T∕CET 402-2022 梯次利用电池储能变流器技术要求.pdf

ICS 27.180F 19团团体体标标准准T/CETT/CET 402-2022402-2022梯次利用电池储能变流器技术要求梯次利用电池储能变流器技术要求Technical requirements for echelon used battery power conversionsystem2022022-12-25 发布发布2022022-12-25 实施实施中 国 电 力 技 术 市 场 协 会中 国 电 力 技 术 市 场 协 会发发 布布T/CET 402-2022目目次次前言.I1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14总体要求.25技术要求.36检验规则.9附录 A.12T/CET 402-2022I前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和起草规则中的规则起草。本文件根据国家能源局关于加强储能技术标准化工作的实施方案（征求意见稿）精神，中国电力技术市场协会根据行业需求制订。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专利的责任。本文件由中国电力技术市场协会提出。本文件由中国电力技术市场协会储能设备技术专业委员会归口。本文件主要起草单位：杭州煦达新能源科技有限公司、浙江艾罗网络能源技术股份有限公司、国能合纵（北京）能源电力技术中心、中标新（北京）标准化技术有限公司。本文件参编单位：锦浪科技股份有限公司、合肥金泰克新能源科技有限公司、国电南京自动化股份有限公司、东方电子股份有限公司、先控捷联电气股份有限公司、深圳市比亚迪锂电池有限公司、国网山西电力公司吕梁供电公司。本文件主要起草人：薄涛、李剑铎、施鑫淼、郭华为、宋元斌、郭云高、代学峰、孙新凤、宋雅文、许颇、刘保颂、陈明、谢磊、杨轶成、周前、杜刚强、刘亚峰、李世伟、王冰涛、刘永良、兰国锋。本文件在执行过程中如有意见和建议，请反馈至中国电力技术市场协会标准化技术委员会秘书处。（地址：北京市西城区广安门外大街 168 号朗琴国际大厦 A 座 806，邮编：100055）T/CET 402-20221梯次利用电池储能变流器技术要求1范围本文件规定了梯次利用电池储能变流器的总体要求、技术要求、检验规则等。本文件适用于以梯次利用电池作为储能载体，且直流侧电压不超过 1kV，额定功率不超过 100kW的电池储能变流器。2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/T 2423.4电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Db：交变湿热（12 h+12 h 循环）GB/T 4208外壳防护等级（IP 代码）GB/T 12325电能质量 供电电压偏差GB/T 12326电能质量 电压波动和闪变GB/T 14549电能质量 公用电网谐波GB/T 15543电能质量 三相电压不平衡GB/T 24337电能质量 公用电网间谐波GB/T 34120电化学储能系统储能变流器技术规范GB/T 34133储能变流器检测技术规程GB/T 36276电力储能用锂离子电池DL/T 860电力企业自动化通信网络和系统3 3术语和定义术语和定义GB/T 34120 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1梯次利用电池储能变流器echelon used battery power conversion system电化学储能系统中，连接于梯次利用电池系统与电网（和/或负荷）之间，实现电能双向转换的变流器。T/CET 402-202223.2组串式电池储能变流器string battery power conversion system电化学储能系统中，对单簇电池组独立充放电管理的电池储能变流器。3.3电池簇battery cluster由电池模块采用串联、并联或串并联连接方式，与储能变流器及附属设施连接后实现独立运行的电池管理系统、监测和保护电路、电气和通讯接口等的电池组合体。来源:GB/T 36276，有修改3.4电池管理系统battery management system监测电池的电压、电流、温度等参数信息，并对电池状态管理和控制的系统。来源:GB/T 362764总体要求4.1基本功能4.1.1梯次利用电池储能变流器（以下简称“变流器”）宜为组串式电池储能变流器。4.1.2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网与离网运行模式之间的切换功能，且应具备与电池管理系统通讯能力。注：并网与离网运行模式之间的切换功能只针对具备并网和离网运行模式的变流器。4.1.3变流器应响应电池管理系统报警信息。4.1.4有交流时，变流器辅助供电宜从交流侧取电，应避免变流器待机对电池小电流放电。4.2主要参数4.2.1变流器交流侧电压等级变流器交流侧电压等级宜采用 380V。4.2.2变流器额定功率等级变流器额定功率等级宜采用 30kW、50kW、60（62.5）kW、70kW、100kW。T/CET 402-202234.3使用条件4.3.1正常使用环境条件正常使用环境条件应符合 GB/T 34120 的规定。4.3.2正常使用电气条件正常使用电气条件应符合 GB/T 34120 的规定。4.4机体和结构质量机体和机构质量应符合 GB/T 34120 的规定。5技术要求5.1一般要求5.1.1变流器宜采用并网运行模式。5.1.2变流器宜采用组串式结构，电池簇之间不应直接并联，应对每个电池簇独立启停和独立充放电调节等控制。5.2性能指标5.2.1效率在额定运行条件下，整流效率和逆变效率均不应低于 94%。注注：计算以上效率时，不含隔离变压器损耗。5.2.2损耗损耗应符合下列规定：a）待机损耗不应超过额定功率的 0.5%，直流侧供电功率在有交流侧供电下不应超过额定功率的0.1%；b）待机损耗检测应按 GB/T 34133 执行，待机损耗应按下式计算：=+式中，UAC交流侧电压值；IAC交流侧电流值；UDC直流侧电压值；IDC直流侧电流值。T/CET 402-20224c）空载损耗不应超过额定功率的 0.8%。注注：计算以上损耗时，不含隔离变压器损耗。5.2.3过载能力过载能力应符合下列规定：a）交流侧功率在 110%额定功率下，持续运行时间不应少于 10 min；b）交流侧功率在 120%额定功率下，持续运行时间不应少于 l min。5.2.4电流谐波在额定并网运行条件下，交流侧注入的电流谐波应符合 GB/T 14549 的规定。5.2.5直流分量额定功率运行时，交流侧电流中的直流电流分量不应超过输出电流额定值的 0.5%。5.2.6电压波动和闪变在接入电网运行时，电压波动和闪变应符合 GB/T 12326 的规定。5.2.7功率控制精度输出功率不小于 20额定功率时，功率控制偏差率不应超过额定功率的1。5.2.8功率因数并网运行模式下，功率因数应在 0.90 滞后和 0.90 超前之间连续可调。5.2.9稳流精度与电流纹波具备恒流运行模式的变流器在恒流工作状态下，充放电功率大于 20额定功率时，电池侧充放电电流的稳流精度误差不应超过5%；电流纹波不应超过 5%。5.2.10稳压精度与电压纹波具备恒压运行模式的变流器在恒压工作状态下，充放电功率大于 20额定功率时，电池侧充放电电压的稳压精度误差不应超过2；电压纹波不应超过 2。5.2.11电网适应能力5.2.11.1频率响应频率响应符合下列规定：a）并入 380 V 配电网的变流器，当接入点频率低于 48.5 Hz 时，应停止充电；b）当接入点频率高于 50.5 Hz 时，应停止向电网送电。5.2.11.2电压响应变流器应检测并网点电压，并网点电压异常时，应断开与电网的电气连接。电压响应时间应符合T/CET 402-20225表 1 的规定。对电压支撑有要求的变流器，电压异常响应符合设计规定。表 1 电压响应时间并网点电压 U要求U50%UN最大分闸时间不超过 0.2s50%UNU85%UN最大分闸时间不超过 2.0s85%UNU110%UN连续运行110%UNU120%UN最大分闸时间不超过 2.0s120%UNU最大分闸时间不超过 0.2s注：1、UN为并网点的电网额定电压。2、最大分闸时间为异常状态发生到变流器断开与电网连接时间。5.2.12低电压穿越电力系统发生故障时，变流器低电压穿越能力和动态无功支撑能力应符合 GB/T 34120 的规定。5.2.13充放电转换时间变流器充放电转换时间不应大于 100ms。5.2.14电压偏差离网运行时，在空载和额定阻性负载或平衡负载条件下，交流侧输出电压幅值偏差不应超过额定电压的5%，相位偏差应小于 3。接入电网运行时，电压偏差应符合 GB/T 12325 的规定。5.2.15电压总谐波畸变率离网运行时，在空载和额定阻性负载或平衡负载条件下，交流侧输出电压总谐波应符合 GB/T14549 的规定，间谐波电压应符合 GB/T 24337 的规定。5.2.16电压不平衡度离网运行时，交流侧输出电压不平衡度应小于 2%，短时不应超过 4%。接入电网运行时，电压不平衡度应符合 GB/T 15543 的规定。5.2.17动态电压瞬变范围具备离网运行模式的变流器在非接入电网运行时，变流器输出电压瞬态波动应符合下列规定：a)在阻性平衡负载条件下，负载功率因数应为 1，当负载从 20%上升至 100%或从 100%下降至20%突变时，2 ms 后变流器输出电压的瞬变值不应超过 30%额定电压；b)在阻性和感性平衡负载条件下，负载功率因数应为 0.81，当负载从 20%上升至 100%或从100%下降至 20%突变时，2 ms 后变流器输出电压瞬变值不应超过 30%额定电压。5.2.18温升T/CET 402-20226在额定运行条件下，待元件热稳定后，材料和零部件温度限值应符合表 2 的规定，接触表面总温度限值应符合表 3 的规定。表 2 材料和零部件温度限值表 3 接触表面总温度限值位置表面部分 金属玻璃材料塑料、橡胶旋钮、手柄、开关、显示器等经常操作设备位置556570旋钮、手柄、开关、显示器等不经常操作设备位置657580接触外壳位置708085注：设备易接触部分的表面标注有灼热表面标记符号时，易接触部件发热作为散热器等设备预期功能的一部分，允许表面最高温度为100。5.2.19噪声在距离设备水平位置 1 m 处，用声级计测量满载时的噪声，不应大于 80 dB。5.2.20环境适应性5.2.20.1低温适应性变流器在环境温度-40 条件下贮存 16h 后恢复至-20，应正常启动运行。材料和零部件热电偶测试法温度限值（）电阻变化测试法温度限值（）磁性元件绝缘系统A级(105)E级(120)B级(130)F级(155)H级(180)N级(200)R级(220)S级(240)90105110130155165180195100115120140165175190205酚醛树脂类合成材料165内部绝缘导线导线额定温度现场接线端子和其它可能与绝缘导线接触部分端子温度限值或绝缘导线温度限值的较小值铜排140电力电子器件最大壳温限值冷却液根据冷却液特性确定注：标识使用温度范围的零部件不受此表限制，温度限值为标注的使用温度范围最高值。T/CET 402-202275.2.20.2高温适应性变流器在环境温度 70 条件下贮存 16h 后恢复至 50，应正常启动运行。5.2.20.3耐湿热适应性变流器按 GB/T 2423.4 进行交变湿热试验后，绝缘电阻不应低于 0.5 M。5.2.21变流器并联后的谐波畸变率变流器并联后的谐波畸变率应符合下列规定：a）多台变流器交流侧并机时，单台变流器在额定并网运行条件下，交流侧电流总谐波畸变率应符合 5.2.4 的规定。b）多变流器并联后，单台变流器谐波畸变率检测应按 GB/T 34133 执行。5.3保护功能5.3.1短路保护变流器应具备短路保护功能。短路保护检测