DB31-T 1146.5-2021 智能電網(wǎng)儲能系統(tǒng)性能測試技術(shù)規(guī)范 第5部分：風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用

智能電網(wǎng)儲能系統(tǒng)性能測試技術(shù)規(guī)范第5部分：風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用Technicalspecificationfortestingperformanceofelectricalener上海市市場監(jiān)督管理局發(fā)布IDB31/T1146.5—20本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件為DB31/T1146《智能電網(wǎng)儲能系統(tǒng)性能測試技術(shù)規(guī)范》的第5部分。DB31/T1146分為以下幾個部分：——第1部分：削峰填谷應(yīng)用；——第2部分：風(fēng)電出力平滑應(yīng)用；——第3部分：頻率調(diào)節(jié)應(yīng)用；——第4部分：光伏出力平滑應(yīng)用；——第5部分：風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用；——第6部分：電壓暫降治理應(yīng)用；——第7部分：微電網(wǎng)孤網(wǎng)運行應(yīng)用。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(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由上海市經(jīng)濟和信息化委員會提出并組織實施。本文件由上海市能源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本文件起草單位：上海電力大學(xué)、國網(wǎng)上海市電力公司、上海市能效中心、華東電力試驗研究院有限公司、杭州市電力設(shè)計院有限公司、上?？臻g電源研究所、上海電動工具研究所(集團)有限公司、上?？睖y設(shè)計研究院有限公司、國網(wǎng)新疆電力有限公司電力科學(xué)研究院、上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究院有限責(zé)任公司。1智能電網(wǎng)儲能系統(tǒng)性能測試技術(shù)規(guī)范第5部分：風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用本文件規(guī)定了儲能系統(tǒng)在風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用場景下的典型工作周期、應(yīng)用性能測試內(nèi)容和測試本文件適用于與電力系統(tǒng)中各電壓等級電網(wǎng)相連的儲能系統(tǒng)在風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用場景下的性能下列文件中的內(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GB/T34120電化學(xué)儲能系統(tǒng)儲能變流器技術(shù)規(guī)范GB/T34131電化學(xué)儲能電站用鋰離子電池管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范GB/T36276電力儲能用鋰離子電池GB/T36547電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定GB38755電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則DL/T1040電網(wǎng)運行準(zhǔn)則NB/T33016電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)測試規(guī)程IEC62933-2-1儲能系統(tǒng)第2-1部分：單位參數(shù)及測試方法一般要求[Electricalenergystorage(EES)systems-Part2-1:Unitparametersandtestingmethods--Generalspecific下列術(shù)語和定義適用于本文件。以電化學(xué)電池為儲能載體，通過變流器進行在所需的時間范圍內(nèi)儲能系統(tǒng)用于補充風(fēng)電支撐儲能系統(tǒng)正常運行所必須的輔助設(shè)施的負載，輔助設(shè)施包括運行和保護系統(tǒng)所必需的冷卻系2與儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景相關(guān)的特定充放電循環(huán)工作時間段。儲能系統(tǒng)存儲的電能量，為儲能系統(tǒng)的額定功率與在額定功率下可持續(xù)放電池實際(剩余)可放出的瓦時容量與額定瓦時容量的比值。電池管理系統(tǒng)batterymanagementsystem;BMS規(guī)定運行條件下，儲能系統(tǒng)在一個充放電周期內(nèi)有效的輸出能量除以輸人能量的比值，用百分數(shù)功率首次達到額定功率的90%的時間。儲能系統(tǒng)吸收或釋放功率單位時間變化值與額定功率的比值。能接收來自傳感器、變送器及其他信號源的輸出信號，并能以某種方式對采集的量值進行數(shù)據(jù)存儲能系統(tǒng)在風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用的典型工作周期期間響應(yīng)參考信號的能力。4風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用典型工作周期典型工作周期選擇在儲能系統(tǒng)與風(fēng)電系統(tǒng)的公共連接處進行測試。典型工作周期按圖1規(guī)定為24h內(nèi)儲能系統(tǒng)充放電功率標(biāo)幺值，采樣間隔為5min。圖中縱坐標(biāo)為儲能系統(tǒng)充放電功率相對于額3測試時，初始SOE設(shè)置為50%,并在每個典型工作周期測試結(jié)束后，下一個典型工作周期開始之前，將儲能系統(tǒng)的SOE恢復(fù)至初始狀態(tài)。0圖1儲能用于風(fēng)電能源穩(wěn)定場景的典型工作周期5應(yīng)用性能測試內(nèi)容與方法5.1一般規(guī)定儲能系統(tǒng)并網(wǎng)測試條件應(yīng)符合GB38755、DL/T1040、NB/T33016和IEC62933-2-1的規(guī)定。測試結(jié)果可作為儲能系統(tǒng)性能的基準(zhǔn)，用于評估隨時間推移儲能系統(tǒng)的使用狀況和應(yīng)用性能的變化情況。所有測量的輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流等參數(shù)，應(yīng)按第4章規(guī)定的采樣間隔在同一時間分辨率上采集，系統(tǒng)溫度、環(huán)境條件(相對濕度)等參數(shù)參照實時的系統(tǒng)溫度、環(huán)境條件，同時適用于儲能系統(tǒng)應(yīng)用性能和度量指標(biāo)，并符合所采用的公認測量標(biāo)準(zhǔn)。所有測量的參數(shù)應(yīng)記錄在儲能系統(tǒng)信息報告中，用于進一步分析、確定儲能系統(tǒng)性能。5.2測試內(nèi)容與方法風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用場景下性能測試應(yīng)包括但并不局限于儲能能量測試、充放電效率測試、響應(yīng)時間和爬坡率測試、參考信號跟蹤能力測試、典型工作周期充放電效率測試。5.2.2儲能能量測試儲能能量測試旨在確定儲能系統(tǒng)在額定功率下存儲的能量。測試前，將儲能系統(tǒng)放電至放電終止條件。儲能系統(tǒng)在充放電過程中的功率應(yīng)按第4章規(guī)定的采樣間隔和5.2.2.2規(guī)定的測試步驟記錄，以提供具有統(tǒng)計意義的分辨率，儲能系統(tǒng)的相關(guān)能量輸入和輸出由記錄的功率計算。在選定的功率下，測試儲能系統(tǒng)儲能能量，并按照5.2.2.1記錄測試結(jié)果。對于不同的放電(充電)時間和最終的SOE值，測試需要在多個放電(充電)功率水平下重復(fù)進行。儲能能量測試步驟如下。4放電時間和該SOE值。儲能系統(tǒng)放電過程中輸出的能量記為Whp,根據(jù)放電期間的功率測量結(jié)果計算并記錄。充電時間和該SOE值。儲能系統(tǒng)充電過程中輸入的能量記為Whc,包括輔助能量，在充電過f)重復(fù)步驟a)~e)四次，性能測試值為每個周期步驟c)中的放電能量Whp的平均值和步驟e)中的充電能量Whc的平均值，與每個測試相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)偏差也應(yīng)計算和報告在內(nèi)。g)在使儲能系統(tǒng)達到其充電終止條件之后，步驟a)~e)應(yīng)以75%、50%和25%的額定功率水平重復(fù)測試。功率水平調(diào)節(jié)應(yīng)滿足NB/T33016的要求。充放電效率測試用來確定儲能系統(tǒng)輸出能量相對于前一次充電過程中輸入能量的比值。充放電效率應(yīng)結(jié)合5,2.2進行測試。測試步驟按5.2.2.2中的步驟a)～f)。5響應(yīng)時間和爬坡率是用來確定儲能系統(tǒng)從零放電功率到額定放電功率所需的時間，或從零充電功率到額定充電功率所需的時間。需提供風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用的額定功率，測試方法應(yīng)適用于所有儲能系統(tǒng)。測試數(shù)據(jù)記錄參見附錄A。響應(yīng)時間的測量按圖2規(guī)定，表示儲能系統(tǒng)從響應(yīng)充(放)電指令開始到充(放)電功率首次達到額定功率的90%以內(nèi)所用的時間。儲能系統(tǒng)放電響應(yīng)時間和爬坡率測試步驟如下：d)當(dāng)儲能系統(tǒng)輸出功率首次達到額定功率的90%時，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集并記錄時刻值為T?;按式(3)計算儲能系統(tǒng)放電響應(yīng)時間TD。TD=T?-T?T?-—-儲能系統(tǒng)輸出功率首次達到額定放電功率90%的時間值，單位為秒(s)。按式(4)計算放電斜率Rp,Rp單位為千瓦每秒(kW/s)。Rp=PT?/(T?一T?)……6Rpet=Rp/PR×100…………(5)d)當(dāng)儲能系統(tǒng)輸入功率首次達到額定功率的90%時，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集并記錄時刻值為T?;Tc=T?-T?T?—儲能系統(tǒng)輸入功率首次達到額定充電功率90%的時間值，單位為秒(s)。按式(7)計算充電斜率Rc,Rc單位為千瓦每秒(kW/s)。Rc=PTz/(T?-T?)…………Rpet=Rc/PR×100…………(8)參考信號跟蹤能力用于評價儲能系統(tǒng)在風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用場景下平滑功率波動的能力。在此期周期進行。參考信號跟蹤的相關(guān)測試結(jié)果記錄于附錄A。a)儲能系統(tǒng)應(yīng)按照制造商的技術(shù)規(guī)定以額定功率向儲能系統(tǒng)充、放一定的電能，使其SOE=50%±5%,在該SOE下，保持儲能系統(tǒng)的電壓不變，持續(xù)10min~30min。b)根據(jù)風(fēng)電能源穩(wěn)定場景典型工作周期的設(shè)定工況，進行充放電循環(huán)測試，記錄儲能系統(tǒng)響應(yīng)7在儲能系統(tǒng)風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用典型工作周期持續(xù)時間內(nèi)，按式(9)和式(10)分別計算指令信號Pc與儲能系統(tǒng)實際吸收或釋放功率P的均方誤差Ewse,以及平均絕對偏差EmAD并用其評估儲能系統(tǒng)跟蹤參考信號的能力。當(dāng)|(Psigm-Pes)/PimaLI<0.02時視為儲能系統(tǒng)能夠跟蹤參考信號。 (9) (10)在儲能系統(tǒng)風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用典型工作周期持續(xù)時間內(nèi)，按式(11)計算儲能系統(tǒng)信號跟蹤時間百PpsTT=Tvrck/Tduntion×100%……按適用于風(fēng)電能源穩(wěn)定應(yīng)用場景的工作周期對儲能系統(tǒng)進行充放電。典型工作周期充放電效率的a)儲能系統(tǒng)應(yīng)按照制造商的技術(shù)規(guī)定以額定功率向儲能系統(tǒng)充、放一定的電能，使其SOE=50%±5%,在該SOE下，保持儲能系統(tǒng)的電壓不變，持續(xù)10min～30min;8(資料性)A.1概述根據(jù)所做測試，測試報告應(yīng)提供足夠準(zhǔn)確、清晰和客觀的數(shù)據(jù)來進行分析與評價。報告應(yīng)包含所有的測試數(shù)據(jù)。A.2測試報告內(nèi)容根據(jù)5.2關(guān)于儲能系統(tǒng)性能測試的描述，對儲能能量、充放電效率、能量穩(wěn)定性、響應(yīng)時間和爬坡率、參考