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《DB31∕T 1146.7-2022 智能电网储能系统性能测试技术规范 第7部分：微电网孤网运行应用(上海市)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
ICS27.010y田I丽珏胪CCSF01上海市地方标准DB31/T1146.7—2022智能电网储能系统性能测试技术规范第7部分：微电网孤网运行应用Technicalspecificationfortestingperformanceofelectricalenergystoragesysteminsmartgrid-Part7 Microgridisolatedoperationapplications2022-09-02发布2022-12-01实施上海市市场监督管理局发布中国标准出版社出版
1DB31/T1146.7—2022目次前言.......................................I弓I言......................................n1范围.........................................-....12规范性引用文件..............................................................................13术语和定义..................................................................................14微电网孤网运行应用典型工作周期.............—.....................…..............25应用性能测试内容与方法....................................................................3附录A（资料性）测试报告....................................................................9参考文献........................................................................11
2DB31/T1146.7—2022前言本文件按照GB/T1.1—2020《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。本文件是DB31/T1146《智能电网储能系统性能测试技术规范》的第7部分。DB31/T1146分为以下几个部分：——第1部分:削峰填谷应用；——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:微电网孤网运行应用。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提出并组织实施。本文件由上海市能源标准化技术委员会归口。本文件起草单位:国网上海市电力公司电力科学研究院、上海电力大学、华东电力试验研究院有限公司、南京工业大学、复旦大学、宁德时代新能源科技股份有限公司、上海奥威科技开发有限公司、上海空间电源研究所。本文件主要起草人:时珊珊、魏新迟、张宇、王育飞、叶季蕾、王皓靖、方陈、薛花、孙耀杰、魏志立、苏运、刘舒、张开宇、李明哲、安仲勋、李东东、刘辉、邹卓、张红波、张宇华、晏莉琴、杨兴武、解晶莹。I
3DB31/T1146.7—2022引BDB31/T1146《智能电网储能系统性能测试技术规范》分为7个部分。一第1部分:削峰填谷应用。目的在于指导智能电网储能系统在削峰填谷应用场景下的典型工作周期、应用性能测试内容和测试方法。——第2部分:风电出力平滑应用。目的在于指导智能电网储能系统在风电出力平滑应用场景下的典型工作周期、应用性能测试内容和测试方法。—第3部分:频率调节应用。目的在于指导智能电网储能系统在频率调节应用场景下的典型工作周期、应用性能测试内容和测试方法。—第4部分:光伏出力平滑应用。目的在于指导智能电网储能系统在光伏出力平滑应用场景下的典型工作周期、应用性能测试内容和测试方法。一第5部分:风电能源稳定应用。目的在于指导智能电网储能系统在风电能源稳定应用场景下的典型工作周期、应用性能测试内容和测试方法。——第6部分:电压暂降治理应用。目的在于指导智能电网储能系统在电压暂降治理应用场景下的典型工作周期、应用性能测试内容和测试方法。——第7部分:微电网孤网运行应用。目的在于指导智能电网储能系统在微电网孤网运行应用场景下的典型工作周期、应用性能测试内容和测试方法。本文件为DB31/T1146的第7部分。
4DB31/T1146.7—2022智能电网储能系统性能测试技术规范第7部分:微电网孤网运行应用1范围本文件规定了智能电网储能系统在微电网孤网运行应用场景下的典型工作周期、应用性能测试内容和测试方法。本文件适用于与电力系统中各电压等级电网相连的储能系统在微电网孤网运行应用场景下的性能测试。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/T15945电能质量电力系统频率偏差GB/T36548电化学储能系统接入电网测试规范GB38755电力系统安全稳定导则DL/T1040电网运行准则IEC62933-2-1电力储能系统第2-1部分:设备参数及测试方法一般要求(Electricalenergystorage(EES)systems—Part2-1Unitparametersandtestingmethods—Generalspecification)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energystoragesystemESS以电化学电池为储能载体，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/T34120—2017,3.1,有修改3.2徽电网孤网运行microgridisolatedoperation微电网与公用电网分离，实现电能自发自用、功率平衡，并维持内部电压和频率的稳定。［来源：GB/T51341—2018,2.0.3,有修改:］3.3辅助负载auxiliaryloads支撑储能系统正常运行所必需的辅助设施的负载。注：辅助设施包括运行和保护系统所必需的冷却系统、风扇、泵，以及加热器等。3.4工作周期dutycycle与储能系统应用场景相关的特定充放电循环工作时间段。1
5DB31/T1146.7—20223.5储能能量energyofenergystorage储能系统存储的电能量。注：为储能系统的额定功率与在额定功率下可持续放电时间的乘积。3.6电池电量状态stateofenergy；SOE电池实际（剩余）可放出的瓦时容量与额定瓦时容量的比值。［来源：GB/T34131-2017,3.723.7电池管理系统batterymanagementsystemBMS监测电池的状态（温度、电压、电流、荷电状态等），为电池提供通信接口和保护的系统。I：来源：GB/T34131—2017,3.6」3.8充放电效率roundtripefficiency；RTE在规定运行条件下，储能系统在一个充放电周期内的有效输出能量与输入能量的比值，用百分数表示。［来源：GB/T362762018,3.1.21,有修改：］3.9响应时间responsetime热备用状态下，储能系统自收到控制信号起，从热备用状态转成充电或放电，直到充电功率或放电功率首次达到额定功率的90%的时间。［来源：GB/T365472018,3.6,3.8,有修改13.10爬坡率ramprate储能系统吸收或释放功率单位时间变化值与额定功率的比值。3.11数据采集系统dataacquisitionsystemDAS能接收来自传感器、变送器及其他信号源的输出信号，并能以某种方式对采集的量值进行数据存储、发送的系统。3.12参考信号跟踪能力referencesignaltrackingability储能系统在微电网孤网运行应用的典型工作周期期间响应参考信号的能力。3.13持续时间duration额定功率下储能系统从SOE上限到SOE下限的放电时间。4微电网孤网运行应用典型工作周期4.1ESS作为主电源典型工作周期用于测试在特定充放电循环工作时间段储能系统在微电网孤网运行的应用性能。当ESS作为主电源运行时，典型工作周期按图1规定为24h时间段内相对于储能系统额定功率的标幺化充放电有功功率值和无功功率值Qpw其中，正值表示储能系统充电，负值表示储能系统放电。2
6DB31/T1146.7—2022注：图1中纵坐标为相对于ESS额定功率的归一化功率，其中，实线为ESS经归一化后的有功功率值，虚线为无功功率值;横坐标为时间，单位为小时(h)ESS作为主电源保证负荷持续供电，并平抑可再生能源出力的波动。图1ESS作为主电源运行时的典型工作周期4.2ESS作为辅助电源当ESS作为辅助电源运行时，典型工作周期按图2规定为24h时间段内相对于储能系统额定功率的标幺化充放电有功功率值Pp.,0其中，正值表示储能系统充电，负值表示储能系统放电。注：图2中纵坐标为相对于ESS额定功率的归一化功率,横坐标为时间，单位为小时(h)ESS辅助主电源保证负荷持续供电，并由ESS平抑可再生能源出力的波动。图2ESS作为辅助电源运行时的典型工作周期5应用性能测试内容与方法5.1一般规定储能系统并网测试条件应符合GB38755,DL/T1040和IEC62933-2-1的规定。测试结果可作为储能系统性能的基准,用于评估随时间推移储能系统的使用状况和应用性能的变化情况。所有测量的输入电压、输入电流、输出电压、输出电流、系统温度、环境条件等参数，应在同一时间分辨率上采集，同时适用于储能系统应用性能和度量指标，并符合所采用的公认测量标准。所有测量的参数应记录在储能系统信息报告中，用于进一步分析、确定储能系统性能。3
7DB31/T1146.7—20225.2割试内容与方法5.2.1测试内容微电网孤网运行应用场景下性能测试应包括但不限于储能能量测试、充放电效率测试、响应时间和爬坡率测试、参考信号跟踪能力测试、典型工作周期充放电效率测试。5.2.2储能能量测试5.2.2.1概述储能能量测试旨在确定储能系统在额定电功率下存储的能量。测试前，将储能系统放电到放电终止条件。储能系统在充放电过程中的功率应按规定的时间间隔和步骤记录，以提供具有统计意义的分辨率，储能系统的相关能量输入和输出由记录的功率计算。5.2.2.2测试步骤在选定的功率下，测试储能系统储能能量,并按照5.2.2.1记录测试结果。对于不同的放电（充电）时间和最终的SOE值,测试需要在多个放电（充电）功率水平下重复进行。储能能量测试步骤如下。a;按照储能运行要求，储能系统在额定功率下充电至充电终止条件，由电池管理系统记录该SOE值。b;按照储能运行要求，储能系统充电后需在热待机状态下保持静置，持续30minc;按照储能运行要求，储能系统在额定功率下放电至放电终止条件，由电池管理系统记录放电时间和该SOE值。储能系统放电过程中输出的能量记为WAo.,根据放电期间的功率测量结果计算并记录。d;按照储能运行要求，储能系统放电后需在热待机状态下保持静置，持续30mine;按照储能运行要求，储能系统在额定功率下充电至充电终止条件，由电池管理系统记录充电时间和该SOE值。储能系统充电过程中输入的能量记为,包括辅助能量，在充电过程中直接测量，并记录储能系统的充电能量。£）重复步骤a;〜e;4次,性能测试值为每个周期步骤c;中的放电能量W/t*的平均值和步骤e;中的充电能量WhCi的平均值，与每个测试相关的标准偏差也应计算和报告在内。g;在使储能系统达到其充电终止条件之后，步骤a;〜e;应以75%、50%和25%的额定功率水平重复测试。功率水平调节应满足GB/T36548的要求。5.2.2.3测诚记录记录测量的充电和放电能量值见附录A5.2.3充放电效率测试5.2.3.1概述充放电效率测试用来确定储能系统输出能量相对于前一次充电过程中输入能量的比值。充放电效率应结合5.2.2进行测试。5.2.3.2测试步骤储能系统的充放电效率应在3个额定功率下充放电循环测试完成后，根据测试数据进行计算，具体4
8DB31/T1146.7—2022测试步骤按5.2.2.2中的步骤a)-f).5.2.3.3计算方法充放电效率”ET按式(D计算。由于测I试过程中难以保持功率恒定，因此测试中使用平均功率。3T/ttET=-3--------X100%..............................................(1)SWAc,.i=l式中：WAd.—额定功率下输出的电能,单位为千瓦时(kwh)Wha—额定功率下输入的电能，包括辅助能量.单位为千瓦时(kW•h)当辅助负载不由储能系统供电时，充放电效率应按式(2)计算；3-Auxk)2=-------------------------------------X100%......................................(2)X](.Wha+Auxa+Awxr,)式中iAwxo,，第i个循环放电期间辅助负载的能量损耗,单位为千瓦时(kW-h),Auxa——第i个循环充电期间辅助负载的能量损耗,单位为千瓦时(kW•h);Auxju一一第i个循环待机时辅助负载的能量损耗,单位为千瓦时(kW•h)524响应时间和爬坡率测试5.2.4.1通则响应时间和爬坡率是用来确定储能系统从零放电功率到额定放电功率所需的时间，或从零充电功率到额定充电功率所需的时间。需提供微电网孤网运行应用的额定功率，测试方法应适用于所有储能系统。测试数据记录内容见附录A响应时间和爬坡率的测量按图3规定，表示储能系统从响应充(放)电指令开始到充(放)电功率首次达到额定功率的90%以内所用的时间。图3响应时间和爬坡率5.2.4.2放电测试步骤储能系统放电响应时间和爬坡率测试步骤如下:5
9DB31/T1146.7—2022a)储能系统保持在热待机状态，使其SOE=50%±5%b)当储能系统开始接收放电指令时，由数据采集系统采集并记录时刻值为TOqc)当储能系统开始响应放电指令时，由数据采集系统采集并记录时刻值为Tlod)当储能系统输出功率首次达到额定功率的90%时，由数据采集系统采集并记录时刻值为T2。e)重置数据采集系统到初始状态，并使储能系统保持初始热待机状态。5.2.4.3放电响应时间和爬坡率计算方法按式(3)计算储能系统放电响应时间：Tt)=T2-T1...........................................................(3)式中：Td—放电响应时间，单位为秒(s)T,—储能系统开始响应放电指令的时间值，单位为秒(s)T2—储能系统输出功率首次达到额定放电功率90%的时间值，单位为秒(s)。按式(4)计算对放电斜率Rd进行计算,Rd单位为千瓦每秒(kW/s)Rd=Ptz/(Tz—Ti).(4)式中：Pt2—储能系统在时间T2时的功率输出值，单位为千瓦(kW)放电爬坡率通过每秒功率变化百分比Rm描述，以％表示，按式(5)计算Rw。RfCt=RT)/PRX100%.......................................................(5)式中：Pr—储能系统额定功率，单位为千瓦(kW)5.2.4.4充电测试步骤储能系统充电响应时间和爬坡率测试步骤如下：a)储能系统保持在热待机状态，使其SOE=50%±5%b)当储能系统开始接收充电指令时，由数据采集系统采集并记录时刻值为To。c)当储能系统开始响应充电指令时，由数据采集系统采集并记录时刻值为Tlod)当储能系统输入功率首次达到额定功率的90%时，由数据采集系统采集并记录时刻值为T2。e)重置数据采集系统到初始状态，并使储能系统保持初始热待机状态。5.2.4.5充电响应时间和雁坡率计算方法按式(6)计算储能系统充电响应时间：Tc=Tz—Ti....................................................(6)式中：Tc—充电响应时间，单位为秒(s)；Ti—储能系统开始响应充电指令的时间值，单位为秒(s)T2—储能系统输入功率首次达到额定充电功率90%的时间值，单位为秒(s)按式(7)计算对充电斜率Rc，单位为千瓦每秒(kW/s)。RcrPtz/(Tz方).........................(7)式中：PT2-—储能系统在时间T2时的功率输入值，单位为千瓦(kW)充电爬坡率通过每秒功率变化百分比Rg,描述，以％表示，按式(8)计算Rpcto"Rpct~Rc/PrX100%....................................................(8)6
10DB31/T1146.7—2022式中:pr—储能系统额定功率，单位为千瓦Gkwr5.2.5参考信号跟踪能力测试5.2.5.1概述参考信号跟踪能力用于评价储能系统在微电网孤网运行应用场景下跟踪参考信号的能力o在此期间，储能系统有能力或无能力跟踪参考信号都应记录,测试步骤按微电网孤网应用场景的典型工作周期进行。参考信号跟踪的相关测试结果记录内容见附录A5.2.5.2测试步翳微电网孤网运行应用场景的参考信号跟踪熊力测试步骤如下：a;储能系统应按廖制造商的技术规定以额定功率向储能系统充、放一定的电能，使其SOE-50%±5%,在该SOE下，保持储能系统的电压不变，持续10min〜30min,b;根据微电网孤网运行应用场景典型工作周期的设定工况，进行充放电循环测试，记录储能系统响应指令信号（巴柒）时实际所吸收或释放的功率GPG以及信号跟踪时间长度5.253计算方法在储能系统微电网孤网运行应用典型工作周期持续时间内，根据式（9）和式（10）分别计算指令信号Pa与储能系统实际吸收或释放功率P皿的均方差Emse以及平均绝对偏差Emad并用其评估储能系统跟踪参考信号的能力。当l PsP11G/P函J小于0.02时视为储能系统能够跟踪参考信号。NEmse=X Pz—D/N................................................（9）i"!NEmad=£1Psiw-PeJ/N...............................................G10;1=1式中：Pwr-指令信号，单位为千瓦 kW;Pe»-一储能系统实际吸收或稀放功率，单位为千瓦GkW;在储能系统微电网孤网运行应用典型工作周期持续时间内，按式 1D计算储能系统信号跟踪时间百分比》PSTT。PpSTT=T'track/T'durationX100%.........................................（H）式中：Ta—信号跟踪时间长度，单位为小时Gh;Tdms—微电网孤网运行典型工作周期持续时间，单位为小时Gh;。5.2.6典型工作周期充放电效率测试5.2,6.1概述按适用于微电网孤网运行应用场景的工作周期对储能系统进行充放电。典型工作周期充放电效率的相关测试结果记录内容见附录A5.2.6.2测试步骤微电网孤网运行应用场景的典型工作周期充放电效率测试步骤如下：a;储能系统应按照制造商的技术规定以额定功率向储能系统充、放一定的电能，使其SOE=7
11DB31/T1146.7—202250%士5%,在该SOE下，保持储能系统的电压不变，持续10min〜30minb;根据微电网孤网运行应用场景典型工作周期的设定工况，进行充放电循环测试；O每个工作周期测试结束后，给储能系统充电或放电使其恢复到初始SOEd;典型工作周期充放电效率计算，由储能系统的输出能量除以输入能量来确定。5.2.7典型工作周期频率偏差测试5.2.7.1概述按GB/T15945的规定，微电网孤网运行应用场景的频率偏差不超过士0.5Hz典型工作周期频率偏差的相关测试结果记录内容见附录A5.2.7.2测试步骤微电网孤网运行应用场景的典型工作周期频率偏差测试步骤如下：a;根据微电网孤网运行应用场景典型工作周期的设定工况测量电网频率，按时间间隔要求进行频率测量，如取1sஹ3s或10s间隔；b;按式（12）计算典型工作周期频率偏差，由t时刻的频率实际值f与标称值之差表示； /«=/.-/«........................................................（12）式中：f—频率实际值，单位为赫兹GHz;；/e—电网频率标称值，单位为赫兹GHz;c;根据各时刻的频率偏差，分析典型工作周期最大频率偏差MaxSf1，△力，•••,△//。8
12DB31/T1146.7—2022附录A（资料性）测试报告A.1概述提供足够准确、清晰和客观的数据来分析与评价所做的测试,并给出包含所有数据的测试报告。A.2蒯试报告内容储能系统微电网孤网运行应用性能测试内容记录见表A.1ma.i储能系统微电网孤网运行应用性能测试内容记录表测试内容测试类型环境温度:一相对湿度：•一.平均放电功率（一,kw平均充电功率____kW;待机辅助能量周期放电能：a辅助能量充电能量辅助能量kWhkW-hkWhkW・hkW•h循环1/SOE=/SOE=额定功率下的循环2/SOE=/SOE=储能能量测试循环3/SOE=/SOE=循环4/SOE-/SOE=循环5/SOE-/SOE=平均值额定放电功率（—kW;额定充电功率kW;待机辅助能量功率水平放电能量辅助能量充电能量辅助能量kW-h不同功率水平kW-hkW。hkWhkWh下储能能量75%/SOE=/SOE-测试50%/SOE=/SOE=25%/SOE=/SOE=静置能量放电能量放电辅助能量充电能量充电辅助能量效率充放电效率kW,hkWhkWhkWhkW,h%测试放电响应时间/s响应时间和爬放电爬坡率/%坡率测试充电响应时间/s充电爬坡率/%9
13DB31/T1146.7—2022表A.1储能系统微电网孤闲运行应用性能测试内容记录表(续)测试内容测试类型环境温度:相对湿度：―均方差参考信号跟踪平均绝对偏差能力测试信号跟踪时间百分比/%放电功率(kW)充电功率(____kW)典型工作周期静置能量效率放电能量辅助能量充电能量辅助能量充放电效率kW・h%kWhkWhkWhkWh浏试九时刻频率力t2时刻频率ftf3时刻频率/3八时刻频率fi£时刻频率九最大频率偏差典型工作周期(____Hz)(____Hz)(____Hz)(—Hz)(____Hz)(____Hz)频率偏差测试10
14DB31/T1146.7-2022参考文献GB/T34120电化学储能系统储能变流器技术规范GB/T34131电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范GB/T36276电力储能用锂离子电池GB/T36547电化学储能系统接入电网技术规定GB/T51341微电网工程设计标准
