Q/GDW 10676-2016 电化学储能系统接入配电网测试规范.pdf

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Q/GDW 10676-2016 电化学储能系统接入配电网测试规范.pdf

7.3.2功率因数调节能力测试

图10过载有功功率测试曲线

功率因数调节能力测试方法如下: 将储能系统放电有功功率调至额定功率YD/T 1461-2013标准下载,设置输出功率因数为0.95(超前)、0.95(滞后) 0.97(超前)、0.97(滞后)、0.99(超前)、0.99(滞后)、1,记录对应的功率因数; 将储能系统充电有功功率调至额定功率,设置输出功率因数为0.95(超前)、0.95(滞后) 0.97(超前)、0.97(滞后)、0.99(超前)、0.99(滞后)、1.记录对应的功率因数

7.4.1.2检测装置应满足下列要求

图11电压跌落发生装置

a) 装置能模拟三相对称电压跌落、相间电压跌落和单相电压跌落; 限流电抗器X和短路电抗器X均可调,装置能在A点产生不同深度的电压跌落: C) 电抗值与电阻值之比(X/R)大于10: d 三相对称短路容量为储能系统所配变流器总额定功率的3倍以上; 开关S、S应使用机械断路器或电力电子开关: f) 电压跌落时间与恢复时间均小于20mS

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7.4.2低电压穿越能力检测

低电压穿越能力检测如图12

图12低电压穿越能力检测

空载测试方法如下: 确定储能系统处于热备用状态,储能系统工作与实际运行控制模式一致,调节电压跌落发生装 置,模拟线路三相对称故障和随机一种线路不对称故障,使电压跌落幅值和跌落时间满足图 13的容差要求; b 检测应至少选取5个跌落点,其中应包含0%U和20%U跌落点,其他各点应在(20%~50%)U (50%75%)U、(75%90%)Us三个区间内均有分布,并按照Q/GDW1564要求曲线选取跌落时 间; 至少记录从电压跌落前10s到电压恢复正常后6s之间的储能系统电压、电流波形和有功功率 无功功率曲线等数据。 注1:U为汇集母线标称电压。 注2:线路三相对称故障指三相短路的工况,线路不对称故障包含:A相接地短路、B相接地短路、C相接地短路 AB相间短路、BC相间短路、CA相间短路、AB接地短路、BC接地短路、CA接地短路9种工况。 注3:0%U%和20%U%跌落点电压跌落幅值容差为5%。

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7.6.2负载测试时电压跌落装置参数配置、不对称故障模拟工况的选择以及电压跌落时间设定均应与 空载测试保持一致。

7.6.3负载测试方法

a 将储能系统投入运行,在0.1P~0.3P和额定功率P分别充电和放电工况下进行检测: 6) 控制电压跌落发生装置进行三相对称电压跌落和空载随机选取的不对称电压跌落: 检测应至少选取5个跌落点,其中应包含0%U和20%U跌落点,其他各点应在(20%~50%)Us (50%~75%)U、(75%90%)Us三个区间内均有分布,并按照Q/GDW1564要求曲线选取跌落 时间; d 至少记录从电压跌落前10s到电压恢复正常后6s之间的储能系统电压、电流波形和有功功率、 无功功率曲线等数据: e 所有测试点均应重复2次。

7.7.1三相电压不平衡测试

储能系统在充电和放电状态下分别测试 相电压不平偶 测试。

在空载和额定阻性负载(平衡负载)条件下,储能变流器交流侧输出电压幅值偏差不应超过额定电压 的±5%,相位偏差应小于3°

储能系统在充电和放电状态下分别测试,并按照GB/T14549的相关规定进行系统的谐波测试。

7.7.4直流分量测试

7.7.4.1储能系统在放电状态下测试,测试方

a) 将储能系统与模拟电网装置(公共电网)相连,所有参数调至正常工作条件,且工作在额定功 率因数; 6) 调节储能系统输出电流至额定电流的33%,保持10分钟: c) 测量储能系统输出端各相电压、电流有效值和电流的直流分量(频率小于1Hz即为直流),在 同样的采样速率和时间窗下测试5分钟: d 当各相电压有效值的平均值与额定电压的误差小于5%,且各相电流有效值的平均值与测试电 流设定值的偏差小于5%时,采用各测量点的绝对值计算各相电流直流分量幅值的平均值; 调节储能系统输出电流分别至额定输出电流的66%和100%,保持10分钟,重复步骤c)~d) 7.7.4.2储能系统在充电状态下测试,测试方法如下: a 将储能系统与模拟电网装置(公共电网)相连,所有参数调至正常工作条件,且工作在额定功 率因数; 6) 调节储能系统输入电流至额定电流的33%,保持10分钟: C 测量储能系统输入端各相电压、电流有效值和电流的直流分量(频率小于1Hz即为直流),在 同样的采样速率和时间窗下测试5分钟:

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d 当各相电压有效值的平均值与额定电压的误差小于5%,且各相电流有效值的平均值与测试电 流设定值的偏差小于5%时,采用各测量点的绝对值计算各相电流直流分量幅值的平均值: 调节储能系统输入电流分别至额定输入电流的66%和100%,保持10分钟,重复步骤c)~d) 注:在相同的采样速率下,数据计算时间窗取200mS

7.8.1涉网保护功能测试

测试储能系统互联接口部分的涉网保护功能。涉网保护包括的保护类型、测试方法参照DL/T995 的规定。

互联接口的非计划孤岛保护特性。测试回路如图14

计划孤岛保护功能测试

a)对单相储能系统,测试接线如图14,负荷、模拟电网装置和储能系统的中性连接线(接地导 体)不受开关S的影响;对三相四线制储能系统,图14为相线对中性线接线:对三相三线制 储能系统,图14为相间接线: 设置储能系统防孤岛保护定值,调节储能系统输出功率至额定放电功率的100%; 设定模拟电网装置(公共电网)电压为储能系统的标称电压,频率为储能系统额定频率;调节 负荷品质因数Q为1.0土0.05: d 闭合开关Si、S2、S3,直至储能系统达到b)的规定值; 调节负荷至通过开关S:的各相基波电流小于储能系统各相稳态额定电流的2%: 断开Ss,记录从断开S至储能系统停止向负荷供电的时间间隔,即断开时间: 在初始平衡负荷的95%~105%范围内,调节无功负荷按1%递增(或调节储能系统无功功率按 1%递增),若储能系统断开时间增加,则需额外增加1%无功负荷(或无功功率),直至断开 时间不再增加: h 在初始平衡负荷的95%或105%时,断开时间仍增加,则需额外减少或增加1%无功负荷(或 无功功率),直至断开时间不再增加; 测试结果中,三个最长断开时间的测试点应做2次附加重复测试;三个最长断开时间出现在不 连续的1%负荷增加值上时,则三个最长断开时间之间的所有测试点都应做2次附加重复测试: 调节储能系统输出功率分别至额定功率的66%、33%,分别重复步骤c)~i)。

7.9.1充电响应时间测试方法

充电响应时间测试方法如下: a)记录储能系统收到控制指令时刻,记为to:

D) 储能系统充电功率达到90%额定功率的时刻记为tczs 按照公式(2)计算充电响应时间RTc RT=tcrtc 式中: tc一储能系统收到控制指令时刻: tc一一储能系统充电功率达到90%额定功率的时刻: RT一一充电响应时间。 d)再重复a)~c)两次,充电响应时间取3次测试结果的最

c) 按照公式(2)计算充电响应时间RTc RT=tcrtc 式中: tc一一储能系统收到控制指令时刻: tc一一储能系统充电功率达到90%额定功率的时刻: RT一一充电响应时间。 d)再重复a)~c)两次,充电响应时间取3次测试结果的最

7.9.2放电响应时间测试方法

7.10充放电调节时间

7.10.1充电调节时间

测试方法如下: a)向储能系统发送指令,储能系统开始充电的时刻记为tc; b)当充电功率的偏差维持在储能系统额定功率的2%以内的时刻记为tcr 按照公式(4)计算充电调节时间AT; AT=terto 式中: tc一一储能系统开始充电的时刻: tc一一充电功率的偏差维持在储能系统额定功率的2%以内的时刻; AT一一充电调节时间。 d)再重复a)~c)两次,充电调节时间取3次测试结果的最大值。

7.10.2放电调节时间

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ta一一放电功率的偏差维持在储能系统额定功率的2%以内的时刻 AT一一放电调节时间。

7.11充放电转换时间

在额定功率充放电条件下,测试储能系统的充放电转换时间。将储能系统调整至正常工作热备用状 态。测试方法如下: a) 储能系统以额定功率充电,向储能系统发送以额定功率放电指令,记录从90%额定功率充电 到90%额定功率放电的时间ti; b) 储能系统以额定功率放电,向储能系统发送以额定功率充电指令,记录从90%额定功率放电 到90%额定功率充电的时间t2; C 按照公式(6)计算t,与t的平均值:

式中: t一一从90%额定功率充电到90%额定功率放电的时间: t一一从90%额定功率放电到90%额定功率充电的时间: 一充放电转换时间。 d)再重复a)~c)两次,充放电转换时间取3次测试约

铅酸单元电池系统按下列步骤进行能量转换效率试验: 先以额定功率充电至单体电池电压或电池组电压达到规定的充电终止电压时转恒压充电,直至 100%SOC时停止充电: 以额定功率放电至单体电池电压或电池组电压达到规定的放电终止电压时停止放电: C 以额定功率充电至单体电池电压或电池组电压达到规定的充电终止电压时停止充电。记录充电 过程中充电的能量E: d 以额定功率放电至单体电池电压或电池组电压达到规定的放电终止电压时停止放电。记录放电 过程中放电的能量E e 重复c)~d)步骤两次,记录每次充放电能量Een、Ea: 按下列公式(7)计算能量效率,

式中: 一一额定能量效率: Ee一一第n次循环的充电能量,单位为瓦时(Wh) 第n次循环的放电能量,单位为瓦时(Wh)

E. +E, +E.

7.12.2锂离子电池

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锂离子单元电池系统按下列步骤进行能量转换效率试验: a)以额定功率放电至任一电池单体电压或电池组电压达到规定的放电终止电压时停止放电,静置 30min; 以额定功率充电,至任一单体电压或电池组电压达到规定的充电终止电压时停止充电,记录整 个充电过程中锂离子单元电池系统充电的能量E 充电后静置30min,以额定功率放电至任一电池单体电压或锂离子电池组电压达到规定的放电 终止电压时停止放电,静置30min,记录整个放电过程中锂离子单元电池系统组放出的能量E: 重复b)c)步骤两次

E. +E + E.

式中: 7 锂离子单元电池系统额定能量效率: 锂离子单元电池系统第n次循环的充电能量,单位为瓦时(Wh); E 一锂离子单元电池系统第n次循环的放电能量,单位为瓦时(Wh)

注:对于大规模锂离子电池系统,考虑到测试的可操作性,可以选用单元电池系统代替电池系统进行测试

液流单元电池系统按下列步骤进行额定能量转换效率试验: 单元电池系统充电至充电终止条件: b 单元电池系统以额定功率进行放电直至放电截止条件: 单元电池系统以额定功率进行充电直至充电截止条件; ? 单元电池系统以额定功率进行放电直至放电截止条件; e 重复c)~d)步骤两次,记录三次充放电循环的充放电能量和辅助能耗,按公式(9)分别进 行计算:

7 一一单元电池系统额定能量转换效率,单位为百分比(%); Esd一一由测量仪器记录的单元电池系统的放电能量,单位为瓦时(Wh); Wsd一一由测量仪器记录的单元电池系统放电过程的辅助能耗,单位为瓦时(Wh); Esc一一由测量仪器记录的单元电池系统的充电能量,单位为瓦时(Wh); Wsc一一由测量仪器记录的单元电池系统充电过程的辅助能耗,单位为瓦时(Wh)。 注:对于辅助能耗由液流电池自身供应的单元电池系统,测量仪器记录的放电能量即为单元电池系统的净放电能 量。

将电池系统所有电池组均升温至工作温度(290℃~350℃),钠硫单元电池系统按下列步骤进行 定能量转换效率试验:

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a 以1I(A)电流放电,达到以下条件之一时终止:电池系统的模块电压保护下限、总电压保护 下限,制造商技术规范中规定的其他放电终止条件: 以0.5I。(A)电流恒流充电,达到以下条件之一时终止:电池系统的模块电压达到保护上限或 制造商技术规范中规定的其他终止条件; 记录充电过程的总充电量E; d 以步骤a)进行放电,记录放电过程总的放电量E; 重复b)~d)步骤两次,记录每次充放电能量E、Ea。按公式(10)计算能量效率:

E. +E., +E.

测试报告格式参照附录A编写。 在现场将各项测试结果如实记入测试报告,测试报告应有测试人员、校核人员和技术负责人签名 测试报告应作为用户档案保存两年。

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根据所做测试,测试报告应提供足够多的正确、清晰和客观的数据用来进行分析和参考。报告应 含第7章中所有的数据。报告有两种形式,摘要式和详细式。每种类型的报告都应包含相应的标题页 内容目录。

标题页应包括下列各项信息: a) 报告编号;(可选择) b) 报告的类型;(摘要式、详细式) c) 报告的作者; d) 测试者; e) 报告日期: f) 测试的场所; 测试的名称; R h) 测试日期; 储能系统鉴定机构和制造商的名称; 心 j) 用于测试的储能系统种类: k) 测试申请单位

每种类型的报告都应提供一个目录

A.2.3测试报告形式

A.2.3.1摘要式报告

A.2.3.2详细式报告

还应包括下列各项数据: 储能系统的类型,操作方式和测试系统框图:

Q/GDW106762016 b) 仪器和设备的安排、布置和操作条件的描述; c) 仪器设备校准情况: d) 用图或表的形式说明测试结果;

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电化学储能系统接入配电网测试规范

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澜制肯 21 编制主要原则, 21 与其他标准文件的关系, 主要工作过程.. . 21 标准结构和内容. 6条文说明, 22

编制主要原则, .21 与其他标准文件的关系, 主要工作过程.. . 21 标准结构和内容. 条文说明。 22

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本标准的编制遵守现有相关的法律、条例、标准和导则,同时依据了《智能电网综合研究报告》、 《智能电网关键技术框架》等文件,并遵循国家电网公司对标准编写的要求。本规范的编制以现有储能 系统类型和储能技术发展水平为基础,考虑到智能电网建设周期长,未来发展中技术会出现重大进步, 羊细的技术细节和指标等内容随着后续研究的深入和实践经验的积累,将由后续的设计规范或其他标准 见范完成或修订。本标准的出发点和基本原则是在保障配电网及储能系统的安全、稳定和可靠运行的前 是下,使规范具有科学性和可操作性。本规范与Q/GDW1564、Q/GDW10696、Q/GDW697作为配电 者能系统接入配电网系列标准 本标准项目计划名称为“储能系统接入配电网测试规范”,因现行接入配电网的储能系统多为以电 比学二次电池作为电能存储载体的并网型储能系统,为了更切合储能实际应用情况,更好的界定本标准 的适用范围NB/T 42007-2013标准下载,经编写组与专家商定 接入配电网测试规范”

3与其他标准文件的关系

本标准与相关技术领域的国家现行法律、法规和政策保持一致。 本标准不涉及专利、软件著作权等知识产权问题。 本标准主要参考以下文件: GB14050系统接地的型式及安全技术要求 GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程 DL/T5843kV110kV电网继电保护装置运行整定规程 DL/T1040电网运行准则 NB/T33014—2014 电化学储能系统接入配电网运行控制规范 NB/T33015—2014 电化学储能系统接入配电网技术规定 NB/T33016—2014 电化学储能系统接入配电网测试规程 Q/GDW370 城市配电网技术导则

2015年5月,国家电网公司在北京组织召开了标准编制工作启动会,明确了编写工作的牵头单位 和配合单位,对标准编写的总体进度提出了要求。 2015年6月26日,中国电力科学研究院在充分调研国内外储能系统相关标准的基础上,组织配合

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单位研讨本标准编写框架,形成本标准的初稿。 2015年8月,工作组对标准初稿进行修改完善,形成了标准征求意见稿。 2015年9~10月,编写单位征求了公司管辖范围内部分电网企业和科研机构的意见,根据返回的 意见对本规定进行了修订和完善,形成了送审稿。 2015年11月24日,公司电力营销技术标准专业工作组在北京召开了标准送审稿审查会,组织相 关专家对标准的送审稿进行了深入的讨论与研究,审查结论为:因现行接入配电网的储能系统多为以电 化学二次电池作为电能存储载体的并网型储能系统,为了更切合储能实际应用情况,更好的界定本标准 的适用范围,将标准原计划名“储能系统接入配电网测试规范”修改为“电化学储能系统接入配电网测 规范”。 2015月11月26日,编制单位根据专家意见对送审稿进行了补充与完善,形成了标准报批稿

生要考虑到目前我国配电网中应用的 诸能为主,如锂离子电池、钠硫电池 夜流电池、铅酸电池、超级电容、 由于目前技术尚不成熟,国内应用 良少,故未被包含在 由于其与电化学储能和电磁储能在接入容量 未纳入本规定所规定的范围内。本标准适用于接入 5kV及以下电压等级配电网,额定功率100kW及以上且以额定功率放电时间15min及以上的电化学储 能系统。其它类型的储能系统可参照执行

QGDW-11-34.16-2011 有载分接开关(V型)检修作业指导书Q/GDW106762016

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