DB31-T 1146.7-2022 智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)性能測(cè)試技術(shù)規(guī)范 第7部分：微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用

智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)性能測(cè)試技術(shù)規(guī)范第7部分：微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用上海市市場(chǎng)監(jiān)督管理局 I引言 Ⅱ 1 1 1 2 附錄A(資料性)測(cè)試報(bào)告 9 I本文件按照GB/T1.1-2020《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。本文件是DB31/T1146《智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)性能測(cè)試技術(shù)規(guī)范》的第7部分。DB31/T1146分為以下幾個(gè)部分：——第1部分：削峰填谷應(yīng)用；——第2部分：風(fēng)電出力平滑應(yīng)用；——第3部分：頻率調(diào)節(jié)應(yīng)用；——第4部分：光伏出力平滑應(yīng)用；——第5部分：風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用；——第6部分：電壓暫降治理應(yīng)用；———第7部分：微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用。請(qǐng)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(shí)別專利的責(zé)任。本文件由上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)提出并組織實(shí)施。本文件由上海市能源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本文件起草單位：國(guó)網(wǎng)上海市電力公司電力科學(xué)研究院、上海電力大學(xué)、華東電力試驗(yàn)研究院有限公司、南京工業(yè)大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司、上海奧威科技開發(fā)有限公司、上?？臻g電源研究所。ⅡDB31/T1146《智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)性能測(cè)試技術(shù)規(guī)范》分為7個(gè)部分?！?第1部分：削峰填谷應(yīng)用。目的在于指導(dǎo)智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)在削峰填谷應(yīng)用場(chǎng)景下的典型工作周期、應(yīng)用性能測(cè)試內(nèi)容和測(cè)試方法?！?部分：風(fēng)電出力平滑應(yīng)用。目的在于指導(dǎo)智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)在風(fēng)電出力平滑應(yīng)用場(chǎng)景下的典型工作周期、應(yīng)用性能測(cè)試內(nèi)容和測(cè)試方法?！?第3部分：頻率調(diào)節(jié)應(yīng)用。目的在于指導(dǎo)智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)在頻率調(diào)節(jié)應(yīng)用場(chǎng)景下的典型工作周期、應(yīng)用性能測(cè)試內(nèi)容和測(cè)試方法?！?第4部分：光伏出力平滑應(yīng)用。目的在于指導(dǎo)智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)在光伏出力平滑應(yīng)用場(chǎng)景下第5部分：風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用。目的在于指導(dǎo)智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)在風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用場(chǎng)景下的典型工作周期、應(yīng)用性能測(cè)試內(nèi)容和測(cè)試方法。——第6部分：電壓暫降治理應(yīng)用。目的在于指導(dǎo)智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)在電壓暫降治理應(yīng)用場(chǎng)景下的典型工作周期、應(yīng)用性能測(cè)試內(nèi)容和測(cè)試方法。——第7部分：微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用。目的在于指導(dǎo)智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用場(chǎng)景下的典型工作周期、應(yīng)用性能測(cè)試內(nèi)容和測(cè)試方法。本文件為DB31/T1146的第7部分。1本文件規(guī)定了智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用場(chǎng)景下的典型工作周期、應(yīng)用性能測(cè)試內(nèi)容和測(cè)試方法。本文件適用于與電力系統(tǒng)中各電壓等級(jí)電網(wǎng)相連的儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用場(chǎng)景下的性能測(cè)試。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；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GB/T15945電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率偏差GB/T36548電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接人電網(wǎng)測(cè)試規(guī)范GB38755電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則DL/T1040電網(wǎng)運(yùn)行準(zhǔn)則IEC62933-2-1電力儲(chǔ)能系統(tǒng)第2-1部分：設(shè)備參數(shù)及測(cè)試方法一般要求(Electricalenergystorage(EES)systems-Part2-1:Unitparametersandtestingmethods—General3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。以電化學(xué)電池為儲(chǔ)能載體，通過變流器進(jìn)行可循環(huán)電能存儲(chǔ)與釋放的設(shè)備系統(tǒng)。微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行microgridisolatedoperat輔助負(fù)載auxiliaryloads支撐儲(chǔ)能系統(tǒng)正常運(yùn)行所必需的輔助設(shè)施的負(fù)載。與儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景相關(guān)的特定充放電循環(huán)工作時(shí)間段。2儲(chǔ)能能量energyofenergystorage儲(chǔ)能系統(tǒng)存儲(chǔ)的電能量。電池實(shí)際(剩余)可放出的瓦時(shí)容量與額定瓦時(shí)容量的比值。電池管理系統(tǒng)batterymanagementsystem;BMS充放電效率roundtripefficiency;RTE在規(guī)定運(yùn)行條件下，儲(chǔ)能系統(tǒng)在一個(gè)充放電周期內(nèi)的有效輸出能量與輸人能量的比值，用百分?jǐn)?shù)熱備用狀態(tài)下，儲(chǔ)能系統(tǒng)自收到控制信號(hào)起，從熱備用狀態(tài)轉(zhuǎn)成充電或放電，直到充電功率或放電功率首次達(dá)到額定功率的90%的時(shí)間。[來源：GB/T36547-2018,3爬坡率ramprate儲(chǔ)能系統(tǒng)吸收或釋放功率單位時(shí)間變化值與額定功率的比值。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)dataacquisitionsystem;DAS能接收來自傳感器、變送器及其他信號(hào)源的輸出信號(hào)，并能以某種方式對(duì)采集的量值進(jìn)行數(shù)據(jù)存參考信號(hào)跟蹤能力referencesignaltrackin儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用的典型工作周期期間響應(yīng)參考信號(hào)的能力。持續(xù)時(shí)間duration額定功率下儲(chǔ)能系統(tǒng)從SOE上限到SOE下限的放電時(shí)間。4微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用典型工作周期4.1ESS作為主電源典型工作周期用于測(cè)試在特定充放電循環(huán)工作時(shí)間段儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行的應(yīng)用性能。當(dāng)ESS作為主電源運(yùn)行時(shí)，典型工作周期按圖1規(guī)定為24h時(shí)間段內(nèi)相對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)額定功率的標(biāo)幺化充放電有功功率值Pa和無功功率值Qp.u。其中，正值表示儲(chǔ)能系統(tǒng)充電，負(fù)值表示儲(chǔ)能系統(tǒng)放電。30.020012345678910111213141時(shí)間/h圖1ESS作為主電源運(yùn)行時(shí)的典型工作周期4.2ESS作為輔助電源當(dāng)ESS作為輔助電源運(yùn)行時(shí)，典型工作周期按圖2規(guī)定為24h時(shí)間段內(nèi)相對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)額定功率的標(biāo)幺化充放電有功功率值Pp.u。其中，正值表示儲(chǔ)能系統(tǒng)充電，負(fù)值表示儲(chǔ)能系統(tǒng)放電。0123456789101112131415161718192時(shí)間/h荷持續(xù)供電，并由ESS平抑可再生能源出力的波動(dòng)。圖2ESS作為輔助電源運(yùn)行時(shí)的典型工作周期5應(yīng)用性能測(cè)試內(nèi)容與方法儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)測(cè)試條件應(yīng)符合GB38755、DL/T1040和IEC62933-2-1的規(guī)定。測(cè)試結(jié)果可作為儲(chǔ)能系統(tǒng)性能的基準(zhǔn)，用于評(píng)估隨時(shí)間推移儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用狀況和應(yīng)用性能的變化情況。所有測(cè)量的輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、系統(tǒng)溫度、環(huán)境條件等參數(shù)，應(yīng)在同一時(shí)間分辨率上采集，同時(shí)適用于儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用性能和度量指標(biāo)，并符合所采用的公認(rèn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。所有測(cè)量的參數(shù)應(yīng)記錄在儲(chǔ)能系統(tǒng)信息報(bào)告中，用于進(jìn)一步分析、確定儲(chǔ)能系統(tǒng)性能。4a)按照儲(chǔ)能運(yùn)行要求，儲(chǔ)能系統(tǒng)在額定功率下充電至充電終止條件，由電池管理系統(tǒng)記錄該間和該SOE值。儲(chǔ)能系統(tǒng)放電過程中輸出的能量記為Whp,根據(jù)放電期間的功率測(cè)量結(jié)果g)在使儲(chǔ)能系統(tǒng)達(dá)到其充電終止條件之后，步驟a)~e)應(yīng)以75%、50%和25%的額定功率水平重復(fù)測(cè)試。功率水平調(diào)節(jié)應(yīng)滿足GB/T365485測(cè)試步驟按5.2.2.2中的步驟a)~f)。充放電效率7x-按式(1)計(jì)算。由于測(cè)試過程中難以保持功率恒定，因此測(cè)試中使用平均功率。Wha——額定功率下輸人的電能，包括輔助能量。單位Auxpi第i個(gè)循環(huán)放電期間輔助負(fù)載的能量損耗，單位為千瓦時(shí)(kW·h);Auxc第i個(gè)循環(huán)充電期間輔助負(fù)載的能量損耗，單位為千瓦時(shí)(kW·h);AuxR第i個(gè)循環(huán)待機(jī)時(shí)輔助負(fù)載的能量損耗，單位為千瓦時(shí)(kW·h)。5.2.4響應(yīng)時(shí)間和爬坡率測(cè)試響應(yīng)時(shí)間和爬坡率是用來確定儲(chǔ)能系統(tǒng)從零放電功率到額定放電功率所需的時(shí)間，或從零充電功率到額定充電功率所需的時(shí)間。需提供微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用的額定功率，測(cè)試方法應(yīng)適用于所有儲(chǔ)能系統(tǒng)。測(cè)試數(shù)據(jù)記錄內(nèi)容見附錄A。響應(yīng)時(shí)間和爬坡率的測(cè)量按圖3規(guī)定，表示儲(chǔ)能系統(tǒng)從響應(yīng)充(放)電指令開始到充(放)電功率首次達(dá)到額定功率的90%以內(nèi)所用的時(shí)間。/圖3響應(yīng)時(shí)間和爬坡率儲(chǔ)能系統(tǒng)放電響應(yīng)時(shí)間和爬坡率測(cè)試步驟如下：6b)當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)開始接收放電指令時(shí)，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集并記錄時(shí)刻值為T。。c)當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)開始響應(yīng)放電指令時(shí)，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集并記錄時(shí)刻值為T?。d)當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出功率首次達(dá)到額定功率的90%時(shí)，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集并記錄時(shí)刻值為T?。e)重置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)到初始狀態(tài)，并使儲(chǔ)能系統(tǒng)保持初始熱待機(jī)狀態(tài)。5.2.4.3放電響應(yīng)時(shí)間和爬坡率計(jì)算方法按式(3)計(jì)算儲(chǔ)能系統(tǒng)放電響應(yīng)時(shí)間：Tp=T?-T?……(3)式中：Tp——放電響應(yīng)時(shí)間，單位為秒(s);T?——儲(chǔ)能系統(tǒng)開始響應(yīng)放電指令的時(shí)間值，單位為秒(s);T?——儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出功率首次達(dá)到額定放電功率90%的時(shí)間值，單位為秒(s)。按式(4)計(jì)算對(duì)放電斜率Rp進(jìn)行計(jì)算，Rp單位為千瓦每秒(kW/s)。式中：PT?——儲(chǔ)能系統(tǒng)在時(shí)間T?時(shí)的功率輸出值，單位為千瓦(kW)。放電爬坡率通過每秒功率變化百分比Rpt描述，以%表示，按式(5)計(jì)算Rpet。Rpt=Rp/PR×100%…………………(5)式中：儲(chǔ)能系統(tǒng)充電響應(yīng)時(shí)間和爬坡率測(cè)試步驟如下：a)儲(chǔ)能系統(tǒng)保持在熱待機(jī)狀態(tài)，使其b)當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)開始接收充電指令時(shí)，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集并記錄時(shí)刻值為T。。c)當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)開始響應(yīng)充電指令時(shí)，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集并記錄時(shí)刻值為T?。d)當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)輸入功率首次達(dá)到額定功率的90%時(shí)，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集并記錄時(shí)刻值為T?。e)重置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)到初始狀態(tài)，并使儲(chǔ)能系統(tǒng)保持初始熱待機(jī)狀態(tài)。5.2.4.5充電響應(yīng)時(shí)間和爬坡率計(jì)算方法按式(6)計(jì)算儲(chǔ)能系統(tǒng)充電響應(yīng)時(shí)間：Tc=T?-T?式中：Tc——充電響應(yīng)時(shí)間，單位為秒(s);T?—儲(chǔ)能系統(tǒng)輸入功率首次達(dá)到額定充電功率90%的時(shí)間值，單位為秒(s)。按式(7)計(jì)算對(duì)充電斜率Rc,單位為千瓦每秒(kW/s)。Rc=Pr?/(T?-T?)PTz—-儲(chǔ)能系統(tǒng)在時(shí)間T?時(shí)的功率輸入值，單位為千瓦(kW)。充電爬坡率通過每秒功率變化百分比Rpet描述，以%表示，按式(8)計(jì)算Rpct。Re=Rc/PR×100%7PR—儲(chǔ)能系統(tǒng)額定功率，單位為千瓦(kW)。a)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)按照制造商的技術(shù)規(guī)定以額定功 (9) (10)a)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)按照制造商的技術(shù)規(guī)定以額定功率向儲(chǔ)能系統(tǒng)充、放一定的電能，使其SOE=850%±5%,在該SOE下，保持儲(chǔ)能系統(tǒng)的電壓不變，持續(xù)10min～30min;b)根據(jù)微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用場(chǎng)景典型工作周期的設(shè)定工況，進(jìn)行充放電循環(huán)測(cè)試；c)每個(gè)工作周期測(cè)試結(jié)束后，給儲(chǔ)能系統(tǒng)充電或放電使其恢復(fù)到初始SOE;d)典型工作周期充放電效率計(jì)算，由儲(chǔ)能系統(tǒng)的輸出能量除以輸人能量來確定。5.2.7典型工作周期頻率偏差測(cè)試按GB/T15945的規(guī)定，微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用場(chǎng)景的頻率偏差不超過士0.5Hz。典型工作周期頻率偏差的相關(guān)測(cè)試結(jié)果記錄內(nèi)容見附錄A。微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用場(chǎng)景的典型工作周期頻率偏差測(cè)試步驟如下：a)根據(jù)微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用場(chǎng)景典型工作周期的設(shè)定工況測(cè)量電網(wǎng)頻率，按時(shí)間間隔要求進(jìn)行b)按式(12)計(jì)算典型工作周期頻率偏差，由t時(shí)刻的頻率實(shí)際值f.與標(biāo)稱值之差表示；式中：c)根據(jù)各時(shí)刻的頻率偏差，分析典型工作周期最大頻率偏差Max{△f?,△f?,…,△f.}。9(資料性)測(cè)試報(bào)告提供足夠準(zhǔn)確、清晰和客觀的數(shù)據(jù)來分析與評(píng)價(jià)所做的測(cè)試，并給出包含所有數(shù)據(jù)的測(cè)試報(bào)告。A.2測(cè)試報(bào)告內(nèi)容儲(chǔ)能系統(tǒng)微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用性能測(cè)試內(nèi)容記錄見表A.1。表A.1