T-YEPCTA 001-2024 電化學(xué)儲(chǔ)能參與電力系統(tǒng)調(diào)頻規(guī)范

ICSICS29.240.01CCSF20團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/YEPCTA001—2024電化學(xué)儲(chǔ)能參與電力系統(tǒng)調(diào)頻規(guī)范Electrochemicalenergystorageparticipatesinfrequencymodulationspecificationofpowersystem2024-11-30發(fā)布2025-02-01實(shí)施云南省電力承裝修試行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布T/YEPCTA001—2024前言 …12規(guī)范性引用文件 …13術(shù)語(yǔ)和定義 …14分類 5環(huán)境條件 6總體要求 …37設(shè)備技術(shù)要求 …38調(diào)頻性能 附錄A(規(guī)范性)儲(chǔ)能投運(yùn)率評(píng)判 …8附錄B(規(guī)范性)儲(chǔ)能調(diào)頻性能評(píng)估 …9T/YEPCTA001—2024前言本文件按照GB/T1.12020《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。請(qǐng)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司和昆明理工大學(xué)提出。本文件由云南省電力承裝修試行業(yè)協(xié)會(huì)歸口。本文件起草單位:國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司、昆明理工大學(xué)、昆明理工大電力工程技術(shù)有限公司、云南電力技術(shù)有限責(zé)任公司。本文件主要起草人:尹翔、王新剛、張艷、張效俊、崔福海、程石、劉巖、臧思琦、劉立軍、翟亮、劉志堅(jiān)、ⅢT/YEPCTA001—2024電化學(xué)儲(chǔ)能參與電力系統(tǒng)調(diào)頻規(guī)范本文件規(guī)定了電化學(xué)儲(chǔ)能參與電力系統(tǒng)調(diào)頻的分類、總體要求、設(shè)備技術(shù)要求和調(diào)頻性能,并描述了相應(yīng)的試驗(yàn)方法。本文件適用于電網(wǎng)側(cè)的10kv及以上電壓等級(jí)的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其他應(yīng)用場(chǎng)景的電化學(xué)儲(chǔ)能可參照?qǐng)?zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)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/T159452008電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率偏差GB/T341202023電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能變流器技術(shù)要求GB/T365482024電化學(xué)儲(chǔ)能電站接入電網(wǎng)測(cè)試規(guī)程GB/'T365582023電力系統(tǒng)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)通用技術(shù)條件GB/T405952021并網(wǎng)電源一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)定及試驗(yàn)導(dǎo)則DL/T2528電力儲(chǔ)能基本術(shù)語(yǔ)3術(shù)語(yǔ)和定義DL/T2528界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)electrochemicalenergystoragesystem以電化學(xué)電池為儲(chǔ)能載體,通過(guò)儲(chǔ)能變流器進(jìn)行可循環(huán)電能存儲(chǔ)、釋放的系統(tǒng)。3.2頻率偏差frequencydeviation系統(tǒng)頻率的實(shí)際值和標(biāo)稱值之差。頻率合格率frequencypassrate實(shí)際運(yùn)行頻率偏差在限值范圍內(nèi)累積運(yùn)行時(shí)間與對(duì)應(yīng)的總運(yùn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)間的百分比。3.4充電狀態(tài)chargingstate在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),電儲(chǔ)能系統(tǒng)以可控的方式從主連接點(diǎn)獲得電能。3.5放電狀態(tài)dischargingstate在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),電儲(chǔ)能系統(tǒng)以可控的方式向主連接點(diǎn)提供電能。T/YEPCTA001—2024一次調(diào)頻死區(qū)deadbandofprimaryfrequencyregullation在額定頻率附近,電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)頻率偏差不執(zhí)行一次調(diào)頻控制的頻率區(qū)間。3.7一次調(diào)頻primaryfrequlencymodulationofenergystorage若機(jī)組的一次調(diào)頻過(guò)程結(jié)束后頻率偏差沒(méi)有恢復(fù)到一次調(diào)頻死區(qū)內(nèi),此時(shí)可以利用儲(chǔ)能出力的有功功率以抬升電網(wǎng)的有功功率,從而讓電網(wǎng)的有功出力和負(fù)荷達(dá)到平衡點(diǎn),頻率偏差恢復(fù)到一次調(diào)頻死區(qū)內(nèi)。二次調(diào)頻secondaryfrequlencymodulationofenergystorage為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)頻率的無(wú)差調(diào)節(jié)并改善由于機(jī)組爬坡率限制導(dǎo)致頻率恢復(fù)緩慢的情形,在機(jī)組二次調(diào)頻時(shí)同步給儲(chǔ)能下發(fā)功率指令,使儲(chǔ)能迅速出力抬升電網(wǎng)的有功功率,從而讓電網(wǎng)的有功出力和負(fù)荷達(dá)到新平衡點(diǎn),頻率偏差恢復(fù)到零。反之電網(wǎng)頻率上升需要儲(chǔ)能充電的情形亦然。4分類電儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用和使用根據(jù)其目的和位置而有所不同,可分為表1所列的三類。表1電儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用分類分類I類:短期II類:長(zhǎng)期類:后備應(yīng)用頻率調(diào)節(jié)、減少波動(dòng)、電壓調(diào)整削峰填谷后備電源5環(huán)境條件電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)宜考慮表2環(huán)境條件。除這些條件外,還宜考慮以露水、凝結(jié)、霧、雨、雪、冰或白霜等形式出現(xiàn)的降水。表2環(huán)境條件項(xiàng)目室內(nèi)裝置環(huán)境要求戶外裝置環(huán)境要求氣溫上限40℃≤40℃24h平均溫度35℃35℃I類室內(nèi)溫度≥5℃≥10℃類室內(nèi)溫度≥15℃≥25℃Ⅲ類室內(nèi)溫度≥25℃≥40℃太陽(yáng)輻射(白天、晚上)可忽略1000W/m2海拔1000m相對(duì)濕度(24h平均值)≤95%≤95%2T/YEPCTA001—20246總體要求6.1電力系統(tǒng)頻率要求6.1.1頻率限值按照GB/T159452008中3.1的規(guī)定,電力系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下頻率偏差限值宜控制在士0.2Hz,當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí),偏差限值可以放寬到士0.5Hz.6.1.2頻率合格率電力系統(tǒng)頻率合格率應(yīng)滿足GB/T159452008中3.3的要求。6.2其他要求6.2.1快速響應(yīng)能力:電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)能快速響應(yīng)電網(wǎng)頻率的波動(dòng),并能在幾秒內(nèi)提供電力或吸收多余的電力。6.2.2高功率密度和高效率:電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)具備高功率密度和高效率,以實(shí)現(xiàn)快速、有效地響應(yīng)電網(wǎng)頻率的要求。6.2.3電池管理:電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)電池功能的實(shí)現(xiàn),應(yīng)具有相適應(yīng)的管理方式。6.2.4儲(chǔ)能變流器:儲(chǔ)能系統(tǒng)與電力系統(tǒng)之間的連接器件儲(chǔ)能變流器應(yīng)滿足一定性能要求。6.2.5使用環(huán)境:電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)宜在相應(yīng)環(huán)境條件下使用,不滿足部分環(huán)境條件時(shí)用戶和系統(tǒng)供應(yīng)商之間需要達(dá)成協(xié)議。6.2.6頻率穩(wěn)定:在電網(wǎng)頻率波動(dòng)時(shí)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)提供額外的功率來(lái)穩(wěn)定電網(wǎng)頻率在一定范圍。6.2.7調(diào)頻性能:電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)參與頻率調(diào)節(jié)的效率及響應(yīng)時(shí)間應(yīng)滿足相應(yīng)指標(biāo)。7設(shè)備技術(shù)要求7.1變流器技術(shù)要求7.1.1變流器使用條件電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中變流器使用條件應(yīng)滿足GB/T341202023中5.1的要求。7.1.2變流器性能要求電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中變流器性能要求如效率、損耗、過(guò)載能力、功率控制等方面應(yīng)滿足GB/T341202023中8.1的要求。7.1.3變流器頻率響應(yīng)時(shí)間電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中變流器頻率適應(yīng)性應(yīng)滿足GB/T341202023中8.1.9的要求。7.1.4單位調(diào)節(jié)功率系數(shù)逆變器頻率響應(yīng)單位調(diào)節(jié)功率系數(shù)應(yīng)為儲(chǔ)能系統(tǒng)額定容量的1%~3%。7.1.5響應(yīng)時(shí)間逆變器快速響應(yīng)時(shí)間不宜大于1S3T/YEPCTA001—20247.2電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)7.2.1儲(chǔ)能容量根據(jù)儲(chǔ)能電池性能,電化學(xué)儲(chǔ)能電池荷電狀態(tài)應(yīng)維持在30%80%。7.2.2能量轉(zhuǎn)換效率按照GB/T365582023中5.4的試驗(yàn)方法,鋰離子電池電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率宜不低于83%,鉛碳電池電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率宜不低于78%,液流電池電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率宜不低于65%,鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率宜不低于80%,水電解制氫/燃料電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率宜不低于30%。7.2.3投運(yùn)率電化學(xué)儲(chǔ)能參與系統(tǒng)調(diào)頻控制投運(yùn)率參照評(píng)價(jià)時(shí)段末統(tǒng)計(jì)該時(shí)段內(nèi)所有cqt值為1的比例,該比例應(yīng)為100%(詳細(xì)參數(shù)及公式按附錄A)。7.2.4充/放電特性7.2.4.1充/放電響應(yīng)時(shí)間按照GB/T365582023中5.2.1的試驗(yàn)方法,電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)響應(yīng)就地有功功率控制指令時(shí),充/放電響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于500ms7.2.4.2充/放電調(diào)節(jié)時(shí)間按照GB/T365582023中5.2.1的試驗(yàn)方法,電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)響應(yīng)就地有功功率控制指令時(shí),充/放電調(diào)節(jié)時(shí)間應(yīng)不大于2S7.2.4.3充/放電轉(zhuǎn)換時(shí)間按照GB/T365582023中5.2.1的試驗(yàn)方法,電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)響應(yīng)就地有功功率控制指令時(shí),充電到放電轉(zhuǎn)換時(shí)間、放電到充電轉(zhuǎn)換時(shí)間應(yīng)不大于2ms7.2.4.4激活時(shí)間正常狀態(tài)下的激活是連續(xù)的。當(dāng)電力系統(tǒng)頻率處于警戒狀態(tài)和緊急狀態(tài)時(shí),一次備用的激活周期由各系統(tǒng)操作人員確定。一般應(yīng)大于或等于15min,但小于或等于30mino7.3故障穿越7.3.1按照GB/T365482024中15.1的試驗(yàn)方法,電化學(xué)儲(chǔ)能電站在并網(wǎng)點(diǎn)電壓發(fā)生跌落時(shí)應(yīng)具備低電壓穿越能力,在圖1所示陰影范圍內(nèi)不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行,具體要求如下。a)電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落至零時(shí),應(yīng)不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行不少于150ms。b)電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落至標(biāo)稱電壓的20%時(shí),應(yīng)不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行不少于625ms。C)電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落至標(biāo)稱電壓的90%時(shí),應(yīng)不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行不少于2S.d)電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落在圖1中陰影范圍及電壓輪廓線以上區(qū)域,電化學(xué)儲(chǔ)能電站應(yīng)不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行;電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落在電壓輪廓線以下時(shí),可與電網(wǎng)斷開連接。4T/YEPCTA001—2024圖1電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)低電壓穿越要求7.3.2按照GB/T365482024中15.1的試驗(yàn)方法,電化學(xué)儲(chǔ)能電站在并網(wǎng)點(diǎn)電壓發(fā)生升高時(shí)應(yīng)具備高電壓穿越能力,在圖2所示陰影范圍內(nèi)不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行,具體要求如下。a)電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓升高至標(biāo)稱電壓的125%~130%時(shí),應(yīng)能不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行不少于500ms;b)電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓升高至標(biāo)稱電壓的120%~125%時(shí),應(yīng)能不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行不少于1S;C)電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓升高至標(biāo)稱電壓的110%~120%時(shí),應(yīng)能不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行不少于10S;d)電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓升高期間,在滿足動(dòng)態(tài)無(wú)功電流支撐能力的前提下,宜保持故障前的有功功率值,且電化學(xué)儲(chǔ)能電站的最大輸出充放電電流能力應(yīng)不低于額定電流的1.05倍。圖2電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)高電壓穿越要求8調(diào)頻性能8.1調(diào)頻控制調(diào)節(jié)性能指標(biāo)電化學(xué)儲(chǔ)能參與系統(tǒng)調(diào)頻控制調(diào)節(jié)性能指標(biāo)CP對(duì)照表3(詳細(xì)公式及參數(shù)按附錄B)。5T/YEPCTA001—2024表3調(diào)頻控制調(diào)節(jié)性能指標(biāo)調(diào)節(jié)性能指標(biāo)CP物理意義0<<1調(diào)節(jié)不足Cp1正常調(diào)節(jié)CP>1調(diào)節(jié)過(guò)量Cp<0反向調(diào)節(jié)CP0無(wú)調(diào)節(jié)作用評(píng)價(jià)時(shí)段為15min,區(qū)域可根據(jù)自身性能設(shè)定調(diào)節(jié)性能合格閾值。在評(píng)價(jià)時(shí)間段內(nèi)調(diào)節(jié)性能指標(biāo)CP合格點(diǎn)數(shù)應(yīng)大于90%。8.2一次調(diào)頻8.2.1儲(chǔ)能系統(tǒng)要求通過(guò)10kv及以上電壓等級(jí)接入電網(wǎng)的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)具備一次調(diào)頻能力和自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)功能。8.2.2一次調(diào)頻死區(qū)按照GB/T405952021中9.1中的試驗(yàn)方法,儲(chǔ)能電站一次調(diào)頻的死區(qū)應(yīng)設(shè)置在士0.03Hz±0.05Hz,根據(jù)電網(wǎng)需要確定。8.2.3頻率適應(yīng)性通過(guò)220V電壓等級(jí)接入電網(wǎng)的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)頻率低于48.5Hz時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)停止充電;當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)頻率在48.5Hz~50.5Hz時(shí),電化學(xué)儲(chǔ)能正常充電或放電運(yùn)行;當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)頻率高于50.5Hz時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)停止放電。按照GB/T365582023中5.3.2.3的試驗(yàn)方法,電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)在500ms的時(shí)間窗口內(nèi)。在正常運(yùn)行頻率范圍內(nèi)的頻率變化率不大于2Hz/S時(shí)不應(yīng)脫網(wǎng)。8.2.4一次調(diào)頻時(shí)間電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)參與一次調(diào)頻的啟動(dòng)時(shí)間不應(yīng)大于1S,響應(yīng)時(shí)間不應(yīng)大于1S,調(diào)節(jié)時(shí)間不應(yīng)大于2SO8.2.5一次調(diào)頻限幅按照GB/T405952021中9.2的試驗(yàn)方法,儲(chǔ)能電站一次調(diào)頻功率變化幅度原則上不設(shè)限幅,必要時(shí)限幅應(yīng)不小于20%額定有功功率。8.2.6一次調(diào)頻調(diào)差率按照GB/T405952021中9.3的試驗(yàn)方法,儲(chǔ)能電站一次調(diào)頻調(diào)差率應(yīng)為0.5%3%,根據(jù)電網(wǎng)需要確定。T/YEPCTA001—20248.2.7一次調(diào)頻動(dòng)態(tài)性能電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)一次調(diào)頻有功功率滯后、上升、調(diào)節(jié)時(shí)間應(yīng)滿足GB/T405952021中9.4的要求。8.2.8單位調(diào)節(jié)功率系數(shù)儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電力系統(tǒng)一次調(diào)頻時(shí)單位調(diào)節(jié)功率系數(shù),即儲(chǔ)能出力與頻率增量的比應(yīng)為5%,可用設(shè)置范圍為2%5%。8.2.9慣性支撐電化學(xué)儲(chǔ)能向電力系統(tǒng)提供慣性支撐時(shí),一次調(diào)頻附加功率指令P最大值不應(yīng)低于10%額定有功功率,響應(yīng)時(shí)間不應(yīng)大于0.5S,實(shí)際發(fā)出有功與有功指令之間的誤差不應(yīng)超過(guò)士2%額定有功功率。8.3二次調(diào)頻8.3.1電化學(xué)儲(chǔ)能電站參與電力系統(tǒng)二次調(diào)頻時(shí),需要儲(chǔ)能電站站端AGC與上級(jí)AGC調(diào)度相互配合。8.3.2調(diào)度中心下發(fā)的AGC指令間隔宜大于電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。