Q/LB.□XXXXX-XXXXT/XDHX000X—20XX主動(dòng)響應(yīng)新型電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰混合儲(chǔ)能容量配置技術(shù)導(dǎo)則范圍本文件規(guī)定了不同性能儲(chǔ)能組合下的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)參與調(diào)頻調(diào)峰的技術(shù)選型原則、容量配置原則、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析原則。本文件適用于通過電壓等級(jí)為35kV及以上電網(wǎng)并網(wǎng)的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(duì)應(yīng)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。GB/T31464電網(wǎng)運(yùn)行準(zhǔn)則GB/T36547電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定GB/T36549電化學(xué)儲(chǔ)能電站運(yùn)行指標(biāo)及評(píng)價(jià)GB/T36558電力系統(tǒng)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)通用技術(shù)條件GB/T51048電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T36547電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定GB/T32509全釩液流電池通用技術(shù)條件GB/T36276電力儲(chǔ)能用鋰離子電池GB/T36280電力儲(chǔ)能用鉛炭電池GB/T36558電力系統(tǒng)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)通用技術(shù)條件GB∕T36548電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測(cè)試規(guī)范NB/T33015電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定T/CES148配電網(wǎng)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃配置導(dǎo)則T/CEC370電化學(xué)儲(chǔ)能電站調(diào)頻與調(diào)峰技術(shù)規(guī)范DL/T2528電力儲(chǔ)能基本術(shù)語術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。

能量型儲(chǔ)能Energy-typestorage能量密度高、放電時(shí)間較長(zhǎng)、功率密度較低、電流強(qiáng)度較小的儲(chǔ)能，主要用于較長(zhǎng)時(shí)間的出力場(chǎng)景，要求連續(xù)儲(chǔ)能出力時(shí)長(zhǎng)不低于1h。功率型儲(chǔ)能Power-typestorage功率密度高、內(nèi)阻相對(duì)較小、放電時(shí)間較短、能量密度較低、電流強(qiáng)度較大的儲(chǔ)能，能響應(yīng)和跟蹤快速變化的調(diào)節(jié)指令，適用于瞬間高功率出力場(chǎng)景，要求連續(xù)儲(chǔ)能出力時(shí)長(zhǎng)不低于15min。混合儲(chǔ)能系統(tǒng)Hybridenergystoragesystem由兩種及其以上在功能上形成互補(bǔ)的儲(chǔ)能所組成的系統(tǒng)，通常由一種能量型儲(chǔ)能與一種功率型儲(chǔ)能組成。調(diào)峰區(qū)Peakingtimezone儲(chǔ)能參與電力系統(tǒng)調(diào)峰的時(shí)段。調(diào)頻區(qū)Frequencymodulationtimezone儲(chǔ)能參與電力系統(tǒng)調(diào)頻的時(shí)段。符號(hào)、代號(hào)和縮略語下列縮略語適用于本文件。SOH電池健康狀態(tài)(StateofHealth)SOC電池荷電狀態(tài)(StateofCharge)總則混合儲(chǔ)能參與調(diào)頻以功率型儲(chǔ)能為主、能量型儲(chǔ)能為輔，參與調(diào)峰以能量型儲(chǔ)能為主。混合儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃容量配置應(yīng)滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的實(shí)際需求，與電力系統(tǒng)現(xiàn)狀及規(guī)劃相適應(yīng)，進(jìn)行潮流計(jì)算、短路計(jì)算，容量配置后的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)具備調(diào)頻和調(diào)峰功能，儲(chǔ)能接入電網(wǎng)的安全性測(cè)試方法應(yīng)滿足GB/T36548的要求。混合儲(chǔ)能容量配置應(yīng)以需求為導(dǎo)向，遵循技術(shù)可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、綠色環(huán)保的原則，從全壽命周期角度深化成本效益分析。混合儲(chǔ)能系統(tǒng)中的儲(chǔ)能元件安全性要求應(yīng)滿足GB/T27748.1-2017的規(guī)定。混合儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)需滿足NB/T33015的要求。混合儲(chǔ)能容量計(jì)算應(yīng)同時(shí)考慮系統(tǒng)可靠供電和新能源消納的實(shí)時(shí)電力平衡，選取多個(gè)典型日計(jì)算新能源發(fā)電受阻和晚高峰負(fù)荷受限情況下儲(chǔ)能容量。混合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率及容量配置應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行情況，從電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、解決可再生能源消納問題、提高供電可靠性、保障設(shè)備安全運(yùn)行等幾個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行考慮，選定初期應(yīng)進(jìn)行多方位考量分析，一次規(guī)劃終期容量，避免重復(fù)建設(shè)。配置后混合儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)滿足T/CEC370-2020規(guī)定中的電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻能力指標(biāo)。混合儲(chǔ)能中能量型儲(chǔ)能包含鋰離子、鉛炭、鉛酸電池、液流電池等，功率型儲(chǔ)能包含超級(jí)電容、飛輪儲(chǔ)能等。其中，鋰離子電池相關(guān)運(yùn)行指標(biāo)應(yīng)參考GB/T36276-2018執(zhí)行；鉛炭電池相關(guān)運(yùn)行指標(biāo)應(yīng)參考GB/T36280-2018執(zhí)行；鉛酸電池相關(guān)運(yùn)行指標(biāo)應(yīng)參考GB/T22473.1-2021執(zhí)行；液流電池相關(guān)運(yùn)行指標(biāo)應(yīng)參考GB/T32509-2016執(zhí)行；飛輪儲(chǔ)能相關(guān)運(yùn)行指標(biāo)應(yīng)參考T/CNESA1202-2020；電力系統(tǒng)電化學(xué)儲(chǔ)能電池相關(guān)運(yùn)行指標(biāo)應(yīng)參考GB/T36558執(zhí)行；能量轉(zhuǎn)換效率計(jì)算應(yīng)遵循GB/I36549-2018的規(guī)定。混合儲(chǔ)能安全運(yùn)行范圍：能量型儲(chǔ)能SOC安全范圍下限為10%~15%，上限為90%~95%；功率型儲(chǔ)能SOC安全范圍下限為10%~15%，上限為90%~95%。混合儲(chǔ)能內(nèi)以儲(chǔ)能電池SOH低于80%時(shí)作為混合儲(chǔ)能的終止使用條件。混合儲(chǔ)能內(nèi)各儲(chǔ)能的充放電功率不超過儲(chǔ)能額定功率混合儲(chǔ)能技術(shù)選型選型規(guī)定混合儲(chǔ)能選型應(yīng)以國(guó)家新型儲(chǔ)能相關(guān)政策為指導(dǎo)，符合相關(guān)規(guī)程、規(guī)范的要求。電力系統(tǒng)配置混合儲(chǔ)能應(yīng)結(jié)合技術(shù)發(fā)展、調(diào)度運(yùn)行、商業(yè)模式等因素選型,因地制宜多元化發(fā)展。選型原則電力系統(tǒng)配置新型儲(chǔ)能的選型應(yīng)考慮混合儲(chǔ)能電站的建設(shè)條件、系統(tǒng)對(duì)新型儲(chǔ)能電站運(yùn)行方式的要求等因素。電力系統(tǒng)配置新混合型儲(chǔ)能的選型應(yīng)在滿足系統(tǒng)調(diào)峰需求的基礎(chǔ)上,兼顧系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能調(diào)頻、調(diào)壓、調(diào)相、慣量支撐、緊急功率支撐等需求。電力系統(tǒng)配置混合儲(chǔ)能的選型應(yīng)匹配目標(biāo)電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能功率、儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)、充放電速度、充放電倍率、充放電次數(shù)、響應(yīng)速率、調(diào)節(jié)精度、經(jīng)濟(jì)性等的需求。電力系統(tǒng)配置混合儲(chǔ)能的選型可考慮多種類型儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。混合儲(chǔ)能容量配置調(diào)峰配置原則根據(jù)典型日內(nèi)區(qū)域電網(wǎng)的負(fù)荷峰谷差、區(qū)域電網(wǎng)的最大調(diào)峰缺口、缺口持續(xù)時(shí)間、新能源消納量等來確定調(diào)峰需求，在統(tǒng)籌考慮火電深調(diào)能力及最大容量、需求側(cè)響應(yīng)等調(diào)峰資源確定混合儲(chǔ)能中能量型儲(chǔ)能的配置容量。配置流程獲取目標(biāo)電力系統(tǒng)的風(fēng)光出力功率、水電功率、火電功率和負(fù)荷功率歷史數(shù)據(jù)信息；根據(jù)步驟a獲取的歷史數(shù)據(jù)信息，采用聚類算法計(jì)算得到目標(biāo)電力系統(tǒng)中各典型日的發(fā)生概率；計(jì)算目標(biāo)電力系統(tǒng)各典型日的調(diào)峰需求，以配置能量型儲(chǔ)能之后目標(biāo)電力系統(tǒng)棄風(fēng)棄光電量、切負(fù)荷量最低為目標(biāo)，并基于步驟b得到的各個(gè)場(chǎng)景及對(duì)應(yīng)的概率作為各場(chǎng)景儲(chǔ)能配置權(quán)重，求解能量型儲(chǔ)能的配置，計(jì)算公式及附錄A。調(diào)頻配置原則考慮在非調(diào)峰區(qū)能量型儲(chǔ)能出現(xiàn)閑置狀態(tài)，故在調(diào)頻區(qū)由能量型儲(chǔ)能和功率型儲(chǔ)能共同調(diào)頻，由于能量型不能頻繁進(jìn)行充放電，故調(diào)頻以功率型儲(chǔ)能為主，能量型儲(chǔ)能為輔。以1min為采樣間隔時(shí)間,設(shè)置儲(chǔ)能調(diào)頻死區(qū)為±0.033Hz，根據(jù)典型日內(nèi)區(qū)域電網(wǎng)的頻率偏差越過死區(qū)的次數(shù)、連續(xù)上調(diào)或者下調(diào)最大時(shí)間、最大頻率偏差，計(jì)算儲(chǔ)能調(diào)頻需求。頻率偏差在±0.033~+0.233Hz范圍內(nèi)時(shí)，儲(chǔ)能出力與頻率偏差線性相關(guān)，超過該頻率偏差范圍后，儲(chǔ)能出力為恒定值，在非調(diào)峰區(qū)需儲(chǔ)能出力為時(shí)，由能量型和功率型儲(chǔ)能共同出力，根據(jù)兩類儲(chǔ)能的響應(yīng)特性，其中功率型儲(chǔ)能出力，能量型儲(chǔ)能出力，取值范圍為0.7~0.8。統(tǒng)籌7.2.1~7.2.3及7.1配置的能量型儲(chǔ)能容量，確定混合儲(chǔ)能中功率型儲(chǔ)能的配置容量。配置流程獲取目標(biāo)電力系統(tǒng)的歷史日頻率數(shù)據(jù)信息；根據(jù)步驟S1獲取的歷史數(shù)據(jù)信息，采用聚類算法計(jì)算得到目標(biāo)電力系統(tǒng)中各典型日的發(fā)生概率；計(jì)算目標(biāo)電力系統(tǒng)各典型日的調(diào)頻需求，考慮在非調(diào)頻區(qū)能量型儲(chǔ)能共同參與調(diào)頻，以配置功率型儲(chǔ)能之后目標(biāo)電力系統(tǒng)頻率偏移次數(shù)最低為目標(biāo)，并基于步驟b得到的各個(gè)場(chǎng)景及對(duì)應(yīng)的概率作為各場(chǎng)景儲(chǔ)能配置權(quán)重，求解功率型儲(chǔ)能的配置，計(jì)算公式及附錄B。混合儲(chǔ)能配置技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析價(jià)方案技術(shù)比較應(yīng)結(jié)合目標(biāo)電力系統(tǒng)對(duì)混合儲(chǔ)能的需求，從系統(tǒng)定位、配置容量、技術(shù)選型、接入系統(tǒng)方案等方面綜合評(píng)價(jià)混合儲(chǔ)能配置方案的可行性和合理性。方案技術(shù)比較宜結(jié)合國(guó)家對(duì)目標(biāo)區(qū)域電力系統(tǒng)規(guī)劃、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)及混合儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展等有關(guān)政策和要求，對(duì)比各方案對(duì)促進(jìn)送端新能源消納和受端能源替代的整體作用。方案經(jīng)濟(jì)比較應(yīng)在技術(shù)方案優(yōu)選基礎(chǔ)上進(jìn)行，應(yīng)統(tǒng)籌考慮送電通道配套電源、儲(chǔ)能、匯集及外送輸變電工程的經(jīng)濟(jì)性，并結(jié)合混合儲(chǔ)能的運(yùn)行方式及使用壽命開展綜合評(píng)估。方案經(jīng)濟(jì)比較應(yīng)充分考慮混合儲(chǔ)能的收益模式和全生命周期內(nèi)混合儲(chǔ)能的投資費(fèi)用、儲(chǔ)能調(diào)峰、消納新能源電量增加、受端容量替代等直接、間接效益。宜采用年費(fèi)用評(píng)估或收益/成本評(píng)估等方法分析各比選方案混合儲(chǔ)能規(guī)劃期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)效益。

調(diào)峰配置計(jì)算公式1、棄風(fēng)棄光功率計(jì)算如式(A,1)所示:(A,1)式中：——棄風(fēng)棄光功率，單位為kW；——凈負(fù)荷功率，單位為kW；——火電機(jī)組最小技術(shù)出力，單位為kW。2、棄風(fēng)棄光電量計(jì)算如式(A,2)所示:(A,2)式中：——棄風(fēng)棄光電量，單位為kWh；——調(diào)峰區(qū)，單位為min；3、電力缺口功率計(jì)算如式(A,3)所示:(A,3)式中：——電力缺口功率，單位為kW；——火電機(jī)組最大技術(shù)出力，單位為kW。4、電力缺口電量計(jì)算如式(A,3)所示:(A,4)式中：——電力缺口電量，單位為kWh；——火電機(jī)組最大技術(shù)出力，單位為kW。5、混合儲(chǔ)能中能量型儲(chǔ)能配置計(jì)算公式如式(A,5)和式(A,6)所示：(A,5)(A,6)式中：——能量型儲(chǔ)能配置容量，單位為kWh；——能量型儲(chǔ)能配置功率，單位為kW；——調(diào)峰各典型日；——調(diào)峰各典型日集合；——調(diào)峰各典型日發(fā)生概率，即配置權(quán)重；——調(diào)峰各典型日電力缺口功率，單位為kW；——調(diào)峰各典型日電力缺口功率，單位為kW；——調(diào)峰各典型日棄風(fēng)棄光電量，單位為kWh；——調(diào)峰各典型日棄風(fēng)棄光電量，單位為kWh；

調(diào)頻配置計(jì)算公式1、儲(chǔ)能調(diào)頻出力計(jì)算如式(B,1)所示:(B,1)式中：——調(diào)頻儲(chǔ)能出力功率，單位為kW；——儲(chǔ)能調(diào)頻控制系數(shù)，單位為kW/Hz；——偏差頻率，單位為Hz。2、儲(chǔ)能調(diào)頻最大持續(xù)充放電量計(jì)算如式(B,2)和式(B,3)所示:(B,2)式中：——調(diào)頻儲(chǔ)能出力持續(xù)充電量，單位為kWh；——調(diào)頻最大持續(xù)充電時(shí)間，單位為min；——調(diào)頻儲(chǔ)能充電功率，單位為kW。(B,3)式中：——調(diào)頻儲(chǔ)能出力持續(xù)放電量，單位為kWh；——調(diào)頻最大持續(xù)放電時(shí)間，單位為min；——調(diào)頻儲(chǔ)能放電功率，單位為kW。4、混合儲(chǔ)能中功率型儲(chǔ)能容量配置4.1、頻率偏差在在±0.033~+0.233Hz范圍內(nèi)時(shí)，功率型儲(chǔ)能配置如式(B,4)和式(B,5)所示：(B,4)(B,5)式中：——功率型儲(chǔ)能配置容量，單位為kWh；——功率型儲(chǔ)能配置功率，單位為kW；——調(diào)頻各典型日；——調(diào)頻各典型日集合；——調(diào)頻各典型日發(fā)生概率，即配置權(quán)重；——最大儲(chǔ)能調(diào)頻出力功率，單位為kW；——調(diào)頻各典型日儲(chǔ)能充電量，單位為kWh；——調(diào)頻各典型日儲(chǔ)能放電量，單位為kWh；4.2、頻率偏差在在±0.033~+0.233Hz范圍外時(shí)，功率型儲(chǔ)能配置如式