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文檔簡介
構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器技術(shù)規(guī)范
編制說明
一、編制背景
2022年5月4日,國家發(fā)改委、國家能源局下發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能
源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》,提出加快構(gòu)建適應(yīng)新能源占比逐漸提高的新型電力
系統(tǒng)。構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),意味著新能源裝機(jī)的大幅增長。隨
著全球去碳排放的浪潮以及可再生能源的大量運(yùn)用,新能源出力隨機(jī)、不具備慣
量支撐能力、電壓頻率調(diào)節(jié)能力弱等特征給基于火電、水電、核電等傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)
的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)帶來巨大沖擊,高慣量強(qiáng)阻尼的傳統(tǒng)電力系統(tǒng)逐漸變成低慣量弱阻尼
的新型電力系統(tǒng)。
在解決新能源出力隨機(jī)問題上,儲能環(huán)節(jié)是個(gè)必選項(xiàng),但新能源作為發(fā)電主
體還需承擔(dān)電網(wǎng)支撐和支持作用。在新能源側(cè)的儲能系統(tǒng)上增加新型控制策略,
使其具備同步發(fā)電機(jī)或者類似同步發(fā)電機(jī)的頻率調(diào)節(jié)和電壓控制能力,形成構(gòu)網(wǎng)
型儲能系統(tǒng),在電網(wǎng)發(fā)生擾動(dòng)全過程中提供電壓源支撐,對改善電網(wǎng)慣量阻尼特
性具有重大意義,可全面提升新型電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力和靈活性,在技術(shù)上能有
效調(diào)和新能源發(fā)展過程中將面臨的各種矛盾,解決調(diào)峰調(diào)頻能力不足、電壓穩(wěn)定
裕度低、暫態(tài)過電壓、寬頻振蕩等問題,確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。
儲能變流器作為儲能系統(tǒng)電池與電網(wǎng)之間的能量雙向傳遞的核心設(shè)備,當(dāng)前
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)僅對跟網(wǎng)型儲能變流器技術(shù)提出了要求,針對構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器的技術(shù)
要求目前還未明確。開展構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器技術(shù)規(guī)范制定工作,可以明確構(gòu)網(wǎng)型
儲能變流器的具體含義和功能技術(shù)指標(biāo),為構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)的應(yīng)用提供指導(dǎo),推
動(dòng)以高比例新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的發(fā)展。本標(biāo)準(zhǔn)的目的是確立構(gòu)網(wǎng)型儲
能變流器的分類、基本規(guī)定、功能技術(shù)要求等相關(guān)技術(shù)要求。將構(gòu)網(wǎng)型儲能變流
器標(biāo)準(zhǔn)化,為今后開展構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器和構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)和依
據(jù)。
二、編制原則
本標(biāo)準(zhǔn)的制定工作遵循“統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性、規(guī)范性”的原
1
則,本著先進(jìn)性、科學(xué)性、合理性和可操作性的原則,按照GB/T1.1-2009《標(biāo)
準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》給出的規(guī)則編寫。
本標(biāo)準(zhǔn)制定過程中參考的主要標(biāo)準(zhǔn)如下:
a)GB/T34120電化學(xué)儲能系統(tǒng)儲能變流器技術(shù)規(guī)范
b)GB/T34133儲能變流器檢測技術(shù)規(guī)程
c)DL/T2246.2-2021電化學(xué)儲能電站并網(wǎng)運(yùn)行與控制技術(shù)規(guī)范第2部
分:并網(wǎng)運(yùn)行
d)DL/T2246.7-2021電化學(xué)儲能電站并網(wǎng)運(yùn)行與控制技術(shù)規(guī)范第7部
分:慣量支撐與阻尼控制
e)DL/T2528電力儲能基本術(shù)語
f)GB/T38755-2019電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則
g)GB/T38983.1-2020虛擬同步機(jī)第1部分:總則
h)GB/T40595-2021并網(wǎng)電源一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)定及試驗(yàn)導(dǎo)則
本標(biāo)準(zhǔn)是在調(diào)研了國內(nèi)外構(gòu)網(wǎng)型儲能應(yīng)用探索,變流器廠家和電網(wǎng)對構(gòu)網(wǎng)型
儲能系統(tǒng)的意見,借鑒已有的電力行業(yè)電化學(xué)儲能電站并網(wǎng)運(yùn)行與控制技術(shù)規(guī)
范、虛擬同步機(jī)總則、電化學(xué)儲能系統(tǒng)儲能變流器技術(shù)要求等標(biāo)準(zhǔn),使標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容
及指標(biāo)更加符合實(shí)際運(yùn)用。
本標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致,沒有沖突。
三、主要工作過程
本標(biāo)準(zhǔn)由中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司提出,經(jīng)中關(guān)村儲能產(chǎn)
業(yè)技術(shù)聯(lián)盟標(biāo)委會審核通過立項(xiàng),項(xiàng)目編號CNESA2023002。
標(biāo)準(zhǔn)牽頭起草單位為中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司,標(biāo)準(zhǔn)參編
單位有廣州智光儲能科技有限公司、深圳市盛弘電氣股份有限公司、蘇州匯川技
術(shù)有限公司、許昌開普檢測研究院股份有限公司等,標(biāo)準(zhǔn)主要起草人有劉明義、
張斌、成前、曹曦、曹傳釗、裴杰、雷浩東、平小凡、楊超然、姜新宇、趙明、
林麗、吳強(qiáng)國、高帥、陳西濤、邱姣姣、范桂軍、周蕓鵬、許恩澤、董寧波、任
遠(yuǎn)航、李宗源、張彥兵等。
2
整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)編制過程按照前期調(diào)研、大綱編制、專題研討、初稿編制、征求意
見、送審、報(bào)批的思路進(jìn)行,主要工作過程如下:
(1)前期調(diào)研主要包括文獻(xiàn)調(diào)研和項(xiàng)目調(diào)研,文獻(xiàn)調(diào)研主要收集現(xiàn)有的國
內(nèi)外相關(guān)的儲能變流器標(biāo)準(zhǔn)、論文和專利;項(xiàng)目調(diào)研主要調(diào)查現(xiàn)有的構(gòu)網(wǎng)型儲能
應(yīng)用探索和儲能變流器相關(guān)產(chǎn)業(yè),重點(diǎn)調(diào)查構(gòu)網(wǎng)型儲能的功能技術(shù)實(shí)際需求。
(2)2022年9月-2023年1月,中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公
司組織編制標(biāo)準(zhǔn)草案;2023年2月6日,中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有
限公司組織了標(biāo)準(zhǔn)草案研討會;會后進(jìn)一步調(diào)研了現(xiàn)有的構(gòu)網(wǎng)型儲能應(yīng)用探索和
儲能變流器相關(guān)產(chǎn)業(yè),完善標(biāo)準(zhǔn)草案;2023年2月28日,標(biāo)準(zhǔn)草案提交中關(guān)村
儲能聯(lián)盟。
(3)2023年3月20日,通過聯(lián)盟審核正式立項(xiàng)。
(4)2023年5月5日和5月11日,中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有
限公司組織召開了線上研討會,來自廣州智光儲能科技有限公司、深圳市盛弘電
氣股份有限公司、蘇州匯川技術(shù)有限公司、許昌開普檢測研究院股份有限公司等
參與了會議,并對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)研討。
(4)2023年6月16日、7月31日、8月9日,中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟
組織召開了線上/線下研討會,會上中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
介紹了本標(biāo)準(zhǔn)的編制情況和后續(xù)的進(jìn)度安排,來自廣州智光儲能科技有限公司、
深圳市盛弘電氣股份有限公司、蘇州匯川技術(shù)有限公司、許昌開普檢測研究院股
份有限公司、華為、西門子、思源電氣、陽光電源等30多家單位代表參與了會
議,并對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)研討。
(5)2023年9月5日,工作組完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。
(6)2023年9月6日-10月15日,中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟通過團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
信息平臺、聯(lián)盟網(wǎng)站、會員服務(wù)郵件等方式公示本標(biāo)準(zhǔn),向社會和聯(lián)盟會員單位
征求意見。
四、主要條款的說明
(1)條款4.1:構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器分類
3
條款說明:本條款按照交流輸出電壓等級將構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器分為交流端口
電壓在6kV至35kV的高壓構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器和交流端口電壓在1000V及以下的
低壓構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器。
(2)條款6.1:電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)
條款說明:電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)是指電網(wǎng)發(fā)生擾動(dòng)全過程中,電網(wǎng)頻率偏差值大于
系統(tǒng)頻率偏差設(shè)定值時(shí),構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器應(yīng)主動(dòng)吸收或發(fā)出有功功率,參與電
網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)。本條款從功能要求、構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器有功調(diào)頻系數(shù)、調(diào)頻死區(qū)、
電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)指標(biāo)、有功調(diào)頻有功功率調(diào)節(jié)幅度5個(gè)方面規(guī)定了構(gòu)網(wǎng)型儲能
變流器參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)時(shí)候的功能技術(shù)指標(biāo)要求。
(3)條款6.2:電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)
條款說明:電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)是指電網(wǎng)發(fā)生擾動(dòng)全過程中,電網(wǎng)電壓偏差值大于
系統(tǒng)電壓偏差設(shè)定值時(shí),構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器應(yīng)主動(dòng)吸收或發(fā)出無功功率,參與電
網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)。本條款從功能要求、無功調(diào)壓動(dòng)態(tài)指標(biāo)、無功調(diào)壓無功功率調(diào)節(jié)幅
度4個(gè)方面規(guī)定了構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器參與電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)時(shí)候的功能技術(shù)指標(biāo)要
求。
(4)條款6.3:慣量響應(yīng)
條款說明:慣量響應(yīng)指電網(wǎng)發(fā)生擾動(dòng)全過程中,當(dāng)系統(tǒng)頻率變化率大于系統(tǒng)
頻率變化率設(shè)定值時(shí),構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器應(yīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)有功功率,抑制電網(wǎng)頻率快
速變化。本條款從功能要求、性能要求兩方面規(guī)定了構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器參與慣量
響應(yīng)時(shí)候的功能技術(shù)指標(biāo)要求。
(5)條款6.4:阻尼控制
條款說明:阻尼控制指電網(wǎng)發(fā)生擾動(dòng)全過程中,電網(wǎng)頻率振蕩幅度大于系統(tǒng)
頻率振蕩幅度設(shè)定值時(shí),構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器應(yīng)通過阻尼控制自動(dòng)調(diào)節(jié)有功功率,
抑制電網(wǎng)頻率振蕩幅度。本條款從功能要求、性能要求兩方面規(guī)定了構(gòu)網(wǎng)型儲能
變流器參與阻尼控制時(shí)候的功能技術(shù)指標(biāo)要求。
(6)條款6.5:過載能力
條款說明:為具備短時(shí)無功支撐能力,抑制電網(wǎng)暫態(tài)過電壓問題。構(gòu)網(wǎng)型儲
能變流器宜具備更高的短時(shí)過載能力。本條款考慮類似應(yīng)用調(diào)相機(jī)的2~3倍無功
支撐能力和實(shí)際變流器器件的通流能力,規(guī)定單臺構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器在交流側(cè)電
4
流在150%額定電流下,持續(xù)運(yùn)行時(shí)間宜不少于10s;構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器交流側(cè)電
流在200%額定電流下,持續(xù)運(yùn)行時(shí)間宜不少于2s。
(7)條款6.6:并/離網(wǎng)切換
條款說明:構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器應(yīng)具備并/離網(wǎng)切換功能,本條款從功能要求、
性能要求兩方面規(guī)定了構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器并/離網(wǎng)切換的功能技術(shù)指標(biāo)要求。
(8)條款6.9:黑啟動(dòng)
條款說明:黑啟動(dòng)指在無外界電源支持的情況下,構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器自主建
立電壓和頻率的功能。
(9)條款6.12:電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性
條款說明:構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器為電壓源運(yùn)行模式,具備更強(qiáng)的弱電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)
行能力。本條款針對電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性結(jié)合實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn),規(guī)定當(dāng)電網(wǎng)短路比在
1~10范圍內(nèi)時(shí),構(gòu)網(wǎng)型變流器可以穩(wěn)定運(yùn)行,滿足本標(biāo)準(zhǔn)對故障穿越能力、諧
波、有功控
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