DB31∕T 744-2022 智能电网储能系统并网装置测试技术规范(上海市).pdf
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1、ICS 29.220.99CCS K 84上海市地方标准DB3 1/T 7442022代替 DB31/T 7442013智能电网储能系统并网装置测试技术规范Technical specification for testing grid-connected device of energy storage system in smart grid2022-06-28 发布2022-10-01 实施上海市市场监督管理局 中国标准出版社发布 出版DB31/T 7442022目 次前言.m1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.24测试条件.35测试内容与方法.5附录A(规范性)测试规则.24附
2、录B(资料性)测试报告.25IDB31/T 7442022前 S本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规贝!I的规定 起草。本文件代替DB31/T 7442013智能电网储能系统并网装置测试技术规范,与DB31/T 744-2013相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术性变化如下:修改了“储能系统”术语和定义,增加了“额定充放电功率”术语和定义(见第3章,2013年版的 第3章);删除了“环境条件”中的海拔高度和安全规程内容(见2013年版的4.1);增加了并网测试前应符合的安全规定等内容(见4.2);删除了“被测并网装置”的内容(见2013年版的
3、4.3.1),增加了电网模拟装置的功能要求和性能要求(见4.3.2);增加了测量仪器仪表的详细准确度要求(见4.3.3);增加了“测试项目”的内容(见5.1);删除了“测试方法”的内容;增加了“整流效率测试”“逆变效率测试”和“损耗测试”的内容(见2013 年版的 5.1.3,见 5.2.3,5.2.4 和 5.2.5)j增加了“无功功率调节能力测试”“功率因数测试”和“直流充电性能测试”的内容(见5.3.5、5.3.6和 5.3.7);增加了“过载能力测试”的内容(见5.6);修改了低电压穿越能力测试(见5.8);增加了“通信规约测试要求”“模型一致性测试要求”“规约一致性测试要求”和“互操
4、作性测试要求”的内容(见 5.11.2,5.11.3,5.11.4 和 5.11.5);增加了“低温环境测试”“高温环境测试”和“湿热环境测试”的内容(见5.12.5,5.12.6见5.12.7);增加了“基于典型应用场景的性能测试”的内容(见5.13)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由上海市经济和信息化委员会、上海市发展和改革委员会共同提出,由上海市经济和信息化 委员会组织实施。本文件由上海市能源标准化技术委员会归口 O本文件起草单位:国网上海市电力公司电力科学研究院、华东电力试验研究院有限公司、上海电力 大学、南瑞集团有限公司、南京工业大学
5、、国网浙江省电力有限公司电力科学研究院、上海空间电源研究 所、上海市能效中心(上海市产业绿色发展促进中心本文件主要起草人:张宇、王皓靖、王育飞、朱征、时珊珊、魏新迟、方陈、谭阔、赵波、叶季蕾、周健、解晶莹、秦宏波、李志浩、杨帆、薛花、刘舒。本文件所代替文件的历次版本发布情况为:DB31/T 7442013.mDB31/T 7442022智能电网储能系统并网装置测试技术规范1范围本文件规定了智能电网储能系统并网装置工作性能的测试条件、测试内容和测试方法。本文件适用于连接到额定电压10 kV及以下交流配电网系统的储能系统并网装置的工作性能 测试。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用
6、而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。GB/T 2423.1GB/T 2423.2GB/T 2423.3GB/T 2423.4电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温环境试验 第2部分:试验方法 试验Ca b:恒定湿热试验电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Db:交变湿热(12 h+12 h循环)GB 2894安全标志及其使用导则GB/T 3859.1半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第1-1部分:
7、基本要求规范GB/T 4208 外壳防护等级(IP 代码)(IEC 60529:2013)GB 4793.1测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第1部分:通用要求GB/T 12325电能质量供电电压偏差GB/T 12326电能质量电压波动和闪变GB 12348工业企业厂界环境噪声排放标准GB/T 12706.1 额定电压1 kV(Ura=1.2 kV)到35 kV(Um=40.5 kV)挤包绝缘电力电缆及附 件 第1部分:额定电压1 kV(Um=1.2 kV)和3 kV(Um=3.6 kV)电缆GB/T 12706.2 额定电压1 kV(Um=1.2 kV)到35 kV(Um=40.5 k
8、V)挤包绝缘电力电缆及附 件 第2部分:额定电压6 kV(Um=7.2 kV)到30 kV(l/m=36 kV)电缆GB/T 13422半导体变流器电气试验方法GB 14050系统接地的型式及安全技术要求GB/T 14285继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 14549电能质量公用电网谐波GB/T 15543电能质量三相电压不平衡GB/T 15945电能质量电力系统频率偏差GB/T 17626.30电磁兼容试验和测量技术电能质量测量方法GB/T 19862电能质量监测设备通用要求GB/T 20840.2互感器 第2部分:电流互感器的补充技术要求GB/T 20840.3互感器 第3部分:电磁
9、式电压互感器的补充技术要求GB/T 24337电能质量公用电网间谐波1DB31/T 7442022GB/T 29480接近电气设备的安全导则GB/T 341202017电化学储能系统储能变流器技术规范GB/T 34133GB/T 36276GB/T 36548GB/T 37409储能变流器检测技术规程电力储能用锂离子电池电化学储能系统接入电网测试规范 光伏发电并网逆变器检测技术规范GB 50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准NB/T 31016电池储能功率控制系统变流器技术规范DL/T 474.4现场绝缘试验实施导则交流耐压试验DL/T 584 3 kV-U0 kV 电网继电保护装置运
10、行整定规程DL/T 620交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T 860.10DL/T 860.81MMSCISO 9506-1DL/T 1028变电站通信网络和系统第10部分:一致性测试电力自动化通信网络和系统 第8-1部分:特定通信服务映射(SCSMA映射到和 ISO 9506-2)及 ISO/IEC 8802-3电能质量测试分析仪检定规程DB31/T 1146.1DB31/T 1146.2DB31/T 1146.3DB31/T 1146.4DB31/T 1146.5DB31/T 1146.6DB31/T 1146.7智能电网储能系统性能测试技术规范 智能电网储能系统性能测试技术规范
11、智能电网储能系统性能测试技术规范 智能电网储能系统性能测试技术规范 智能电网储能系统性能测试技术规范 智能电网储能系统性能测试技术规范 智能电网储能系统性能测试技术规范第1部分:削峰填咨应用第2部分:风电出力平滑应用第3部分:频率调节应用第4部分:光伏出力平滑应用第5部分:风电能源稳定应用第6部分:电压暂降治理应用第7部分:微电网弧网运行应用3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1储能系统 en ergy st ora ge syst em以电化学电池等为储能载体,通过变流器进行可循环电能存储与释放的设备系统。来源:GB/T 341202017,3.1,有修改13.2储能本体 en er
12、gy st ora ge d evic e通过电化学粗池等能量存储介质进行电能存储的设备,属于储能系统的一部分。3.3储能系统并网装置 grid-c on n ec t ed d evic e of en ergy st ora ge syst em连接电网与偌能本体并实现电网与储能本体间能量双向变换的装置。属于储能系统的一部分,又 称储能变流器。注:本文件提到的并网装置均指储能系统并网装置。3.4并网装置交流侧 AC sid e of grid-c on n ec t ed d evic e并网装置与交流电网的连接侧。2DB31/T 74420223.5并网装置直流侧 DC sid e of
13、 grid-c on n ec t ed d evic e并网装置与储能本体的连接侧O 3.6电网模拟装置 grid simu l a t or模拟电网输出特性的可控交流电源。3.7储能本体模拟装置 en ergy st ora ge d evic esimu l a t or用来模拟储能本体的试验装置,其直流电压可调O 3.8恒流充电 c on st a n t c u rren t c ha rge充电过程中电流保持恒定的充电。3.9恒压充电 c on st a n t vol t a ge c ha rge充电过程中电压保持恒定的充电。3.10颤定充放电功率 ra t ed c ha r
14、gin g/d isc ha iin g power在规定试验条件和试验方法下,储能本体可持续工作规定时间的充放电功率。来源:GB/T 362762018,3.1.6,有修改 3.11并网充电状态 grid-c on n ec t ed c ha rgin g st a t e储能系统并网装置根据储能本体状态,通过外接交流母线吸收有功向储能本体输入能量。3.12并网放电状态 grid-c on n ec t ed d isc ha rgin g st a t e储能系统并网装置按照给定的功率输出指令,将储能本体能量逆变送往外接交流母线。3.13孤岛运行 isl a n d ed opera t
15、 ion电网失压时,储能系统仍保持对失压电网中的某一部分负荷继续供电的状态,又称离网运行。3.14计划性孤岛 in t en t ion a l isl a n d in g按预先配置的控制策略,有计划地进入孤岛运行状态。3.15非计划性孤岛 u n in t en t ion a l isl a n d in g非计划、不受控地进入孤岛运行状态。3.16防孤岛 a n t i-isl a n d in g防止非计划性孤岛的发生。注:排计划性孤岛发生时,由于系统供电状态未知,将造成以下不利影响:可能危及电网线路维护人员和用户的生 命安全;干扰电网的正常合闸;电网不能控制孤岛中的电压和频率,从而
16、损坏配电设备和用户设备。4测试条件 4.1环境条件测试应在如下环境条件下进行:3DB31/T 7442022a)温度:5C 40C;b)相对湿度:15%90%;c)气压:86 kPa 106 kPa。4.2 电气条件测试系统在并网测试前应符合以下规定:a)测试系统接地应符合GB 14050的相关要求,并考虑周围电磁环境对测试结果的影响;b)储能本体模拟装置接入点设备的绝缘强度应满足GB 50150的规定,接入点答回路交直流电 缆绝缘应满足GB/T 12706.1和GB/T 12706.2的规定;c)储能本体模拟装置接入点设备的耐压应满足DL/T 474.4和DL/T 620的要求;d)测试系统
17、模拟电网的电压波动和闪变应满足GB/T 12326的规定,电压谐波总畸变率应满足 GB/T 14549的规定,电压偏差应满足GB/T 12325的规定,频率偏差应满足GB/T 15945的 规定,三相电压不平衡度应满足GB/T 15543的规定,电压间谐波含有率应满足GB/T 24337 的规定;e)测试系统所有设备应满足GB 4793.1的要求。4.3 测读设备条件4.3.1 储能本体模拟装置储能本体模拟装置既能够用于测试并网装置充电特性,又能够用于测试并网装置放电特性;至少能 提供被测并网装置最大直流输入/出功率的L5倍,且输出电压可调,电压范围应与被测并网装置直流 输入电压的工作范围相匹
18、配。4.3.2 电网模拟装置4.3.2.1 功能要求电解模拟装置应能模拟公用电网的电压幅值、频率和相位的变化,并应具备以下功能:a)各相电压值可独立调节及编程控制;b)频率值可调节及编程控制;c)电能可双向流动。4.3.2.2 性能要求电网模拟装置的性能指标需符合以下要求:a)电网模拟装置的电压总畸变率应小于2%;b)在测试过程中,稳态状况下的电压波动不应超过额定电压的士 1%;c)与储能并网装置连接侧的电压谐波应小于GB/T 14549中谐波电压限制的50%;d)向电网注入的电,流谐波应小于GB/T 14549中谐波电流允许值的50%;e)输出电压基波偏差值应小于0.2%,输出电压可调节步长
19、不应大于被测设备可调节步长的 1/2;f)输出频率偏差值应小于0.01 Hz,可调节步长不低于0.05 Hz;g)对于三相系统,电网模拟装置的三相不平衡度应小于1%,相位误差应小于1%;h)响应时间应小于0.02 s;i)在进行电压保护试验时,电网模拟装置的电压改变分辨率应小于0.5 a UN,其中Un为额定电 压,a为被测设备的稳态准确度;4DB31/T 7442022j)在进行频率保护试验时,电网模拟装置的频率改变分辨率应小于0.5 a/N,其中/n为额定频 率,a为被测设备的稳态准确度;k)在进行电压保护试验时,电网模拟装置电压的步进值应在规定的时间内(小于1个电压周期或 小于1%的并网
20、装置脱离时间)从5升到5+0.5(55),其中5为初始电压值,5为目 标跳闸电压值;1)在进行频率保护试验时,电网模拟装置频率的步进值应在规定的时间内(小于1个电压周期或 小于1%的并网装置脱离时间)从于、上升到力+0.5(力一九),其中力为初始频率,万为目 标跳闸频率;m)电网模拟装置额定功率不应小于被测并网装置额定功率的1.5倍。4.3.3测试仪器要求测试仪器仪表需满足以下要求:a)测试仪器仪表应经计量检定或校准,并在有效期内;b)电压互感器应满足GB 20840.3的要求,电流互感器应满足GB 20840.2的要求,传感器响应时 间应不大于100 ps;c)数据采集装置的采样频率应不小于
21、10 kHz(电能质量测量时应不小于20 kHz),带宽应不小 于10 MHz,频率测量精度应至少达到0.01 Hz,d)电能质量测试仪器符合GB/T 19862,DL/T 1028的技术要求,并符合GB/T 17626.30中 Cl a ss A测量精度要求;e)测试仪器仪表线路与外壳相连时应采取措施,保证操作人员及设备的安全;f)测试仪器仪表准确度等级应满足表1的要求。表1测试仪器仪表准确度要求名称准确度等级备注电压传感器0.2级FS(满量程)电压互感器0.2级FS(满量程)电流传感器0.2级FS(满量程)电流互感器02级FS(满量程)温度计0.5 C一湿度计3%相对湿度电能表0.2级FS
22、(满量程)数据采集装置0.2级-电能质量测试仪器0.2级一5测试内容与方法5.1 测试项目试验项目应包括效率测试、并网功率特性测试、并网电能质量及特性测试、离网电能质量及特性测 试、过载能力测试、电网异常时的响应特性测试、低电压穿越能力测试、防孤岛效应保护测试、保护与安 全自动装置测试、通信与信号测试、通用性能测试和基于典型应用场景的性能测试。各项测试项目对应5DB31/T 744-2022的运行模式及测试方法应按附录A的规定测试,相关测试结果记录参见附录B.5.2 效率测试5.2.1 基本要求效率泅试包括储能系统并网装置交流侧到直流侧能量转换效率溯试和储能系统并网装置直流侧到 交流侧能量转换
23、效率测试。5.2.2 测试参考电路储能系统效率测试的接线如图1所示,K为被测并网装置的电网侧分离开关。测试时,闭合开关 K,调节储能系统并网装置在并网方式下运行。将功率测试装置设置于可直接计算和记录装置效率的 状态,并直接测量并网装置直流侧电压、直流侧电流、交流侧电压、交流侧电流。,功率测试装置应符合GB/T 17626.30中Cl a ss A测量精度要求,有记录存储功能。图1效率测试接线示意图523蹩流效率测试设定被测储能系统并网装置为并网运行状态并按如下步骤进行测试:a)按照图1连接测试回路,调节储能系统并网装置工作在整流状态;b)调节储能系统并网装置直流侧电压为直流电压调节范围上限值;
24、c)使被测储能系统并网装置按每10%额定功率为一个区间运行;d)利用数据采集装置记录交流侧有功功率和直流侧有功功率;e)按式(1)计算被测储能系统并网装置整流效率;D 调节储能系统并网装置直流侧电压分别为直流电压调节范围的中间值和下限值,重复步 骤c)e)oP 力=手义100%.(1)P AC式中:力整流效率;Pn c 直流输出功率,单位为千瓦(kW);Pac 交流输入功率,单位为千瓦CkW)。5.2.4逆变效率测试根据被测储能系统并网装置的运行模式设定相应并网/离网状态并按如下步骤进行测试;6DB31/T 7442022a)按照图1连接测试回路,调节储能系统并网装置工作在逆变状态;b)调节储
25、能系统并网装置直流侧电压为直流电压调节范围上限值,调节电网模拟装置输出电压 为储能系统并网装置交流标称电压;c)使被测储能系统并网装置按每10%额定功率为一个区间运行;d)利用数据采集装置测量交流侧有功功率和直流侧有功功率;e)按式(2)计算被测储能系统并网装置逆变效率;f)调节储能系统并网装置直流侧电压分别为直流电压调节范围的中间值和下限值,重复步 骤c)e)。P n2=X100%.(2)yDC式中:中逆变效率;Pdc直流输入功率,单位为千瓦(kW),Pac交流输出功率,单位为千瓦(kW)。5.2.5损耗测试5.2.5.1 待机损耗测试待机损耗测试按以下步骤进行:a)按照图1连接测试回路;b
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