試項目和檢測方法。（二）規(guī)范性引用文件。包括GB/T17949.1等15項標準。（三）術(shù)語、定義和縮寫詞。列出了標準涉及到的術(shù)語定義解釋，縮寫詞全稱。（四）檢測條件。規(guī)定了現(xiàn)場測試的環(huán)境條件、系統(tǒng)條件和測試設備要求。（五）光伏系統(tǒng)測試，包括安全性能和發(fā)電性能測試2大類，測試項目包括：1、接地連續(xù)性測試，規(guī)定光伏組件金屬邊框、支架、線槽、匯流箱、逆變器等應連接地排或通過互連后連接地排，且接觸電阻限值為0.1Ω。2、接地電阻，參照電氣裝置規(guī)定，接地電阻值不應高于4Ω。3、光伏方陣絕緣電阻。按IEC62446-1執(zhí)行。4、紅外熱成像。按照IECTS62446-3執(zhí)行，方陣面的輻照度不應小于600W/m2，電氣設備工作電流不應低于額定電流的30%。5、光伏系統(tǒng)能效比（PR）和標準能效比（PRSTC）。測試周期可分為長時間、短時間、超短時間，短時間及超短時間測試應在天氣良好少云的條件下，短時間測試方陣面日均輻射量應大于10MJ/m2，超短時間測試方陣面平均輻照應大于400W/m2，規(guī)定的多個組件朝向的輻照采集方法和計算公式。6、光伏組件電致發(fā)光（EL）。對隱裂、裂片、劃傷、黑片、無圖像、部分子串無圖像等問題進行判定。7、光伏組件最大功率，即現(xiàn)場的組件I-V曲線測試，測試時輻照應大于400W/m2，輻照、溫度、電流、電壓和功率修正可參照CNCA/CTS0016執(zhí)行。8、光伏組件溫升損失，計算得到當前結(jié)溫下的功率和開路電壓，得出溫度損失百分比。9、光伏陣列最大功率，對一個或若干個組串組成的光伏方陣進行I-V特性曲線測試，測試時輻照應大于400W/m2，應按GB/T18210執(zhí)行，修正公式可參照CNCA/CTS0016執(zhí)行。10、光伏組串開路電壓，發(fā)現(xiàn)組串是否正確接線，組件串聯(lián)數(shù)量是否符合預期以及組件旁路二極管短路等故障問題，各串開路電壓與該組開路電壓平均值偏差不應超過5%。11、光伏組串短路電流，相同傾角、朝向的組串視為同一組，同一組內(nèi)組串短路電流值應接近，各串短路電流與該組短路電流平均值偏差不應超過10%。12、組串內(nèi)光伏組件串聯(lián)失配損失、多個組串并聯(lián)失配損失、多個直流匯流箱并聯(lián)失配損失，測試輻照應大于400W/m2，分別列出計算公式，判定條件參照CNCA/CTS0016。13、光伏組串到逆變器或匯流箱直流線損、直流匯流箱到逆變器直流線損、交流線損分別提供兩種測試方法，第一種方法為能量損耗計算，第二種方法用電壓差計算。14、陰影評估，對光伏方陣可能存在陰影遮擋的地方拍攝，記錄全年12個月份9:00~15:00時間段內(nèi)存在陰影遮擋的區(qū)域。15、逆變器轉(zhuǎn)換效率，考慮現(xiàn)場實際情況，響應快捷和可操作性要求，用輸出輸入能量進行計算。（六）儲能系統(tǒng)測試，包括安全性能、系統(tǒng)故障、電池測試、電池管理系統(tǒng)采集精度和系統(tǒng)性能測試5大類，測試項目包括：1、接地連續(xù)性和接地電阻測試與光伏等電氣設備類同，接觸電阻不應高于0.1Ω，接地電阻應小于4Ω。2、絕緣電阻，應按GB/T36558執(zhí)行，對儲能電池簇、儲能變流器、光儲一體機和配電柜應測試絕緣電阻。3、紅外熱成像，規(guī)定對儲能電池簇、儲能變流器、光儲一體機、配電柜以及斷路器、電纜接頭、保險絲等進行紅外掃描，測試條件為額定功率或典型工作周期的最大功率。4、儲能系統(tǒng)故障測試，該項目模擬溫控系統(tǒng)失效、主控電源失效、通訊故障等異常狀態(tài)下系統(tǒng)的反應，消防火災報警系統(tǒng)聯(lián)動測試則測試煙感或溫感探頭的動作響應。5、電池內(nèi)阻，定期測試電池單體或電池模塊內(nèi)阻，可以反映電池的老化趨勢。6、電池容量，現(xiàn)場在直流側(cè)測試電池放電能量，測試步驟參考實驗室測試方法。7、電池管理系統(tǒng)采集精度，主要是對比電壓和電流參數(shù)，驗證BMS顯示數(shù)值的準確性。8、儲能系統(tǒng)額定能量測試，以系統(tǒng)為測試對象，在交流側(cè)測試額定充電能量和額定放電能量。9、額定功率充放電效率測試，在額定能量測試測試的基礎上，計算放電能量與充電能量的比值。10、典型工作周期充放電效率測試，正常運行狀態(tài)下，測試系統(tǒng)在1個周期的充放電效率，考慮工作周期內(nèi)待機時的能量損耗。11、儲能能量穩(wěn)定性測試，測試放電能量與額度能量的比值。12、日待機能量損失率測試，在儲能系統(tǒng)與交流電網(wǎng)保持連接狀態(tài)下，測試系統(tǒng)能量每日損耗程度。13、日自放電率測試，在儲能系統(tǒng)與交流系統(tǒng)保持斷開狀態(tài)下，測試系統(tǒng)能量每日損耗程度。14、充放電轉(zhuǎn)換時間測試，在額定功率充放電條件下，分別測試充電到放電、放電到充電的轉(zhuǎn)換時間。15、充放電爬坡率測試，在充放電切換過程中，測試功率曲線的斜率。16、有功功率調(diào)節(jié)能力測試，設置不同的充放電功率點，驗證功率的控制精度。17、無功功率調(diào)節(jié)能力測試，分別在充放電不同有功功率下，設置最大容性或感性無功功率，記錄對應功功率和無功功率的平均值，繪制功率包絡圖。18、功率因數(shù)調(diào)節(jié)能力測試，分別在充放電不同有功功率下，調(diào)節(jié)儲能系統(tǒng)功率因數(shù)從超前0.95開始，連續(xù)調(diào)節(jié)至滯后0.95，記錄儲能系統(tǒng)實際輸出的功率因數(shù)。19、過載能力測試，驗證儲能系統(tǒng)承受一定過載功率的能力。四、與國際、國外同類標準水平的對比情況1、國際標準儲能系統(tǒng)方面目前國際標準主要有IEC62933系列標準，其對儲能的應用場景作了分類，規(guī)定了能量測試、功率測試、充放電轉(zhuǎn)換效率測試、預期使用壽命測試、系統(tǒng)響應測試等。國內(nèi)部分標準都有引用對應的國際標準，本標準在充放電斜率和爬坡率上對其進行相應的引用轉(zhuǎn)化。2、國內(nèi)標準國內(nèi)目前發(fā)布的主要有GB/T36547、GB/T36548和GB/T36549三項標準，以及NB/T33015等能源標準，各標準的側(cè)重點各不相同。本規(guī)范對它們進行的引用改進，包括儲能額定能量、充放電轉(zhuǎn)換時間、有功功率和無功功率測試等。但在響應時間上，本規(guī)范沒有采用，主要考慮響應時間測試中的起始時間為命令觸發(fā)的開始時間，現(xiàn)場測試無法進行，可操作性差。在典型工作周期充放電效率、能量穩(wěn)定性、能量損失率、日自放電率等項目，參考國內(nèi)部分地區(qū)的標準，主要是針對削峰填谷的應用場景。儲能的故障測試、采集精度測試、電池測試等項目則根據(jù)項目驗收及定期維護的需要而設定的項目光伏方面，參考的標準主要為CNCA/CTS0016，本規(guī)范在其基礎上，增加了光伏陣列功率測試、開路電壓、短路電流、工作電流、陰影評估等測試，并且在所有的測試項目上都進行了改進，使測試項目更合理，操作性更好。3、同類標準水平的對比情況本規(guī)范在已有的標準上進行改良。在光伏系統(tǒng)能效比（PR）測試方面，設定了不同時長的測試，以及短時測試對太陽輻射的量化要求，不再是籠統(tǒng)的要求晴好天氣測試。光伏組件電致發(fā)光（EL）測試，在附錄增加了相應的異常圖像供判定參考。在線損測試上，提供了兩種測試方法，傳統(tǒng)的電壓損失法，誤差較大，新增的能量損耗法，測試時間延長，可以大大降低時間不同步帶來的誤差。在逆變器轉(zhuǎn)換效率測試上，不再采用分功率區(qū)間的測試方法，傳統(tǒng)的測試方法只適合在實驗室測試，在現(xiàn)場難以達到測試條件。本規(guī)范采用能量比的方法，對多路MPPT的逆變器依然適用。在儲能電池方面，新增了現(xiàn)場電池內(nèi)阻和連接線測試，該測試數(shù)據(jù)可以作為電池壽命的依據(jù)。對儲能電池管理系統(tǒng)采集精度的測量，可以驗證后臺數(shù)據(jù)的準確性，為項目驗收提供依據(jù)。因此，本規(guī)范是在現(xiàn)有標準的基礎上，結(jié)合工作實際和行業(yè)需求而