水电解制氢整流电源技术规范(T-CES 226—2023).pdf

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1、 ICS 29.200 CCS K 46 团体标准T/CES 2262023 水电解制氢整流电源技术规范 Technical specifications for water electrolysis hydrogen production rectifier 2023-10-19 发布 2023-10-20 实施中国电工技术学会 发布 T/CES 2262023 I 目 次 前言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 产品分类.3 4.1 按安装环境分类.3 4.2 按冷却方式分类.3 4.3 按隔离类型分类.3 4.4 其他分类.3 5 基本功能要求.4 5

2、.1 通用要求.4 5.2 直流输出调节范围.4 5.3 通信功能.4 5.4 硬接线功能.4 5.5 紧急停机功能.4 5.6 电气隔离与回路分断.4 5.7 防爆等级.5 5.8 直流电压控制功能.5 5.9 直流电流控制功能.5 5.10 直流功率控制功能.5 5.11 交流无功输出功能.5 5.12 直流放电功能.5 5.13 功率调度功能.5 6 性能要求.5 6.1 最大转换效率.5 6.2 电网侧性能.6 6.3 直流侧性能.7 6.4 电磁兼容性能.8 7 保护要求.9 7.1 交流过电压/欠电压保护.9 7.2 交流过频/欠频保护.9 7.3 交流缺相保护.9 7.4 交流过

3、电流保护.9 7.5 直流过电压保护.9 7.6 直流过电流保护.9 7.7 直流短路保护.9 7.8 通信异常保护.9 7.9 过温保护.9 T/CES 2262023 II 7.10 急停联锁保护.9 7.11 交流绝缘检测功能.9 7.12 直流绝缘检测功能.9 7.13 防雷保护.10 7.14 冷却水异常保护.10 8 标志、包装、贮存和运输.10 8.1 标志.10 8.2 包装.10 8.3 贮存.11 8.4 运输.11 附录 A（资料性）压力型水电解制氢系统典型电气框图.12 附录 B（资料性）压力型水电解制氢系统电解槽输入特性曲线.13 T/CES 2262023 III

4、前 言 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则的规定起草。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。本文件由中国电工技术学会提出。本文件由中国电工技术学会标准工作委员会氢能系统集成与应用技术工作组归口。本文件起草单位：阳光氢能科技有限公司、阳光电源股份有限公司、大连理工大学、合肥工业大学、清华大学、中国电工技术学会、中国电力科学研究院有限公司、中国产业发展促进会氢能分会、北京鉴衡认证中心有限公司、莱茵技术（上海）有限公司、中认南信（江苏）检测技术有限公司、国网综合能源服务集团有限公司、国网上海综合能源服务有限

5、公司、国网智能电网研究院有限公司、国网重庆市电力公司电力科学研究院、国网新疆电力有限公司、大安吉电绿氢能源有限公司、深能北方能源控股有限公司、中国长江电力股份有限公司、中国石化工程建设有限公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、中电建新能源集团股份有限公司、中国大唐集团科学技术研究总院有限公司、北京低碳清洁能源研究院、内蒙古正能化工集团有限公司、长江勘测规划设计研究有限责任公司、中石油吉林化工工程有限公司、东华工程科技股份有限公司、华东勘测设计研究院有限公司、安徽佑赛科技股份有限公司、许继电气股份有限公司、株洲中车时代电气股份有限公司、国电南瑞南京控制系统有限公司、北京英博电气股份有限公

6、司、上海磐动电气科技有限公司、维谛技术有限公司。本文件主要起草人：江才、孙龙林、金稳、李江松、刘晓晖、唐汉、彭超才、方伟、赵为、袁铁江、谢震、林今、孙谊、王瑞明、张小宝、李浩然、董斌、吴成虎、余韬、周喜超、窦真兰、徐桂芝、李松浓、吴茂乾、殷诗奇、朱锐答、宋卿尧、叶青平、张建民、曾祥鹏、张畅、刘峻、孙涛、王宏刚、黄群健、宋晓庆、崔磊、张波涛、宁鹏、苏伟、桂吉祥、李传西、陈洁莲、孙祖勇、庞羽、万茂文、吴华勇。本文件为首次发布。T/CES 2262023 1 水电解制氢整流电源技术规范 1 范围 本文件规定了为压力型水电解制氢系统电解槽提供直流电能的制氢整流电源的产品类型、基本功能要求、性能要求和保

7、护要求。本文件适用于碱性水电解制氢系统和 PEM 水电解制氢系统中的制氢整流电源，其交流输入电压不超过 1 000V，直流输出电压不超过 1 500V。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而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引文件，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 1912016 包装储运图示标志 GB/T 2828.12012 计数抽样检验程序 第 1 部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划 GB 3836.12021 爆炸性环境 第 1 部分：设备 通用要求 GB/T 3859.1

8、2013 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 GB/T 133842008 机电产品包装通用技术条件 GB/T 145491993 电能质量 公用电网谐波 GB/T 17626.22006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.32006 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.42008 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.52008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T 17626.62008 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB 1779

9、9.42022 电磁兼容 通用标准工业环境中的发射 GB/T 197742005 水电解制氢系统技术要求 GB/T 34542.12017 氢气储存输送系统 第 1 部分：通用要求 GB/T 375622019 压力型水电解制氢系统技术条件 GB/T 375632019 压力型水电解制氢系统安全要求 GB 501772005 氢气站设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 制氢整流电源 hydrogen production rectifier 在压力型水电解制氢系统中，连接交流电网与电解槽之间的、实现交流电能转换为直流电能的电力电子变换器。以下简称电源。T/CES 226

10、2023 2 3.2 转换效率 conversion efficiency 制氢整流电源转换效率为电源所有电能输出有功功率之和与所有电能输入有功功率之和的比值，用百分数表示。核算转换效率的方法应按 GB/T 3859.12013 中的 6.2.2 执行。所有电能输出有功功率指电源给电解槽提供的直流功率。所有电能输入有功功率包括主功率回路交流输入有功功率，辅助供电回路的有功功率，以及为电源提供散热、加热和照明等功能的设备有功功率。3.3 直流电压控制模式 DC voltage control mode 制氢整流电源的输出控制模式，在电源标称的直流电压输出范围内，稳定控制直流输出电压。3.4 直流

11、电流控制模式 DC current control mode 制氢整流电源的输出控制模式，在电源标称的直流电流输出范围内，稳定控制直流输出电流。3.5 直流功率控制模式 DC power control mode 制氢整流电源的输出控制模式，在电源标称的直流功率输出范围内，稳定控制直流输出功率。3.6 电压控制精度 voltage control precision 制氢整流电源工作于直流电压控制模式时，电源直流输出电压在其标称输出范围内任一数值上保持稳定时，电压设定值与实际输出电压的差值绝对值与电源标称输出电压最大值之间的比值，用百分比表示。3.7 电流控制精度 current contro

12、l precision 制氢整流电源工作于直流电流控制模式时，电源直流输出电流在其标称输出范围内任一数值上保持稳定时，电流设定值与实际输出电流的差值绝对值与电源标称输出电流最大值之间的比值，用百分比表示。3.8 功率控制精度 power control precision 制氢整流电源工作于直流功率控制模式时，电源直流输出功率在其标称输出范围内任一数值上保持稳定时，功率设定值与实际输出功率的差值绝对值与电源标称输出功率最大值之间的比值，用百分比表示。3.9 直流电压纹波峰峰值 peak-peak value of DC voltage ripple 制氢整流电源工作于直流电压控制模式时，电源直

13、流输出电压在其标称输出范围内任一数值上保持稳定时，实际输出电压的峰峰值与电源标称输出电压最大值之间的比值，用百分比表示。3.10 直流电流纹波峰峰值 peak-peak value of DC current ripple 制氢整流电源工作于直流电流控制模式时，电源直流输出电流在其标称输出范围内任一数值上保持稳定时，实际输出电流的峰峰值与电源标称输出电流最大值之间的比值，用百分比表示。3.11 直流电压纹波有效值 RMS value of DC voltage ripple 制氢整流电源工作于直流电压控制模式时，电源直流输出电压在其标称输出范围内任一数值上保持稳定时，实际输出电压的交流分量有效

14、值与电源标称输出电压最大值之间的比值，用百分比表示。3.12 直流电流纹波有效值 RMS value of DC current ripple 制氢整流电源工作于直流电流控制模式时，电源直流输出电流在其标称输出范围内任一数值上保持稳定时，实际输出电流的交流分量有效值与电源标称输出电流最大值之间的比值，用百分比表示。3.13 谐波电流含有率 harmonic ratio of current 制氢整流电源交流输入端电流中含有的第 h 次谐波分量的均方根值与基波分量的均方根值之比，用百分数表示。3.14 总谐波电流畸变率 total harmonic distortion of current 制氢整流电源交流输入端电流中谐波含量的均方根值与基波分量的均方根值之比，用百分数表示。3.15 隔离型电源 isolated rectifier 制氢整流电源的输入侧与输出侧之间通过工频隔离变压器或高频隔离变压器等电-磁隔离方式实现