GB/TXXXXX—XXXX

電力儲能用飛輪儲能系統技術規范

1范圍

本文件規定了電力儲能用飛輪儲能系統的系統架構、正常運行條件、系統技術要求、飛輪儲能單元、

儲能變流器、飛輪變流器、飛輪管理系統、飛輪儲能系統輔助設備等技術要求，描述了系統性能試驗方

法。

本文件適用于額定放電功率200kW及以上交流并網的電力儲能用飛輪儲能系統的設計、制造、試

驗、檢測、運行、維護和檢修。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應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）適用于本

文件。

GB4793.1測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求第1部分：通用要求

GB/T12325電能質量供電電壓偏差

GB/T12326電能質量電壓波動和閃變

GB14050系統接地的型式及安全技術要求

GB/T14549電能質量公用電網諧波

GB/T15543電能質量三相電壓不平衡

GB/T15945電能質量電力系統頻率偏差

GB/T19862電能質量監測設備通用要求

GB/T20840.2互感器第2部分：電流互感器的補充技術要求

GB/T20840.3互感器第3部分：電磁式電壓互感器的補充技術要求

GB/T24337電能質量公用電網間諧波

GB/T29481電氣安全標志

GB/T31464電網運行準則

GB/T34120電化學儲能系統儲能變流器技術規范

GB/T36547電化學儲能系統接入電網技術規定

GB38755電力系統安全穩定導則

GB50057建筑物防雷設計規范

GB/T50065交流電氣裝置的接地設計規范

GB/TAAAA電力儲能用飛輪技術規范

DL/T860電力自動化通信網絡和系統

DL/T2528電力儲能基本術語

3術語和定義

DL/T2528界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

1

GB/TXXX—20XX

3.1

飛輪儲能系統flywheelenergystoragesystem

由一個或多個飛輪儲能單元、儲能變流器、飛輪變流器、輔助設備和飛輪管理系統構成，能夠實現

動能和電能相互轉換的最小設備組合。

[來源：DL/T2528-2022，4.4.1.2，有修改]

3.2

飛輪儲能單元flywheelenergystorageunit

由具備獨立的飛輪動能存儲、釋放能力的設備組成，一般包括飛輪轉子、發電/電動機、軸承、制

動系統、殼體等。

[來源：DL/T2528-2022，4.4.2.1]

3.3

儲能變流器powerconversionsystem

與電網相連接的實現整流和逆變變換單元。

3.4

飛輪變流器flywheelconversionsystem

與飛輪儲能單元相連接的實現整流和逆變的變換單元。

3.5

飛輪管理系統flywheelenergystoragemanagementsystem

監測和管理飛輪儲能單元、儲能變流器、飛輪變流器、輔助設備等的運行參數，具有相應的控制、

保護和通信功能的裝置或系統。

[來源：DL/T2528-2022，4.4.2.2，有修改]

3.6

飛輪儲能系統輔助設備auxiliaryequipmentofflywheelenergystoragesystem

維持飛輪儲能系統安全穩定運行的冷卻裝置、制動裝置、輔助電源等設備組合。

3.7

飛輪儲能額定充電功率ratedchargingpowerofflywheelenergystoragesystem

飛輪儲能系統在充電狀態下、工作轉速區間可以持續穩定工作的輸入功率保證值。

[來源：DL/T2528-2022，4.4.3.5，有修改]

3.8

飛輪儲能額定放電功率rateddischargingpowerofflywheelenergystoragesystem

飛輪儲能系統在放電狀態下、工作轉速區間可以持續穩定工作的輸出功率保證值。

[來源：DL/T2528-2022，4.4.3.6，有修改]

3.9

飛輪儲能系統額定充電能量ratedchargingenergycapacityofflywheelenergystoragesystem

飛輪儲能系統以額定充電功率可持續穩定從電力系統吸收的電能量。

[來源：DL/T2528-2022，3.4.6,有修改]

3.10

飛輪儲能系統額定放電能量rateddischargingenergycapacityofflywheelenergystorage

system

飛輪儲能系統以額定放電功率可持續穩定向電力系統輸出的電能量。

[來源：DL/T2528-2022，3.4.7,有修改]

3.11

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GB/TXXXXX—XXXX

飛輪儲能額定功率充放電循環效率charge-dischargecycleefficiencyatratedpowerof

flywheelenergystoragesystem

飛輪儲能系統在額定功率下，由額定工作轉速上限至額定工作轉速下限放電運行過程中釋放能量，

與同循環過程中由額定工作轉速下限至額定工作轉速上限充電運行過程中吸收能量的比值，用百分數表

示。

[來源：DL/T2528-2022，4.4.3.7]

3.12

遲滯時間delaytime

飛輪儲能系統自收到控制信號起，至輸出功率首次從穩態值開始變化的時間。

[來源：DL/T2528-2022，3.5.3，有修改]

3.13

有功功率控制精度activepowercontrolaccuracy

飛輪儲能系統充（放）電過程中，有功功率穩態值與目標有功功率值之差與目標有功功率值的比值，

用百分數表示。

3.14

無功功率控制精度reactivepowercontrolaccuracy

飛輪儲能系統充（放）電過程中，無功功率穩態值與目標無功功率值之差與目標無功功率值的比值，

用百分數表示。

3.15

飛輪儲能熱備待機功耗hotstandbypowerconsumptionofflywheelenergystorage

飛輪儲能系統處于熱備用狀態時所需的有功功率。

[來源：DL/T2528-2022，4.4.3.4]

3.16

飛輪工作轉速區間workingspeedrangeofflywheel

飛輪儲能系統在額定工作轉速上限和額定工作轉速下限之間的區間。

[來源：DL/T2528-2022，4.4.3.3]

3.17

飛輪工作轉速上限maximumworkingspeedofflywheel

飛輪儲能系統在額定功率下可穩定運行的最高轉速限值。

[來源：DL/T2528-2022，4.4.3.1]

3.18

飛輪工作轉速下限minimumworkingspeedofflywheel

飛輪儲能系統在額定功率下可穩定運行的最低轉速限值。

[來源：DL/T2528-2022，4.4.3.2]

4總體要求

4.1電力儲能用飛輪儲能系統接入電網應符合電力系統安全穩定運行的要求，并滿足GB38755、GB/T

31464的規定。

4.2電力儲能用飛輪儲能系統應具備系統調頻、緊急功率支撐、電壓控制、跟蹤計劃曲線、平滑功率

輸出、慣量支撐、電壓暫降支撐、備用電源供電中一種或多種應用功能。

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GB/TXXX—20XX

4.3電力儲能用飛輪儲能系統在滿足應用功能的情況下，應選擇經濟、環保、高效、安全、可靠、易

于維護型設備。

4.4電力儲能用飛輪儲能系統應配備供暖通風與空氣調節系統，滿足儲能系統正常工作環境的要求。

4.5電力儲能用飛輪儲能系統應配備制動裝置，滿足儲能系統安全運行要求。

4.6電力儲能用飛輪儲能系統安全標志設置應符合GB/T29481的相關規定。

4.7電力儲能用飛輪儲能系統的接地方式應與所接入電網的接地方式相適應，防雷與接地應符合GB

14050、GB50057和GB/T50065的相關規定。

5系統架構

5.1飛輪儲能系統包含飛輪儲能單元、儲能變流器、飛輪變流器、飛輪管理系統及輔助設備。其中輔

助設備包含制動裝置、冷卻裝置、輔助電源等。

5.2制動裝置根據產品結構可選擇接入飛輪變流器交流側或直流側。

圖1電力儲能用飛輪儲能系統示意圖

6正常運行條件

6.1環境條件

飛輪儲能系統在以下環境條件應正常工作：

a)環境溫度：-10℃～40℃；

b)相對濕度：小于95%，無凝露；

c)海拔高度：2000m以下。

6.2電氣運行條件

飛輪儲能系統在以下電網條件應正常工作：

a)諧波電壓不大于GB/T14549規定的限值；

b)間諧波電壓不大于GB/T24337規定的限值；

c)電網電壓偏差不大于GB/T12325規定的限值；

4

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d)電壓波動和閃變值不大于GB/T12326規定的限值；

e)三相電壓不平衡度不大于GB/T15543規定的限值；

f)電網頻率偏差不大于GB/T15945規定的限值。

7系統技術要求

7.1啟停機

飛輪儲能系統應具備啟停機控制功能，能根據控制開關或指令實現儲能系統的啟動和停機。

7.2功率控制

7.2.1有功功率控制

7.2.1.1飛輪儲能系統應具有有功功率控制功能。儲能系統響應就地有功功率控制指令時，充/放電響

應時間應不大于0.2s，充/放電調節時間應不大于0.3s，充電到放電轉換時間、放電到充電轉換時間應

不大于0.3s,有功功率控制偏差應不超過額定功率的±1％。

7.2.1.2通過10（6）kV及以上電壓等級接入電網的飛輪儲能系統應具備自動發電控制（AGC）指令響

應能力，功率調節速率和調節精度應滿足電網調度機構的相關規定。

7.2.1.3通過10（6）kV及以上電壓等級接入電網的飛輪儲能系統應具備緊急功率支撐的能力，應在

200ms內達到最大可放電或可充電功率。

7.2.1.4參與電力市場的飛輪儲能系統，其控制方式、響應能力和響應性能應滿足電力市場規則要求。

7.2.2無功功率控制

7.2.2.1飛輪儲能系統應具有功率因數、無功功率和電壓控制的控制模式。

7.2.2.2飛輪儲能系統功率因數應在0.9（超前）～0.9（滯后）范圍內連續可調。

7.2.2.3通過10（6）kV及以上電壓等級接入電網的飛輪儲能系統應具備自動電壓控制（AVC）指令響

應能力，自動調節飛輪儲能系統無功功率，調節速率和控制精度應滿足電網調度機構的相關規定。

7.2.2.4飛輪儲能系統的無功功率/電壓調節功能優先級高于功率因數調節功能。

7.2.2.5飛輪儲能系統在無功功率可調節范圍內，無功功率控制偏差應不超過額定功率的±3%。

7.3運行適應性

7.3.1電壓適應性

7.3.1.1通過220V電壓等級并網的飛輪儲能系統，電壓適應性應滿足表1的要求。

表1220V電壓等級接入電網的飛輪儲能系統電壓適應性要求

電壓范圍（U）運行要求

U＜50%UN儲能系統應在0.2s內停機

50%UN≤U＜85%UN儲能系統不應處于充電狀態，應至少運行2s

85%UN≤U≤110%UN正常運行

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電壓范圍（U）運行要求

110%UN＜U≤120%UN儲能系統不應處于放電狀態，應至少運行10s

120%UN＜U儲能系統應在0.2s內斷開連接或停機

注：UN為飛輪儲能系統并網點處的額定電壓。

7.3.1.2通過380V和10(6)kV電壓等級并網的飛輪儲能系統，電壓適應性應滿足表2的要求。

表2380V和10(6)kV電壓等級接入的飛輪儲能系統電壓適應性要求

電壓范圍（U）運行要求

U＜85%UN符合低電壓穿越的規定

85%UN≤U≤110%UN正常運行

110%UN＜U符合高電壓穿越的規定

注：UN為飛輪儲能系統并網點處的額定電壓。

7.3.1.3通過10(6)kV及以上電壓等級接入電網的飛輪儲能系統，電壓適應性應滿足表3的要求。

表310(6)kV及以上電壓等級接入電網的飛輪儲能系統電壓適應性要求

電壓范圍（U）運行要求

U＜90%UN符合低電壓穿越的規定

90%UN≤U≤110%UN正常運行

110%UN＜U符合高電壓穿越的規定

注：UN為飛輪儲能系統并網點處的額定電壓。

7.3.2頻率適應性

7.3.2.1通過220V電壓等級并網的飛輪儲能系統，當并網點頻率低于48.5Hz時，儲能系統應停止充

電；當并網點頻率高于50.5Hz時，儲能系統應停止放電。

7.3.2.2通過380V及以上電壓等級接入電網的飛輪儲能系統，頻率適應性應滿足表4的要求。

表4380V及以上電壓等級接入電網的飛輪儲能系統頻率適應性要求

頻率范圍（f）運行要求

飛輪儲能系統不應處于充電狀態，應根據允許運行的最低頻率或電網調度機

f＜46.5Hz

構要求與電網脫離

處于放電狀態的飛輪儲能系統應保持放電狀態，連續運行；處于充電狀態或

46.5Hz≤f＜48.5Hz

靜置狀態的飛輪儲能系統應在0.2s內轉為放電狀態，并持續放電

48.5Hz≤f≤50.5Hz正常充電或放電運行

處于充電狀態的飛輪儲能系統應保持充電狀態，連續運行；處于放電狀態或

50.5Hz＜f≤51.5Hz

靜置狀態的儲能系統應在0.2s內轉為充電狀態，并持續充電

飛輪儲能系統不應處于放電狀態，應根據允許運行的最高頻率或電網調度機

f>51.5Hz

構要求與電網脫離

注：f為飛輪儲能系統并網點的電網頻率。

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7.3.2.3飛輪儲能系統在500ms的時間窗口內，在正常運行頻率范圍內的頻率變化率不大于±2Hz/s

時不應脫網。

7.3.3電能質量適應性

當飛輪儲能系統并網點的閃變值滿足GB/T12326、諧波值滿足GB/T14549、三相電壓不平衡度滿

足GB/T15543的規定時，飛輪儲能系統應正常運行。

7.3.4故障穿越

通過380V及以上電壓等級接入電網的飛輪儲能系統，應具備低電壓故障穿越和高電壓故障穿越

的能力，穿越期間的特性和支撐能力應滿足GB/T36547的相關要求。

7.4一次調頻

通過10kV及以上電壓等級接入電網的飛輪儲能系統應具備一次調頻能力，并滿足GB/T36547的

相關要求。

7.5慣量響應

通過10kV及以上電壓等級接入電網的飛輪儲能系統應具備慣量響應能力，并滿足GB/T36547的

相關要求。

7.6電能質量

7.6.1用飛輪儲能系統并網點的電能質量應滿足下列要求：

a)諧波、間諧波符合GB/T14549、GB/T24337的規定；

b)電壓偏差符合GB/T12325的規定；

c)電壓波動與閃變符合GB/T12326的規定；

d)電壓不平衡符合GB/T15543的規定。

7.6.2飛輪儲能系統宜裝設滿足GB/T19862要求的電能質量監測裝置。

7.7性能指標

7.7.1額定功率

飛輪儲能系統的額定充（放）電功率應不小于標稱的額定充（放）電功率。

7.7.2能量

飛輪儲能系統的額定充電能量和額定放電能量應不低于標稱的額定充電能量和額定放電能量。

7.7.3額定功率充放電循環效率

飛輪儲能系統額定功率充放電循環效率應不低于80%。

注：計算以上效率時，包含所有輔助電源用電損耗。

7.7.4過載

飛輪儲能系統在110％額定充電（放電）功率下，持續運行時間應不少于10min或5個充放電循環

周期。

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7.7.5有功功率控制精度

飛輪儲能系統在額定功率下，有功功率控制偏差應不大于額定充電（放電）功率的±1%。

7.7.6無功功率控制精度

飛輪儲能系統在無功功率可調節范圍內，無功功率控制偏差不應大于額定充電（放電）功率的±3%。

7.7.7遲滯時間

飛輪儲能系統遲滯時間應不大于0.1s。

7.7.8充電響應時間

飛輪儲能系統充電響應時間應不大于0.2s。

7.7.9放電響應時間

飛輪儲能系統放電響應時間應不大于0.2s。

7.7.10充電調節時間

飛輪儲能系統充電調節時間應不大于0.3s。

7.7.11放電調節時間

飛輪儲能系統放電調節時間應不大于0.3s。

7.7.12充放電轉換時間

飛輪儲能系統充放電轉換時間應不大于0.3s。

7.7.13熱備待機功耗

飛輪儲能系統熱備待機功耗應不超過額定功率標稱值的5%。

8飛輪儲能單元

8.1額定充放電功率

飛輪儲能單元的額定充放電功率均應不小于飛輪儲能系統的額定充放電功率。

8.2額定充放電能量

飛輪儲能單元的額定充放電能量均應不小于飛輪儲能系統的額定充放電能量。

8.3電氣性能

飛輪儲能單元電氣性能應滿足GB/TAAAAA《電力儲能用飛輪技術規范》相關要求。

8.4機械性能

飛輪儲能單元機械性能應滿足GB/TAAAAA《電力儲能用飛輪技術規范》相關要求。

8.5安全性能

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飛輪儲能單元電氣安全及機械安全性能應滿足GB/TAAAAA《電力儲能用飛輪技術規范》相關要

求。

8.6關鍵部件及輔助系統

飛輪儲能單元內關鍵部件及輔助系統性能應滿足GB/TAAAAA《電力儲能用飛輪技術規范》相關

要求。

8.7故障保護

飛輪儲能單元應具備超速保護、真空度保護、溫度保護、冷卻系統故障保護等功能，并滿足GB/T

AAAAA《電力儲能用飛輪技術規范》相關要求。

9儲能變流器

9.1功率

儲能變流器充（放）電功率應不小于飛輪儲能系統額定充（放）電功率。

9.2基本功能

9.2.1啟停機

儲能變流器應具備啟停機控制功能，能根據控制開關或指令實現儲能變流器的啟動和停機。

9.2.2功率控制

儲能變流器應具備有功功率控制、無功功率控制功能，能根據控制模式或接收的功率控制指令，實

現有功功率和無功功率的連續平滑調節以及充放電切換。應用于通過10(6)kV及以上電壓等級接入電

網的儲能變流器宜具有一次調頻和慣量響應控制功能。

9.2.3報警和保護

9.2.3.1儲能變流器應具備故障診斷功能，應能在出現異常情況時進行報警，報警宜采用聲、光等提

示方式。報警內容應包含極性反接、交流進線相序錯誤、直流電壓異常、過電流、過溫、通信故障和冷

卻系統故障等。

9.2.3.2儲能變流器發出報警信號后，應進入異常運行或故障保護狀態。

9.2.3.3儲能變流器應具有故障信息記錄功能，能記錄故障和報警信息，并進行信息的存儲。

9.2.4絕緣電阻檢測

9.2.4.1儲能變流器應具備直流端口絕緣電阻檢測功能，可根據需要啟用或停用該功能。

9.2.4.2儲能變流器檢測的絕緣電阻值小于設定的保護值時，應報警并停止運行。

注：保護值默認可選取最大直流電壓與30mA的比值。

9.2.5通信

9.2.5.1儲能變流器應具有與飛輪管理系統、監控系統等設備進行信息交互的功能。

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9.2.5.2儲能變流器與飛輪管理系統可采用控制器局域網(CAN)、RS-485、以太網、無線等通信接口，

支持CAN2.0B、Modbus、DL/T860(所有部分)、消息隊列遙測傳輸(MQTT)等通信協議。

9.2.5.3儲能變流器與監控系統可采用以太網通信接口，支持ModbusTCP、DL/T860(所有部分)等通

信協議，宜采用雙網冗余通信。

9.2.6運行信息監測

9.2.6.1儲能變流器應能實時監測儲能變流器直流端口的電壓、電流、功率和飛輪狀態信息以及交流

端口的電壓、電流、頻率和功率信息。

9.2.6.2儲能變流器應能實時監測儲能變流器與飛輪管理系統、監控系統等設備的通信狀態。

9.2.7統計

9.2.7.1儲能變流器應具備故障信息統計功能，實現故障信息的查詢。

9.2.7.2儲能變流器宜具備充電能量和放電能量統計功能，實現充放電能量信息的查詢。

9.2.8數據顯示和存儲

9.2.8.1儲能變流器應具備數據顯示功能，能夠顯示運行狀態、運行參數、保護參數、事件記錄等信

息。

9.2.8.2儲能變流器應能存儲運行狀態、事件記錄等信息，本地存儲不小于180天的數據信息。

9.3性能指標

9.3.1功率控制

9.3.1.1功率輸出范圍

儲能變流器在交流端口額定電壓、額定頻率時，有功功率和無功功率的輸出范圍應在圖2所示實線

框內四象限動態可調，宜在圖2所示虛線框內四象限動態可調。

注1：Pn為儲能變流器額定有功功率；Qn為儲能變流器額定無功功率。

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注2：有功功率P、無功功率Q、視在功率S滿足下式關系：SP2Q2

圖2儲能變流器功率輸出范圍

9.3.1.2有功功率控制

儲能變流器有功功率控制應滿足下列要求：

a)儲能變流器工作在恒功率充放電模式下，儲能變流器的交流端口有功功率控制偏差不大于額定

功率的±1％；

b)儲能變流器有功功率控制響應時間不大于100ms；儲能變流器有功功率控制調節時間不大于

300ms。

9.3.1.3一次調頻

參與一次調頻的儲能變流器，應滿足下列要求：

a)儲能變流器在充電和放電狀態均具備一次調頻能力；

b)一次調頻死區宜設定為±(0.03～0.05)Hz；

c)一次調頻有功功率控制滿足公式(1)，儲能系統一次調頻功率變化幅度原則上不設置限幅，必

要時限幅應不小于20%額定有功功率；

1?f

?P=?××Pn??????????????????????(1)

σfn

式中：

?P——儲能變流器有功功率變化量，單位為千瓦(kW)或兆瓦(MW)；

σ——一次調頻調差率；

?f——儲能變流器交流端口或一次調頻控制裝置檢測到的頻率與系統額定頻率的偏差，單位為赫

茲(Hz)；

——系統額定頻率，單位為赫茲；

fn(Hz)

——儲能變流器額定有功功率，單位為千瓦或兆瓦。

Pn(kW)(MW)

d)一次調頻調差率應為0.5％～3％；

e)參與一次調頻控制時，一次調頻響應時間不大于100ms，一次調頻調節時間不大于300ms。

9.3.1.4慣量響應

儲能變流器參與慣量響應控制時，應滿足下列要求：

a)儲能變流器在充電和放電狀態均具備慣量響應能力；

b)慣量響應頻率變化死區宜設定為±(0.03～0.1)Hz，計算頻率變化率的時間窗口宜為100ms～

200ms；

c)儲能變流器在滿足公式(2)的條件下提供慣量響應，有功功率控制滿足公式(3)；

?f

?f×＞0????????????????????（2）

dt

Tjdf

?P=?Pn????????????????????（3）

fndn

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式中：

?f——儲能變流器交流端口頻率與系統額定頻率的偏差，單位為赫茲(Hz)；

f——儲能變流器交流端口檢測到的頻率，單位為赫茲(Hz)；

t——時間，單位為秒(s)；

?P——儲能變流器有功功率變化量，單位為千瓦(kW)或兆瓦(MW)；

Tj——慣性時間常數，單位為秒(s)，宜設置為4s～14s；

fn——系統額定頻率，單位為赫茲(Hz)；

Pn——儲能變流器額定有功功率，單位為千瓦(kW)或兆瓦(MW)。

d)參與慣量響應控制時，其響應時間不大于100ms，調節時間不大于300ms。

9.3.1.5無功功率控制

儲能變流器無功功率控制應滿足下列要求：

a)儲能變流器具有多種無功控制模式，包括電壓/無功控制、功率因數控制和恒無功功率控制等，

具備多種控制模式在線切換的能力；

b)儲能變流器工作在恒功率充放電模式下時，儲能變流器的交流端口無功功率不小于20％額定

功率時，無功功率控制偏差不大于額定功率的±1％。儲能變流器交流端口無功功率小于20％

額定功率時，無功功率控制偏差不大于額定功率的±3％；

c)儲能變流器無功功率控制的響應時間不大于100ms；儲能變流器無功功率控制調節時間不大

于300ms。

9.3.2過載能力

在額定電壓下，儲能變流器交流端口電流在110％額定電流下，持續運行時間應不小于10min。

9.3.3充放電轉換時間

儲能變流器從90％額定功率充電到90％額定功率放電的轉換時間以及從90％額定功率放電到90％

額定功率充電的轉換時間均應不大于100ms。

9.3.4電能質量

儲能變流器在并網運行條件下的電能質量應滿足下列要求：

a)諧波、間諧波符合GB/T14549、GB/T24337的規定；

b)電壓偏差符合GB/T12325的規定；

c)電壓波動與閃變符合GB/T12326的規定；

d)電壓不平衡符合GB/T15543的規定。

9.3.5故障穿越

儲能變流器故障穿越能力、動態無功支撐、有功功率恢復、連續故障穿越等性能應滿足GB/T34120

的規定。

9.3.6運行適應性

儲能變流器的電壓適應性、頻率適應性、頻率變化適應性應滿足應滿足GB/T34120的規定。

9.3.7防孤島保護

12

GB/TXXXXX—XXXX

防孤島保護應滿足下列要求：

a)10（6）kV及以上電壓等級并網的儲能變流器可不具備防孤島保護；

b)10（6）kV接入配電網及380V、220V并網的儲能變流器防孤島保護動作時間不大于2s，防孤

島保護與電網側線路保護相配合。

9.3.8效率

在額定功率條件下，10（6）kV及以上電壓等級并網的儲能變流器的最大充電效率和最大放電效率

均應不小于96％，380V接入配電網的儲能變流器的最大充電效率和最大放電效率均應不小于95％，

220V接入配電網的儲能變流器的最大充電效率和最大放電效率均應不小于94％。

注：計算以上效率時，包含所有輔助電源及控制用電損耗，不含隔離變壓器損耗。

9.3.9損耗

儲能變流器的待機損耗應不大于額定功率的0.5％，空載損耗應不大于額定功率的0.8％。

注1：計算損耗時，包含所有輔助電源及控制用電損耗，不含隔離變壓器損耗。

注2：待機為儲能變流器交直端口分斷設備閉合，儲能變流器處于停機狀態。

注3：空載為儲能變流器交直端口分斷設備閉合，儲能變流器處于最小功率運行狀態。

9.3.10設備可用性

9.3.10.1儲能變流器的運行壽命應不小于20年。

9.3.10.2儲能變流器平均無故障工作時間應不小于20000h。

9.3.11安全性能

儲能變流器的電氣安全性能、溫升、環境適應性、機械防護等應滿足GB/T34120的規定。

9.3.12電磁兼容

儲能變流器的電磁兼容性能應滿足GB/T34120的規定。

10飛輪變流器

10.1功率

飛輪變流器功率的選擇應考慮在脈沖頻率升高時輸出電流的降容系數，滿足工作轉速區間內飛輪儲

能系統額定功率運行要求。

10.2基本功能

10.2.1啟停機

儲能變流器應具備啟停機控制功能，能根據控制開關或指令實現飛輪變流器的啟動和停機。

10.2.2功率控制

飛輪變流器應具備有功功率控制、飛輪轉速控制功能，能根據控制模式或接收的控制指令，實現有

功功率和飛輪轉速的連續平滑調節以及充放電切換。

13

GB/TXXX—20XX

10.2.3報警和保護

10.2.3.1飛輪變流器應具備故障診斷功能，應能在出現異常情況時進行報警，報警宜采用聲、光等提

示方式。報警內容應包含：極性反接、直流電壓異常、過電流、過溫、通信故障和冷卻系統故障等。

10.2.3.2飛輪變流器發出報警信號后，應進入異常運行或故障保護狀態。

10.2.3.3飛輪變流器應具有故障信息記錄功能，能記錄故障和報警信息，并進行信息的存儲。

10.2.4絕緣電阻檢測

10.2.4.1飛輪變流器宜具備直流端口絕緣電阻檢測功能，可根據需要啟用或停用該功能。

10.2.4.2飛輪變流器檢測的絕緣電阻值小于設定的保護值時，應報警并停止運行。

注：保護值默認可選取最大直流電壓與30mA的比值。

10.2.5通信

10.2.5.1飛輪變流器應具有與飛輪管理系統、監控系統等設備進行信息交互的功能。

10.2.5.2飛輪變流器與飛輪管理系統可采用控制器局域網(CAN)、RS-485、以太網、無線等通信接口，

支持CAN2.0B、Modbus、DL/T860(所有部分)、消息隊列遙測傳輸(MQTT)等通信協議。

10.2.5.3飛輪變流器與監控系統可采用以太網通信接口，支持ModbusTCP、DL/T860(所有部分)等

通信協議，宜采用雙網冗余通信。

10.2.6運行信息監測

10.2.6.1飛輪變流器應能實時監測飛輪變流器直流端口的電壓、電流、功率和飛輪儲能單元狀態信息

以及交流端口的電壓、電流、頻率和功率信息。

10.2.6.2飛輪變流器應能實時監測飛輪變流器與飛輪管理系統、監控系統等設備的通信狀態。

10.2.7統計

10.2.7.1飛輪變流器應具備故障信息統計功能，實現故障信息的查詢。

10.2.7.2飛輪變流器宜具備充電能量和放電能量統計功能，實現充放電能量信息的查詢。

10.2.8數據顯示和存儲

10.2.8.1飛輪變流器應具備數據顯示功能，能夠顯示運行狀態、運行參數、保護參數、事件記錄等信

息。

10.2.8.2飛輪變流器應能存儲運行狀態、事件記錄等信息，本地存儲不小于180天的數據信息。

10.3性能指標

10.3.1電氣性能

飛輪變流器功率控制、充放電轉換時間、運行適應性、效率、損耗等電氣性能應滿足GB/T3859

相關要求。

10.3.2噪聲

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GB/TXXXXX—XXXX

飛輪變流器在額定功率運行時，在距離儲能變流器水平位置1m處聲壓級噪聲大于70dB時，應在

外殼上標注“保護聽力”標識符號。符號滿足GB/T34120的規定。

10.3.3設備可用性

10.3.3.1飛輪變流器的運行壽命應不小于20年。

10.3.3.2飛輪變流器平均無故障工作時間應不小于20000h。

10.4安全性能

飛輪變流器的電氣安全性能、溫升、環境適應性、機械防護等應滿足GB/T34120的規定。

10.5電磁兼容

飛輪變流器的電磁兼容性能應滿足GB/T34120的規定。

11飛輪管理系統

11.1一般要求

11.1.1飛輪管理系統的拓撲配置應與飛輪變流器以及儲能變流器的拓撲,飛輪儲能單元的成組方式相

匹配與協調,并對飛輪儲能系統運行狀態進行優化控制及全面管理。

11.1.2飛輪管理系統應具有與監控系統、儲能變流器、飛輪變流器、其他層級管理系統等設備進行信

息交互的功能。

11.1.3飛輪管理系統除應具備11.2功能外,還應具備對時、時間記錄、狀態估算、參數設置、數據存

儲、計算和統計、顯示等功能，本地存儲不小于180天的數據信息。

11.2功能要求

11.2.1數據采集

飛輪管理系統應能采集并顯示下列信息：

a)飛輪儲能單元轉速、儲電量、電壓、電流、重要部位（電機、軸承等）溫度、真空度、運行狀

態、異常告警及故障等；

b)飛輪變流器運行狀態、直流電壓、交流電流、異常告警及故障等；

c)儲能變流器運行狀態、交直流側電壓、交流側電流、有功功率、無功功率、異常告警及故障等；

d)飛輪儲能系統充放電能量、能量狀態、有功功率、無功功率、異常告警及故障等。

11.2.2控制

11.2.2.1飛輪管理系統應能控制飛輪儲能系統啟動、停機、故障復位。

11.2.2.2設備的控制方式應包括就地控制和遠程控制，就地控制和遠程控制之間應相互閉鎖。

11.2.2.3飛輪管理系統應能切換功率控制、轉速控制等控制模式。

11.2.2.4飛輪管理系統應能對系統內部開關、接觸器、電機等執行機構進行控制操作。

11.2.2.5飛輪管理系統應能就地和遠程對飛輪儲能系統告警、保護定值等參數進行設置。

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GB/TXXX—20XX

11.2.3通信

11.2.3.1飛輪管理系統應具備與監控系統的通信接口，可采用以太網通信接口，宜支持Modbus、DL/T

634.5104、DL/T860等通信協議。

11.2.3.2與儲能變流器可采用控制器局域網(CAN)、RS-485、以太網、無線等通信接口，支持CAN2.0B、

Modbus、DL/T860(所有部分)、消息隊列遙測傳輸(MQTT)等通信協議，且具有不少于一個輸出硬接點接

口。

11.2.3.3與飛輪變流器可采用控制器局域網(CAN)、RS-485、以太網、無線等通信接口，支持CAN2.0B、

Modbus、DL/T860(所有部分)、消息隊列遙測傳輸(MQTT)等通信協議，且具有不少于一個輸出硬接點接

口。

11.2.3.4與飛輪本體測控單元等設備設備通信宜采用Ethernet、MODBUS、PROFIBUS、CAN等通信協議。

11.2.4報警和保護

11.2.4.1飛輪管理系統報警信息應根據嚴重程度分為一級、二級和三級。其中：

——一級報警信息為需要立即停機并降低飛輪轉速的報警信息；

——二級報警信息為需要立即停機的報警信息；

——三級報警信息為需要立即采取應急處理措施的報警信息。

11.2.4.2飛輪管理系統應在設備狀態異常或故障時發出報警信息并上傳。

a)一級報警信息應包含：飛輪失穩、飛輪振動故障、飛輪電源故障、飛輪溫度越限、真空室壓

力值嚴重越限、速度越限、飛輪管理系統通信中斷；

b)二級報警信息應包含：飛輪電機溫度越限、飛輪轉子溫度越限、真空室壓力值越限、冷卻液

泄漏、冷卻泵故障、儲能變流器故障、飛輪變流器故障、電壓越限、電流越限；

c)三級報警信息應包含：飛輪電機溫度告警。

11.2.4.3飛輪管理系統應在一級報警發出后300ms內發出停機指令，并降低飛輪儲能單元轉速至工作

轉速下限的二分之一。

11.2.4.4飛輪管理系統應在二級報警發出后300ms內發出停機指令。

11.2.4.5飛輪管理系統應在三級報警發出后300ms內發出降低功率指令。

12飛輪儲能系統輔助設備

12.1輔助電源

12.1.1外部供電儲能變流器控制系統的輔助供電電源應在額定工作電壓的80％～115％范圍內保持

供電穩定性。

12.1.2對飛輪儲能單元安全穩定運行有影響的重要負荷應配置不間斷電源，可采用飛輪儲能單元作為

不間斷電源的儲能裝置。

12.1.3采用磁軸承的飛輪儲能系統，在不低于工作轉速上限的三分之一時，磁軸承控制器應具備自供

電能力。

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12.2制動裝置

制動裝置應滿足30分鐘內轉速降低到工作轉速區間下限的50%的要求。

12.3冷卻裝置

12.3.1風冷型變流器的冷卻系統應滿足下列要求：

a)風扇的使用和儲存溫度與儲能變流器的運行和儲存溫度相適應；

b)風扇具有防止維修或操作人員接觸旋轉部件的外殼；

c)當風扇出現故障停止運行時，儲能變流器能檢測故障并發出故障報警信號。

12.3.2液冷型變流器的冷卻系統應滿足下列要求：

a)冷卻液與儲存和運行期間的預期環境溫度相適應；

b)冷卻液在溫升測試時不超出冷卻液的最高溫度；

c)冷卻系統的所有零部件不因長時間接觸冷卻劑和/或空氣而腐蝕；

d)冷卻系統的管道、接頭和密封件不在設備使用壽命或維護周期期間發生泄漏，整個冷卻系統滿

足壓力試驗的要求；

e)冷卻系統正常操作或維修時冷卻液不會泄漏到帶電部件上；

f)冷卻液不足時進行報警保護。

13試驗檢測

13.1一般要求

13.1.1電力儲能用飛輪儲能系統內飛輪儲能單元、飛輪變流器、儲能變流器等均應獲得相應的型式試

驗報告。

13.1.2每套電力儲能用飛輪儲能系統均應進行出廠檢測。

13.2檢測項目

電力儲能用飛輪儲能系統檢驗項目按表5進行。

表5電力儲能用飛輪儲能系統檢測項目

序號實驗項目出廠檢驗檢驗方法性能指標

1額定充電功率√13.6.17.8.1

2額定放電功率√13.6.27.8.1

3額定充電能量√13.6.37.8.2

4額定放電能量√13.6.47.8.2

5額定功率充放電循環效率√13.6.57.8.3

6過載√13.6.67.8.4

7有功功率控制精度√13.6.77.8.5

8無功功率控制精度√13.6.87.8.6

9遲滯時間√13.6.97.8.7

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序號實驗項目出廠檢驗檢驗方法性能指標

10充電響應時間√13.6.107.8.8

11放電響應時間√13.6.117.8.9

12充電調節時間√13.6.127.8.10

13放電調節時間√13.6.137.8.11

14充放電轉換時間√13.6.147.8.12

15熱備待機功耗√13.6.157.8.13

8.7

16故障保護功能√13.6.169.2.3

10.2.3

11.2.1

17飛輪儲能管理單元功能√13.6.1711.2.2

11.2.3

13.3試驗條件

13.3.1環境條件

飛輪儲能系統在以下環境條件應正常工作：

a)環境溫度：-10℃~40℃；

b)相對濕度：小于95%，無凝露；

c)海拔高度：2000m以下。

13.3.2電氣條件

13.3.2.1電能質量要求

試驗應在以下電能質量電網條件下進行：

a)諧波電壓不大于GB/T14549規定的限值；

b)間諧波電壓不大于GB/T24337規定的限值；

c)電網電壓偏差不大于GB/T12325規定的限值；

d)電壓波動和閃變值不大于GB/T12326規定的限值；

e)三相電壓不平衡度不大于GB/T15543規定的限值；

f)電網頻率偏差不大于GB/T15945規定的限值。

13.3.2.2電氣安全要求

試驗場地電氣安全應滿足GB4793.1的要求。

13.4檢驗裝置

電壓/電流傳感器、溫濕度計、聲級計和數據采集裝置的精度等級應至少滿足表6的要求，檢測儀

器、儀表應滿足以下要求：

a)電壓傳感器符合GB20840.3的規定；

b)電流傳感器符合GB20840.2的規定；

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c)電壓電流傳感器響應時間不大于10μs，帶寬不小于100kHz；

d)數據采集裝置的采樣頻率不小于20kHz；

e)頻率測量精度至少達到0.005Hz。

表6測量儀器準確度等級

設備儀器準確度等級

電壓傳感器0.2級

電流傳感器0.2級

溫度計±0.5℃

濕度計±3%

數據采集裝置0.2級

注：溫濕度計用于