国家标准 GB/T36558一2018 电力系统电化学储能系统通用技术条件 Generaltechnicalrequirementsforelectrochemiealenergystoragesystem inp0wersystem 2018-07-13发布 2019-02-01实施国家市场监督管理总局发布币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/36558一2018 目次前言范围 2 规范性引用文件术语和定义环境条件总则系统技术要求 - 设备技术要求
GB/36558一2018 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任本标准由电力企业联合会提出本标准由全国电力储能标准化技术委员会(SAC/TC550)归口本标准起草单位;电力科学研究院有限公司、国网冀北电力有限公司电力科学研究院、国网浙江省电力公司电力科学研究院、国网福建省电力有限公司电力科学研究院、北京四方继保自动化股份有限公司、许继集团有限公司、宁德时代新能源科技有限公司,浙江南都电源动力股份有限公司,大连融科储能技术发展有限公司、大连理工大学本标准主要起草人;胡娟、惠东、李建林、李鹏、刘家亮、许守平,赵波、陈豪、刘云、官亦标、郑高、赵玲,谭建国、邓佳良、王晓丽、目涛,侯朝勇、王晓清,诸嘉慧、袁铁江,杜丁香
GB/36558一2018 电力系统电化学储能系统通用技术条件范围本标准规定了电力系统电化学储能系统、储能设备的技术要求本标准适用于电力系统以电化学储能电池作为储能载体、额定功率不小于100kw且储能时间不少于15min的储能系统规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T2408一2008塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法 GB/T4208外壳防护等级(IP代码 GB/T7251.1低压成套开关设备和控制设备第1部分:总则 GB/T12325电能质量供电电压偏差 GB 12326电能质量电压波动和闪变 GB 4285继电保护和安全自动装置技术规程 GB T l4549电能质量公用电网谐波 GB/T14598.26量度继电器和保护装置第26部分;电磁兼容要求 GB 15543电能质量三相电压不平衡 GB 24337 电能质量公用电网间谐波 GB 325092016全钥液流电池通用技术条件 GB 34133一2017储能变流器检测技术规程 GB 34866全钥液流电池安全要求 GB 36547一2018电化学储能系统接人电网技术规定 GB 365482018电化学储能系统接人电网测试规范 GB/T36280-2018电力储能用铅炭电池 GB/T36276一2018电力储能用锂离子电池 DL/T634.5101远动设备及系统第5101部分:传输规约基本远动任务配套标准 DL/T634.5104远动设备及系统第5104部分:传输规约采用标准传输协议集的IEC60870- 5-101网络访问 DL/T645多功能电能表通信协议 DL/T860(所有部分变电站通信网络和系统 DL/T5149220500kV变电所计算机监控系统设计技术规程 DL/T5202电能量计量系统设计技术规程术语和定义 GB/T36547一2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件
GB/T36558一2018 3.1 电化学储能系统 electrochemicalenergystoragesystem 以电化学电池为储能载体,通过储能变流器进行可循环电能存储、释放的系统注:一般包含电池系统、储能变流器及相关辅助设施等对于接人10(6)kV及以上电压等级的电化学储能系统,通常还包括汇集线路、升压变压器等 3.2 电池管理系统batterymaagementsystem 监测电池的电压、电流、温度等参数信息,并对电池的状态进行管理和控制的装置 3.3 储能变流器powerconversiosystem 连接电池系统与电网(和/或负荷),实现功率双向变换的装置 3.4 单元电池系统unitbatterysystem 与单台储能变流器对应的能独立进行充、放电的电池及其配套设备的系统环境条件电化学储能系统在以下环境条件应能正常使用环境温度:0C40C; a b 空气相对湿度;<90% 海拔高度;<2000m;当海拔高度>2000m时,应选用适用于高海拔地区的设备 5 总则 5.1电化学储能系统应用于电力系统宜具备但不限于平滑发电功率输出、跟踪计划发电、系统调频、削峰填谷、紧急功率支撑等应用功能电化学储能设备在满足应用功能的情况下,应选择经济,环保,高效、安全,可靠,少维护型设备 5.2 5.3电化学储能系统并网点应安装可闭锁、具有明显开断点、可实现可靠接地功能的开断设备,可就地或远程操作 5.4电化学储能系统并网点处的保护应与所接人电网的保护协调配合 5.5电化学储能系统中性点接地方式应与其所接人电网的接地方式相匹配 5.6电化学储能设备应满足相应电压等级的电气设备绝缘耐压规定 5.7电化学储能设备电池兼容应满足 Gl BB T14598.26的要求 5.8电化学储能系统接人公共连接点的谐波电压应满足GB/T14549的要求.间谐波电压应满足 GB/T24337的要求,电压偏差应满足GB/T12325的要求,电压波动和闪变值应满足GB/T12326的要求,电压不平衡度应满足GB/T15543的要求 5.9电化学储能系统应具有安全防护功能系统技术要求 o 6.1额定功率能量转换效率按照GB/T36548一2018中7.12的试验方法,锂离子电池储能系统能量转换效率不应低于92% 铅炭电池储能系统能量转换效率不应低于86%,液流电池储能系统能量转换效率不应低于65%
GB/36558一2018 6.2功率控制能力按照GB/T36548一2018中7.2的试验方法,电池储能系统应具备有功功率控制、无功功率调节以及功率因数调节能力并满足系统功能要求 6.3充/放电响应时间按照GB/T36548一2018中7.8的试验方法,电化学储能系统的充/放电响应时间应不大于2s 6.4充/放电调节时间按照G;B/T36548一2018中7.9的试验方法,电化学储能系统的充/放电调节时间应不大于3s 6.5充/放电转换时间按照GB/T36548一2018中7.10的试验方法,电化学储能系统的充电到放电转换时间,放电到充电转换时间应不大于2s 6.6故障穿越 6.6.1按照GB/T36548一2018中7.4的试验方法,通过10(6)kV及以上电压等级接人公用电网的电化学储能系统应具备如图1所示的低电压穿越能力并网点电压在图1中曲线1轮廓线及以上区域时,电化学储能系统应不脱网连续运行;否则，允许电化学储能系统脱网曲线1 1.0 0,9 要求储能系统不脱网连续运行储能系统可以与电网斯开连接 0.2 时间/s 2.0 00.1500.625 电化学储能系统低电压穿越要求 b 各种故障类型下的并网点考核电压如表1所示表1电化学储能系统低电压穿越考核电压故障类型考核电压三相对称短路故障并网点线/相电压两相相间短路故障并网点线电压两相接地短路故障并网点线/相电压单相接地短路故障并网点相电压
GB/T36558一2018 6.6.2按照GB/T36548一2018中7.5的试验方法,通过10(6)kV及以上电压等级接人公用电网的电化学储能系统应具备如图2所示的高电压穿越能力;并网点电压在图2中曲线2轮廓线及以下区域时，电化学储能系统应不脱网连续运行;并网点电压在图2中曲线2轮廓线以上区域时,允许电化学储能系统与电网断开连接曲线2 储能系统可以与电网断开连接 1.2 1.1 要求储能系统:不脱网连续运行 1.0 0.9gl 0.1 10.0 时间/s 图2电化学储能系统高电压穿越要求 6.7直流分量按照GB/T36548一2018中7.6.3的试验方法,电化学储能系统接人公共连接点的直流电流分量不应超过其交流额定值的0.5% 设备技术要求 7.1铅炭电池 7.1.1初始充放电能量按照GB/T362802018中A.3.3试验方法,铅炭电池簇初始充电能量不应小于额定充电能量,初始放电能量不应小于额定放电能量,能量效率不应小于86% 7.1.2循环性能按照GB/T362802018中A.2.17试验方法,铅炭电池单体循环性能符合下列要求额定功率循环耐久性 a 电池单体额定循环耐久性的循环次数不应小于1000次; b)额定功率-恒压循环耐久性电池单体额定功率-恒压循环耐久性的循环次数不应小于2000次 7.1.3能量保持能力按照GB/T36280一2018中A.2.6试验方法,铅炭电池单体能量保持能力符合下列要求: 室温能量保持能力 a 电池单体在25C士2C温度下的保持能量不应小于初始放电能量的95%; 高温能量保持能力 b 电池单体在45C土2C温度下的保持能量不应小于初始放电能量的90%
GB/36558一2018 7.1.4安全性能 7.1.4.1 过充电按照GB/T36280一2018中A.2.7试验方法,铅炭电池单体0.25倍的4h率额定充电功率连续充电160h,电池不应鼓胀、起火、爆炸、漏液 7.1.4.2过放电按照GB/T36280一2018中A.2.8试验方法,铅炭电池单体0.8倍的4h率额定放电功率连续放电 30d,电池不应鼓胀,起火、爆炸、漏液 7.1.4.3阻燃能力 018中A.2.9试验方法,铅炭电池单体的电池槽、电池盖,连接条保护罩的阻按照GB/T36280- 燃能力应符合GB/T2408一2008中HB级材料(水平级)和Vv-0级材料(垂直级)的要求,带钢壳使用的电池的电池盖和连接条保护罩的阻燃能力应符合GB/T2408一2008中HB级材料水平级)和V-0级材料垂直级)的要求 7.1.4.4耐接地短路能力按照GB/T36280-2018中A.2.10试验方法,铅炭电池单体不应有腐蚀、烧灼迹象及槽盖的碳化 7.1.4.5抗机械破损能力按照GB/T36280-2018中A.2.11试验方法,铅炭电池单体在规定的高度下跌落,电池槽体不应有破损及漏液 7.1.4.6热失控敏感性按照GB/T362802018中A.2.12试验方法,铅炭电池单体恒定电压充电168h过程中,电池单体的温度不高于60C,每24h之间电流的增长率AI<50% 7.1.4.7气体析出量按照GB/T362802018中A.2.13试验方法,在20C及电池单体电压为1.2倍的额定电压充电条件下,电池单体平均对外释放出的气体量G 在标准状态下应不高于5.1nmL/(whh) 7.1.4.8大功率放电按照GB/T362802018中A.2.14试验方法,铅炭电池单体24倍的4h率额定放电功率放电结束后,电池端子、极柱及汇流排不应熔化或熔断,槽、盖不应熔化或变形 7.1.4.9防爆能力按照GB/T36280-2018中A.2.16试验方法,铅炭电池单体在正常使用情况下不会出现燃烧或爆炸,0.4倍的4小时率额定充电功率过充电1h,当外遇明火时其内部不应发生燃烧或爆炸 7.1.5绝缘性能按照GB/T36280一2018中A.3.4试验方法,铅炭电池簇各部分绝缘性能均不应小于2000Q/V
GB/T36558一2018 7.1.6耐压性能按照GB/T362802018中A.3.5试验方法,铅炭电池簇不应发生绝缘击穿或闪络现象 7.2锂离子电池 7.2.1初始充放电能量按照GB/T36276-2018中A.3.4试验方法,锂离子电池簇初始充电能量不应小于额定充电能量初始放电能量不应小于额定放电能量,且能量效率不应小于92% 7.2.2循环性能 7.2.2.1能量型电池模块循环性能按照GB/T36276一2018中A.3.12.1试验方法,能量型电池模块循环性能符合下列要求循环次数达到500次时,充电能量保持率不应小于90%; a b)循环次数达到500次时,放电能量保持率不应小于90% 7.2.2.2功率型电池模块循环性能按照GB/T36276一2018中A.3.12.2试验方法,功率型电池模块循环性能符合下列要求循环次数达到1000次时,充电能量保持率不应小于80% a b) 循环次数达到1000次时,放电能量保持率不应小于80% 7.2.3能量保持与能量恢复能力按照GB/T36276一2018中A.3.8.1和A.3.8.2试验方法,电池模块室温和高温能量保持与能量恢复能力符合下列要求: a 能量保持率不应小于90% 充电能量恢复率不应小于2%. b 放电能量恢复率不应小于92% c 7.2.4安全性能 7.2.4.1过充电按照GB/T362762018中A.3.13试验方法,将电池模块充电至任一电池单体电压达到电池单体充电终止电压的1.5倍或时间达到1h,不应起火、不应爆炸 7.2.4.2过放电按照GB/T362762018中A.3.14试验方法,将电池模块放电至时间达到90min或任一电池单体电压达到0V,不应起火、不应爆炸 7.2.43短路按照GB/T362762018中A.3.15试验方法,将电池模块正、负极经外部短路10min,不应起火、不应爆炸 7.2.4.4挤压按照GB/T36276一2018中A.3.16试验方法,将电池模块挤压至变形量达到30%或挤压力达到
GB/36558一2018 3kN士0.78kN,不应起火、不应爆炸 7.2.4.5跌落按照GB/T36276一2018中A.3.17试验方法,将电池模块的正极或负极端子朝下从1.2m高度处自由跌落到水泥地面上1次,不应起火、不应爆炸 7.2.4.6热失控扩散按照GB/T36276一2018中A.3.19试验方法,将电池模块中特定位置的电池单体触发达到热失控的判定条件,不应起火、不应爆炸,不应发生热失控扩散 7.2.5绝缘性能按照GB/T38276一2018中A.3.10试验方法,按标称电压计算,电池模块正极与外部裸露可导电部分之间、电池模块负极与外部裸露可导电部分之间的绝缘电阻均不应小于1000Q/V 7.2.6耐压性能 -2018中A.3.11试验方达在电池模块正极与外部裸露可导电部分之间、电池按照GB/T36276 模块负极与外部裸露可导电部分之间施加相应的电压,不应发生击穿或闪络现象 7.3全钢液流电池 7.3.1单元电池系统电堆电压一致性单元电池系统充满电后静置30min,测量单元电池系统各电堆的静态开路电压,各电堆之间静态开路电压最大值,最小值与平均值的差值应分别不超过平均值的士2% 7.3.2单元电池系统能量效率按照GB/T32509一2016中5.6试验方法,单元电池系统能量效率应大于65% 7.3.3单元电池系统能量保持能力按照GB/T32509一2016中5.7试验方法,单元电池系统能量保持率应大于90% 7.3.4单元电池系统安全性全饥液流电池安全性应符合以下要求按照GB/T32509一2016中5.15试验方法，氢气的体积分数应低于2%; aa 用绝缘电阻测试仪测量电池系统正负极接口对地之间的绝缘电阻,绝缘电阻应不小于1MQ: b 具有过充电保护措施,按照GB/T32509一2016中5.12试验方法,电池系统可以正常运行; c d 具有过放电保护措施,按照GB/T325092016中5.13试验方法,电池系统可以正常运行; GB/T34866中提及的相关要求 e 7.4电池管理系统 7.4.1 -般要求 7.4.1.1电池管理系统的拓扑配置应与储能变流器的拓扑,电池的成组方式相匹配与协调,并对电池运行状态进行优化控制及全面管理 7.4.1.2电池管理系统各功能具体实现层级由电池管理系统的拓扑配置情况决定,宜分层就地实现
GB/T36558一2018 7.4.1.3电池管理系统除应具备7.4.2功能外,还应具备对时、时间记录、存储、故障录波、显示等功能 7.4.2功能要求 7.4.2.1测量功能电池管理系统应能实时测量电池的电和热相关的数据,应包括电池电压、电池温度、串联回路电流、绝缘电阻等参数各状态参数测量精度符合下列规定电流采样分辨率宜结合电池能量和充放电电流确定,测量误差应不大于士0.2%,采样周期应 a 不大于50ms; b)电池电压测量误差应不大于士0.3%,采样周期应不大于200ms 温度采样分辨率应不大于1,测量误差不大于士2C,采样周期不大于5s c 7.4.2.2计算功能电池管理系统应能够计算充放电能量(w h),估算电池的能量状态能量计算误差不应大于 3%,计算更新周期不应大于3s 7.4.2.3信息交互功能电池管理系统应具备内部信息收集和交互功能,能将电池信息上传监控系统和储能变流器 7.4.2.4故障诊断功能电池管理系统应能够监测电池的运行状态,诊断电池或电池管理系统本体的异常运行状态，上送相关告警信号至监控系统和储能变流器 7.4.2.5电池的保护功能电池管理系统应能就地和远程对电池运行参数.报警,保护定值进行设置并应具备电池的保护功能,能发出告警信号或跳闸指令,实施就地故障隔离 7.5储能变流器 7.5.1功能要求储能变流器应具有充放电功能、有功功率控制功能、无功功率调节功能和并离网切换功能注并离网切换功能只针对具备并网和离网两种运行模式的储能变流器 7.5.2性能要求 7.5.2.1 效率按照GB/T341332017中6.3.2,6.3.3试验方法,在额定运行条件下,储能变流器的整流效率和逆变效率均应不低于94% 注，计算以上效率时,不含隔离变压器损耗 7.5.2.2损耗按照GB/T34133一2017中6.3.4试验方法,储能变流器的待机损耗应不超过额定功率的0,5%,空载损耗应不超过额定功率的0.8% 注计算以上损耗时,不含隔离变压器损耗
GB/36558一2018 7.5.2.3过载能力按照GB/T34133一2017中6.4试验方法,储能变流器交流侧电流在110%额定电流下,持续运行时间应不少于10min;储能变流器交流侧电流在120%额定电流下,持续运行时间应不少于1 min 7.5.2.4功率控制精度按照GB/T34133一2017中6.6.1、6.6.2试验方法,储能变流器输出大于其额定功率的20%时,功率控制精度应不超过5% 7.5.2.5功率因数按照GB/T34133一2017中6.6.3试验方法,并网运行模式下,不参与系统无功调节时,储能变流器输出大于其额定输出的50%时,平均功率因数应不小于0.98(超前或滞后) 7.5.2.6绝缘耐压 7.5.2.6.1绝缘电阻在正常试验大气条件下,储能变流器各独立电路与外露的可导电部分之间,以及与各独立电路之间的绝缘电阻应不小于1MQ 试验电压按表2的规定进行表2绝缘电阻试验电压等级额定绝缘电压等级U 绝缘电阻表电压 250 60 60GB/T36558一2018 表3(续额定电压U 试验电压 800GB/36558一2018 护作为主保护,配置电流电压保护作为后备保护 7.6.4.4通过10(6)kV35kV电压等级采用线变组方式接人的储能系统,应按照电压等级配置相应的变压器保护装置 7.6.4.5储能系统应配置防孤岛保护,非计划孤岛情况下,应在2s内动作,将储能系统与电网断开 7.6.5故障录波接人10(6)kV及以上电压等级且功率为500kw及以上的储能系统,应配备故障录波设备,且应记录故障前10s到故障后60s的情况 7.6.6频率响应要求接人公用电网的电化学储能系统应满足表4的频率运行要求表4接入公用电网的电化学储能系统的频率运行要求频率范围运行要求 f<49.5Hz 不应处于充电状态 49.5Hz/<50.2H" 连续运行 >50.2Hz 不应处于放电状态注:/为电化学储能系统并网点的电网频率 7.7监控 7.7.1 一般要求 7.7.1.1监控系统应具备对储能系统内各种设备进行监视和控制的能力,以及接受远方调度的能力,且应符合电力系统二次系统安全防护规定 7.7.1.2监控系统应根据储能系统的规模和应用需求等情况选择和配置软硬件,具备可靠性、可用性、扩展性、开放性和安全性 7.7.1.3监控系统应能接收并显示电池管理系统上传的电压、电流、荷电状态(s0C),功率,温度及异常告警等信息 7.7.14监控系统应能接收并显示变流器上传的交直流侧电压、,交直流侧电流、有功功率、无功功率、异常告警及故障等信息 7.7.2功能要求 7.7.2.1基本功能监控系统应具备对储能系统并网点的模拟量、状态量及相关数据进行采集、处理、显示,储存等功能,满足DL/T5149要求 7.7.2.2控制操作监控系统应具备对储能系统并网点、各单元储能系统连接点处开关以及对储能变流器的工作状态进行控制的功能,支持选择控制和直接控制两种模式,符合DL/T634.5104的规定 7.7.2.3数据统计分析监控系统宜具备对储能系统内的关键部件(如电池单体,电池组、变流器等)的运行数据进行统计分 11
GB/T36558一2018 析功能 7.7.2.4与外部系统互联监控系统宜具备与配电管理系统、调度自动化系统、营销自动化系统等互联功能,实现储能系统充放电功率,电量,运行状态等数据与信息的交互 7.7.2.5能量管理功能监控系统宜具备削峰填谷、调频、调压等能量管理功能 7.8通信 7.8.1储能系统监控系统应具备与电网调度机构之间数据通信的能力,能够采集储能系统的运行数据并实时上传至电网调度机构,同时具备接收电网调度机构控制调节指令的能力,且符合电力二次系统安全防护规定储能系统内部通信可采用以太网、串行口等接口,通信规约可采用基于CAN2.0.ModlbusTCP 7.8.2 DL/T634.5101、,DL/T634.5104或DL/T860(所有部分)的通信协议储能系统与电网调度自动化系统的通信规约宜采用基于DL/T634.5104通信协议 7.8.3 储能变流器宜具备CAN/Rs485,以太网通讯接口其中,储能变流器与监控站级通信宜采用 7.8.4 以太网通讯接口,宜支持MoDBUs-TCP,DL/T860,PROFIBUsDP通信协议;与电池管理系统通信宜采用cAN/Rs485,宜支持CAN2.0B,MODBUs-TCP通信协议 7.9计量 7.9.1电量计量系统应符合DL./T5202的规定 7.9.2电量计量表计应具备四象限功率计量功能、事件记录功能 7.9.3交流电量计量表计通信规约应符合DL/T645的规定 12

电化学储能系统通用技术条件GB/T36558-2018

电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，而电力系统中的储能技术也在不断发展。其中，电化学储能技术因其高效、环保等优点，备受关注。而为了规范电化学储能系统的应用，我国制定了电化学储能系统通用技术条件GB/T36558-2018。

什么是电化学储能系统？

电化学储能系统是指将电能转化为化学能储存，并在需要时将化学能转化为电能输出的系统。其基本原理是利用化学反应使电子在电极上进行氧化还原过程，从而实现电荷的储存和释放。

电化学储能系统在电力系统中的应用

电化学储能系统具有快速响应、高能量密度、长寿命、低污染等优点，在电力系统中得到了广泛应用。

电网调峰：通过充放电控制，对电力系统的负荷进行平衡调节，以提高电力系统的稳定性和可靠性。
备用电源：在主电源失效或故障时，电化学储能系统可以及时接管并提供电力支持，保障电力系统的正常运行。
微电网：将电化学储能系统与光伏、风力等分布式能源进行配合，形成微电网，提高电网的自主性和可靠性。

电化学储能系统通用技术条件GB/T36558-2018

为了规范电化学储能系统在电力系统中的应用，我国于2018年制定了电化学储能系统通用技术条件GB/T36558-2018。该标准涵盖了电化学储能系统的定义、分类、技术参数、安全要求、环境适应性等内容。

在技术参数方面，标准要求电化学储能系统具有高效、快速响应、长寿命等特点，并规定了其容量、额定电压、输出电流等参数；在安全要求方面，标准要求电化学储能系统应具备防护措施、电池温度、SOC等监测和保护措施；在环境适应性方面，标准要求电化学储能系统应具有适应不同工作环境的能力。

总结

电化学储能系统是一种高效、环保的储能技术，在电力系统中具有广泛的应用前景。而电化学储能系统通用技术条件GB/T36558-2018的制定，则为其规范应用提供了支撑和保障。