T-CRES 0015-2023 飛輪儲能調(diào)頻電站技術(shù)規(guī)范

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中國可再生能源學會標準T/CRES0015-2023

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..............................................................................

II1

范圍

...............................................................................

12

規(guī)范性引用文件......................................................................

13

術(shù)語和定義..........................................................................

14

基本要求............................................................................

34.1

飛輪儲能系統(tǒng)一般要求..............................................................

34.2

飛輪儲能調(diào)頻電站一般要求..........................................................

34.3

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電網(wǎng)技術(shù)原則..................................................

34.4

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電網(wǎng)測試一般要求..............................................

45

一次調(diào)頻技術(shù)要求....................................................................

45.1

功能要求..........................................................................

45.2

技術(shù)性能指標......................................................................

56

二次調(diào)頻技術(shù)要求....................................................................

66.1

功能要求..........................................................................

66.2

技術(shù)性能指標......................................................................

6學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CRESO015-2023學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載

本文件按照GB/T

—《標準化工作導則

第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別這些專利的責任。本文件由貝肯新能源有限公司提出。本文件由中國可再生能源學會歸口。本文件起草單位：貝肯新能源有限公司、華北電力大學、北方工業(yè)大學、中國電力科學研究院、國網(wǎng)綜合能源服務(wù)公司、國網(wǎng)電力科學研究院、西安交通大學、國網(wǎng)山東省電力公司、國網(wǎng)上海綜合能源服務(wù)公司、陜西省電力設(shè)計院有限公司、國網(wǎng)湖南綜合能源服務(wù)公司、國網(wǎng)陜西省電力公司、國網(wǎng)山西省電力公司。本文件主要起草人：秦立軍、柳亦兵、李建林、張強、閆濤、李艷、張艷妍、成永紅、張元鵬、竇真蘭、劉琪、謝學淵、和佳琪、趙俊屹。本文件在執(zhí)行過程中的意見建議請反饋至中國可再生能源學會標準化工作辦公室。II兔學兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CRESO015-2023兔學兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載1

范圍本文件規(guī)定了飛輪儲能調(diào)頻電站的設(shè)備及并網(wǎng)條件、一次調(diào)頻及二次調(diào)頻的功能要求和技術(shù)性能指標。本文件適用于額定功率

及以上的飛輪儲能調(diào)頻電站。2

規(guī)范性引用文件下列文件對于本標準的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標準。GB

14285

繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程GB/T

31464

電網(wǎng)運行準則GB/T

33592

分布式電源并網(wǎng)運行控制規(guī)范GB/T

34133

儲能變流器檢測技術(shù)規(guī)程GB/T

36548

電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范GB/T

36549

電化學儲能電站運行指標及評價GB/T

40595

并網(wǎng)電源一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)定及試驗導則DL/T

1870

電力系統(tǒng)網(wǎng)源協(xié)調(diào)技術(shù)規(guī)范DL/T

634.5101

遠動設(shè)備及系統(tǒng)

第5101部分:傳輸規(guī)約

基本遠動任務(wù)配套標準DL/T

634.5104

遠動設(shè)備及系統(tǒng)

第5104部分:傳輸規(guī)約

采用標準傳輸協(xié)議子集的60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟

團體標準

1202

飛輪儲能系統(tǒng)通用技術(shù)條件3

術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1飛輪儲能調(diào)頻電站

energy

storage

frequency

plant采用飛輪儲能系統(tǒng)作為儲能元件，可獨立實現(xiàn)電能存儲及釋放的電站，通常由若干個不同或相同類型的飛輪儲能系統(tǒng)組成，主要承擔電網(wǎng)頻率控制。兔學兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CRESO015-2023兔學兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載3.2飛輪儲能系統(tǒng)

freewheel

energy

storage

system實現(xiàn)電能與飛輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)動能雙向轉(zhuǎn)換的儲能裝置，由飛輪儲能單元和功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)組成。3.3熱備狀態(tài)

飛輪儲能轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速處于工作轉(zhuǎn)速區(qū)間，設(shè)備保護及自動裝置滿足帶電要求，斷路器的控制、合閘及信號電源投入，隨時可以接受控制指令，進入充（放電）運行狀態(tài)。3.4充電狀態(tài)

charging

state飛輪儲能電站中的飛輪儲能系統(tǒng)以電動機方式運行，飛輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高，從電網(wǎng)吸收能量，將電能轉(zhuǎn)換成動能存儲的狀態(tài)。3.5放電狀態(tài)

飛輪儲能電站中的飛輪儲能系統(tǒng)以發(fā)電機方式運行，飛輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降低，將動能轉(zhuǎn)換成電能，通過功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)向電網(wǎng)釋放能量的狀態(tài)。3.6充放電轉(zhuǎn)換時間

transfer

time

between

charge

discharge飛輪儲能電站在充電和放電狀態(tài)之間切換所需要的時間。一般是指從額定功率充電狀態(tài)轉(zhuǎn)換到90%額定功率放電狀態(tài)與從90%額定功率放電狀態(tài)轉(zhuǎn)換到額定功率充電狀態(tài)所需時間的平均值。3.7額定功率能量轉(zhuǎn)換效率

at

rated

power飛輪儲能系統(tǒng)以額定功率放電時，由最高工作轉(zhuǎn)速運行至最低工作轉(zhuǎn)速所輸出的電能與同循環(huán)過程以額定功率充電時，由最低工作轉(zhuǎn)速運行至最高工作轉(zhuǎn)速所輸入的電能的比值,用百分數(shù)表示。3.8最大可用充放電功率

available

charge

discharge

power飛輪儲能電站在運行中實際所能提供的最大充放電功率。3.9最大調(diào)節(jié)步長

step對飛輪儲能電站進行AGC控制的單個控制指令的最大調(diào)節(jié)幅度。學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CRESO015-2023學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載3.10荷電狀態(tài)

state

of

charge,SOC簡稱，也稱剩余電量，一般用百分比來表示。4

基本要求4.1

飛輪儲能系統(tǒng)一般要求4.1.1

性能要求飛輪儲能電站所采用的飛輪儲能系統(tǒng)應(yīng)滿足團體標準T/CNESA

1202-2020

《飛輪儲能系統(tǒng)通用技術(shù)條件》的性能要求。4.1.2

安全性要求飛輪儲能電站所采用的飛輪儲能系統(tǒng)應(yīng)滿足團體標準T/CNESA

1202-2020

《飛輪儲能系統(tǒng)通用技術(shù)條件》的安全性要求。4.1.3

壽命要求飛輪儲能系統(tǒng)的設(shè)計壽命應(yīng)不小于25年，或滿功率充放的循環(huán)次數(shù)應(yīng)不小于萬次。4.1.4

容量要求飛輪儲能系統(tǒng)的額定功率應(yīng)不小于100kW，額定功率充電持續(xù)時間和放電持續(xù)時間均應(yīng)不小于5

。4.1.5

效率要求飛輪儲能系統(tǒng)額定功率充電效率應(yīng)不低于90%、額定功率放電效率應(yīng)不低于、額定功率能量轉(zhuǎn)換效率應(yīng)不低于80%。4.1.6

熱備狀態(tài)功耗飛輪儲能系統(tǒng)熱備狀態(tài)下功耗應(yīng)不大于額定輸出功率的1.5%。4.2

飛輪儲能調(diào)頻電站一般要求4.2.1

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電力系統(tǒng)的通用技術(shù)條件，應(yīng)滿足

GB/T31464的基本要求。4.2.2

參與電網(wǎng)調(diào)頻的飛輪儲能電站，應(yīng)滿足GB/T

40595中的總體要求。4.2.3

飛輪儲能調(diào)頻電站根據(jù)接入電網(wǎng)的電壓等級進行容量匹配。4.2.4

在電力系統(tǒng)事故或緊急情況下，飛輪儲能調(diào)頻電站運行控制應(yīng)符合

31464規(guī)范。4.2.5

飛輪儲能調(diào)頻電站應(yīng)支持孤島運行模式。4.2.6

飛輪儲能調(diào)頻電站應(yīng)配置相應(yīng)的安全保護系統(tǒng)。4.3

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電網(wǎng)技術(shù)原則兔學兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CRESO015-2023兔學兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載4.3.1

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電力系統(tǒng)應(yīng)滿足

GB∕T

31464和DL/T

1870的基本要求，并網(wǎng)點的選擇符合并網(wǎng)影響分析的要求。4.3.2

飛輪儲能調(diào)頻電站并網(wǎng)點應(yīng)安裝可閉鎖、具有明顯開斷點、能實現(xiàn)可靠接地功能的開斷設(shè)備，具備開斷故障電流的能力，可就地操作或遠程操作。4.3.3

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電網(wǎng)后，不應(yīng)導致其所接入電網(wǎng)的短路容量超過該電壓等級的允許值；短路電流值應(yīng)低于斷路器遮斷容量且留有一定裕度。4.3.4

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電網(wǎng)應(yīng)進行輸配電設(shè)備允許的載流能力校核。4.3.5

飛輪儲能調(diào)頻電站并網(wǎng)點處的保護應(yīng)與所接入電網(wǎng)的保護相協(xié)調(diào)配合。4.3.6

飛輪儲能調(diào)頻電站并網(wǎng)點處的接口設(shè)備應(yīng)滿足相應(yīng)電壓等級的電氣設(shè)備絕緣耐壓規(guī)定。4.3.7

通信要求：飛輪儲能調(diào)頻電站與調(diào)度主站應(yīng)采用電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、專用遠動通道等進行通信，通信規(guī)約采用DL/T

634.5101、DL/T

634.5104等規(guī)定的通訊方式。飛輪儲能電站與調(diào)度主站具有一次調(diào)頻實時交互信息功能。4.4

飛輪儲能調(diào)頻電站接入電網(wǎng)測試一般要求4.4.1

飛輪儲能電站接入電力系統(tǒng)的測試，應(yīng)參考∕T

40595、GB∕T

36548或其他相關(guān)標準或規(guī)定進行，應(yīng)包括但不限于以下內(nèi)容：電網(wǎng)適應(yīng)性測試(包含頻率適應(yīng)性測試、電壓適應(yīng)性測試和電能質(zhì)量適應(yīng)性測試)功率控制測試（有功功率調(diào)節(jié)能力測試、無功功率調(diào)節(jié)能力測試、功率因數(shù)調(diào)節(jié)能力測試）安全及保護功能測試；過載能力測試；充放電響應(yīng)時間測試；充放電調(diào)節(jié)時間測試；充放電轉(zhuǎn)換時間測試；能量轉(zhuǎn)換效率測試；通信與自動化測試；孤島模式測試。5

一次調(diào)頻技術(shù)要求5.1

功能要求5.1.1

飛輪儲能調(diào)頻電站的一次調(diào)頻功能應(yīng)按照電網(wǎng)公共連接點條件進行設(shè)計，在并網(wǎng)運行時（充電狀態(tài)、放電狀態(tài)、熱備狀態(tài)），一次調(diào)頻功能始終投入并確保正常運行。學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CRESO015-2023學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載5.1.2

飛輪儲能調(diào)頻電站通過有功功率控制實現(xiàn)一次調(diào)頻功能，在電網(wǎng)高頻擾動情況下，當電網(wǎng)頻率超過一次調(diào)頻控制死區(qū)時，飛輪儲能電站快速響應(yīng)電網(wǎng)頻率變化，參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)。5.1.3

飛輪儲能電站的一次調(diào)頻功能通過儲能變流器或儲能協(xié)調(diào)控制器實現(xiàn)，調(diào)差率、頻率死區(qū)、調(diào)頻限幅等一次調(diào)頻參數(shù)應(yīng)可設(shè)置。5.1.4

飛輪儲能電站及其各個飛輪儲能系統(tǒng)單體均應(yīng)具備一次調(diào)頻投入/退出功能。5.1.5

在電網(wǎng)工作在以下時，飛輪儲能電站不允許進入充電狀態(tài)，或者電網(wǎng)工作在50.15Hz以上時，飛輪儲能電站不允許進入放電狀態(tài)。5.1.6

飛輪儲能電站應(yīng)具備一次調(diào)頻相關(guān)歷史數(shù)據(jù)的存儲、查詢功能。5.2

技術(shù)性能指標5.2.1

一次調(diào)頻頻率死區(qū)應(yīng)控制在±O.O3-0.05

Hz以內(nèi)（該值可根據(jù)接入點電網(wǎng)實際情況確定）。5.2.2

一次調(diào)頻的調(diào)差率應(yīng)不大于（該值可根據(jù)接入點電網(wǎng)實際情況確定）。5.2.3

一次調(diào)頻的投用范圍為調(diào)度機構(gòu)核定的岀力范圍。飛輪儲能電站一次調(diào)頻的頻率階躍擾動調(diào)節(jié)過程如圖1說明：t一響應(yīng)遲滯時間：t0.9—一次調(diào)頻階躍響應(yīng)時間；t—一次調(diào)頻調(diào)節(jié)時間。學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CRESO015-2023學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載圖1

飛輪儲能電站一次調(diào)頻的頻率階躍擾動調(diào)節(jié)過程對于調(diào)節(jié)目標變化量不低于額定功率10%的，其頻率階躍擾動響應(yīng)過程應(yīng)滿足以下要求：1）

一次調(diào)頻響應(yīng)遲滯時間t應(yīng)不大于。2）一次調(diào)頻的階躍響應(yīng)時間t0.9應(yīng)不大于。3）一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)時間t應(yīng)不大于1S。4）一次調(diào)頻的穩(wěn)態(tài)誤差應(yīng)控制在額定功率的±1%以內(nèi)。5.2.4

頻率信號的采樣周期應(yīng)小于80ms，頻率測量誤差不大于0.002Hz。6

二次調(diào)頻技術(shù)要求6.1

功能要求6.1.1

飛輪儲能電站應(yīng)具備AGC遠方/就地控制功能，各飛輪儲能系統(tǒng)均應(yīng)具備AGC投入/退出控制功能。6.1.2

飛輪儲能電站接收到電網(wǎng)調(diào)度下發(fā)的控制指令時，應(yīng)根據(jù)各飛輪儲能系統(tǒng)的運行狀態(tài)、SOC等條件，實時生成各飛輪儲能系統(tǒng)的有功控制指令，采用相應(yīng)的控制策略執(zhí)行各飛輪儲能系統(tǒng)的有功輸出控制，實現(xiàn)對調(diào)度控制目標的跟蹤。6.1.3

飛輪儲能電站應(yīng)具備對調(diào)度下發(fā)控制指令的校驗功能。校驗控制指令是否超岀飛輪儲能電站的最大可用充放電功率、荷電狀態(tài)（SOC），超出最大允許值時須拒絕執(zhí)行。6.1.4

飛輪儲能電站在正常運行狀態(tài)下（充電狀態(tài)、放電狀態(tài)