2023磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统建设项目技术规范书

磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统建设项目技术规范书1、总则1.1本技术规范书适用于XXX新能源公司电化学储能项目“磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统建设项目”的技术要求。1.2本技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出明确规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。投标方应保证提供符合本规范书和有关国家标准、规范的优质产品。对国家有关安全、环保等强制性标准，必需满足其要求。1.3如果投标方没有以书面形式对本技术规范书所列条文提出异议，招标方可认为投标方提供的产品满足本技术规范书的要求。1.4投标方必须执行本技术规范书所列标准、规范和规程，本技术规范书所使用的标准如遇与投标方执行的标准发生矛盾时，按照较高标准执行。如果本技术规范书中某些技术要求高于所列标准，则以本技术规范书的要求为准。1.5在签订合同之后，招标方有权提出因标准、规范和规程发生变化而产生的一些补充要求，具体事宜由招标方和投标方双方共同商定。1.6本技术规范书未尽事宜，由甲乙双方协商确定。2、施工内容本项目通过在储能电站部署一套磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统产品，至少配置包括采集服务器、数据服务器、数据库服务器、储存服务器应用服务器、隔离装置等产品，组合放置在屏柜并布置在二次设备室内。施工内容主要包括现场设备安装、线缆布线及产品系统调试等。3、技术要求标准及质量保证所提供的设备应符合但不限于下列规范与标准：GB/T36276-2018电力储能用锂离子电池安全要求GB51048-2014电化学储能电站设计规范T/CEC373-2020预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范T/JFPA0007-2021电化学储能电站消防安全评估T/CSAE88-2018小型电化学储能电站消防安全技术要求GJB4477-2002锂离子蓄电池组通用规范GB7947-2006人机界面标志标识的基本和安全规则导体的颜色或数字标识Q/GDW564-2010储能系统接入配电网技术规定GB/T34131-2017电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范IEEE802.3,IEEE802.3z千兆以太网标准GB8566-88计算机软件开发规范GB8567-88计算机产品开发文件编制指南IEC1000-4-2/3/4电磁兼容GB2423.1/2/3电工电子产品基本环境试验规程DL/T5136 火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程DL/T5044 电力工程直流电源系统设计技术规程DL/T1074电力用直流和交流一体化不间断电源设备IEC255－5绝缘电压、冲击耐压测试IEC529 防护等级GB/T13926 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性GB2423 电工电子产品基本环境试验规程GB50171 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术，静电放电抗扰度试验GB/T17626.12电磁兼容试验和测量技术，振荡波抗扰度试验GB/T17626.6电磁兼容实验和测量技术GB4208外壳防护等级DL/T5408发电厂、变电站电子信息系统220/380V电源电涌保护配置、安装及验收规程GB/T34120-2017电化学储能系统储能变流器技术规范GB/T34549-2018电化学储能电站运行指标及评价Q/GDW676-2011储能系统接入配电网测试规范Q/GDW677-2011分布式电源接入配电网监控系统功能规范Q/GDW1887-2013电网配置储能系统监控及通信技术规范Q/GDW11265-2014电池储能电站设计技术规程Q/GDW11376-2015储能系统接入配电网设计规范Q/GDW564-2010储能系统接入配电网技术规定T/CEC169-2018电力储能用锂离子电池内短路测试方法T/CEC171-2018电力储能用锂离子电池循环寿命要求及快速检测试验方法T/CEC174-2018分布式储能系统远程集中监控技术规范T/CEC176-2018大型电化学储能电站电池监控数据管理规范国家电网设备〔2018〕979号国家电网有限公司关于印发十八项电网重大反事故措施（修订版）的通知国家电网有限公司十八项电网重大反事故措施国家经贸委【2002】第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》【2004】电监会5号令《电力二次系统安全防护规定》电监安全【2006】34号文关于印发《电力二次系统安全防护总体方案》等安全防护方案的通知国家电网调【2006】第1167号文关于贯彻落实电监会《电力二次系统安全防护总体方案》《防止电力生产事故的二十五项重点要求》（国家能源局2023版）国家电网设备〔2018〕979号国家电网有限公司十八项电网重大反事故措施（修订版）所有标准应是最新版本，如标准间出现矛盾时，则按较高标准执行或按双方商定的标准执行。设备应符合相应的工业设备抗震鉴定标准。并能承受设计条件中所提供的地震数据。上述标准和规定仅提出了基本的技术要求。如果投标方提出了更经济合理的设计、材料、制造工艺等；同时又能使投标方提供的设备达到本规范书之要求，并确保安全持续运行，在征得招标方同意后，方可使用。投标方应在开始制造之前，向招标方提供一份执行GB/T19000或ISO9000系列标准的质量管理和质量保证书以及准备正式使用的有关规范与标准的目录清单。对于采用引进技术产品的设备，在采用上述标准的同时，还应采用国外有关标准。但不得低于相应的中国国家标准。订购的新产品除应满足本规范书外，投标人还应提供产品的鉴定证书。投标方应保证制造过程中的所有工艺、材料等（包括外购件在内）均应符合规范书的规定。若招标方根据运行经验指定投标方提供某种外购零部件，投标方应积极配合。磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统概述磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应、绿色环保等一系列独特优点，并且支持无级扩展，适合于大规模电能储存，在可再生能源发电站发电安全并网、电网调峰、分布式电站、UPS电源、应急电源系统等领域有着良好的应用前景。随着磷酸铁锂电池储能电站的大量建设，安全风险也在逐步增加。一方面，锂离子电池中的电极材料、隔膜、电解液均为可燃物，热失控时极易起火；另一方面，在系统集成与应用环节，由于认知的局限和成本的考虑，集成商往往忽视安全防控措施配置。一旦发生火灾，将造成电池储能系统整体烧毁。为了最大程度降低电池储能系统的安全风险，本项目建设一套磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统，实时监测在储能电站运行过程中电池的电压、电流、温度等状态量的异常变化，诊断并发现安全隐患，在燃烧、爆炸事故发生前及时发出预警，以便储能电站运行运维人员及时采取措施避免安全事故的发生，用数字化技术实现对锂离子电池的全生命周期健康安全状态的有效、精准管理，提高储能电站的安全性、经济性。本招标文件对磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统需要达到的功能要求、性能指标等方面做出规定。磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统的技术要求基本功能磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统应独立配置服务器、交换机、信息安全防护等设备，搭建系统平台，厂家应提供相应的专利或科研报告。磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统需具备以下基本功能。（1）数据采集1）能够通过主流的接口和通信协议与BMS或者EMS对接，从BMS或者EMS采集进行电池健康安全预诊断所需的基础数据。主流的接口包括：RS485现场总线、RJ45以太网接口、CAN现场总线等；主流的通信协议包括：ModbusRTU、ModbusTCP、IEC61850、CAN总线协议等。2）如有需要，可以对标准的通信协议进行定制化开发，以适配项目现场选用的BMS的通信协议，含数据采集周期的调整。3）从BMS采集数据包括：电池单体电压、电池编号，电池模组的电压、电流、温度、模组编号，电池簇的电流、电压、电池簇编号，电池舱运行状态、计算值等。（2）数据库管理磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统数据库需分为配置数据库、实时数据库和历史数据库。数据库需采用大型成熟商用数据库，具备完善的备份功能。提供自动备份和人工备份功能，可以按指定的条件将数据备份出数据库。配置数据库配置如下信息：1）项目、场站、电池舱、电池簇、电池箱（电池模组）、电池单体（电芯）等的组合（包含）关系。2）BMS总控设备的IP地址、设备地址、通信端口、通信协议、数据点表、数据采集周期等。3）储能电站运行运维人员的用户名、密码、权限等。实时数据库主要存储从BMS采集的当前时间断面的实时数据。历史数据库可以存储如下信息：1）一定时间周期内的从BMS采集的基础数据。根据项目实际需要，可保存12个月或更长周期的基础数据。对于超过保存周期的基础数据，能自动删除以节约存储空间。2）对于磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统的中间计算结果、预诊断结果，根据项目实际需要，可以永久保存，也可以设置保存周期。对于超过保存周期的结果数据，能自动删除以节约存储空间。（3）Web浏览与数据处理、服务1）磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统应基于B/S架构开发，各个客户端可以通过浏览器访问平台的Web页面，实现移动端及远程信息浏览和数据查询。2）磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统应具备统一界面，可对整个场站的所有储能单元进行诊断分析，而不限于集装箱内的单个储能单元。诊断颗粒度可以到达电池单体。3）磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统应采用基于云边结合的技术架构，利用边缘计算、大数据、物联网、云计算等先进技术，既能解决对现场高频数据的快速运算又能对历史大数据进行处理分析。它能够实现远程监控，实时诊断，故障预警及健康状况和衰减趋势预测分析等，并能为运维人员提供准确的故障定位与可行的操作建议，同时将运行和运维数据进行全生命周期的数字化管理。4）可以通过RestfulAPI方式为其他系统，如EMS、电池资产管理等，提供数据服务。5）磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统应配置独立于EMS的软硬件平台，用于分析、监控锂电池的健康状态。正常运行时，可以对EMS的分析、计算结果对比、校正。在EMS发生通信故障或系统崩溃时，可以作为冗余监控系统给运维人员提供对锂电池的监控手段。6）可定期产生报告，或运维人员手动触发对储能单元系统下所有的簇/模块/单体进行诊断分析形成诊断报告。报告应具备较好的可视化，应可追溯。（4）远程维护磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统预留远程维护和升级功能和接口，可通过远程登录进行系统维护和升级，以提高处理现场问题的响应时效性。储能电池健康安全预诊断功能磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统至少要提供以下专门针对磷酸铁锂电池的预诊断模型、算法和功能：（1）电池单体微短路先兆检测和诊断；（2）电池内阻一致性评估；（3）锂电池模组性能异常预警；（4）诊断出电池异常情况后，提出的电池优化运维策略包括但不限于：充放电电流倍率、放电深度、循环区间、充放电截止电压的优化调整，采取主动均衡方法恢复电池性能，电池模组（箱）更换等。主要性能指标磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统的主要性能指标包括但不限于：（1）单套磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统要满足至少管理200MW储能电池（大于50万个数据采集点）的要求，在BMS可以支撑的情况下，数据采集周期可以达到1到2秒。（2）平台主站的年可用率大于99.99%。（3）应具有从储能单元中电芯的电压、电流、温度等数据流中通过在线数据分析，获取容量、内阻等关键电池参数的功能；（关键电池参数至少包括：1、电芯级单体内阻；2、簇/模组级：内阻一致性、能量效率、充放电能量极差等）。（4）对电池内短路（热失控的先兆）的诊断，可以提前1天发现电池内短路的迹象，确保电池安全。投标方需提供相应专利、获奖或科研报告以证实其相关能力。磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统部署方案（1）数据采集方案本工程最终的数据采集方案应由投标方根据储能电池舱厂家提供的接口方式进行修改和完善、增补，投标方应承诺相关的修改不应产生任何商务费用问题。（2)服务器部署方案智慧运维及安全预防性诊断系统按需配置应用服务器、数据库服务器、计算服务器及存储服务器等硬件，组柜布置。应用服务器用于进行系统应用程序的发布和外部访问。数据库服务器，用于安装数据库等相关的程序。计算服务器，用于处理复杂业务逻辑数据及算法相关程序。存储服务器，用于存储历史数据、诊断系统业务数据等。（3）运维监控系统在主控制室部署一套监控后台系统，运维人员可通过浏览器登录查看安全预防诊断系统。系统以总览形式展示每个储能单元的基本运行状况，用户通过总览界面对每个储能单元的当前状态有个基本的判断，并且可以通过智能云检的形式对储能元进行深入检测，分析以预测储能单元可能存在的问题；系统可定期或手动触发智能云检，生成诊断报告；可查询储能电站原始运行数据，查看历史所有的诊断预警记录；系统可根据诊断预警生成工单，并给出处理意见，指导且提醒运维人员完成线下运维操作，完成从诊断预警到操作记录的闭环。设备配置方案系统至少配置服务器，包括采集服务器、数据服务器、数据库服务器、储存服务器和应用服务器等（考虑到场站原有配置有冗余服务器，可考虑利旧一台服务器作为数据应用服务器），服务器部署于升压站控制室。提供基于大数据和人工智能算法的、针对电芯级的电池预防性诊断技术服务，实现在线对数据的分析处理，提前预判出问题故障位置及原因，并对诊断信息结果可视化展示，并对诊断信息内容形成推送报告，辅助完成故障消缺，同时提供数据采集、边缘计算、云平台预防性诊断功能服务相配套的软件，为储能电站提供一套全生命周期监测预警解决方案。屏柜结构及布线要求（1）屏柜尺寸及结构形式服务器屏外部尺寸：高×宽×深＝2260×800×1000mm，其他屏柜外部尺寸：高×宽×深＝2260×800×600mm。屏的前后应开门，前门装有带锁的单开玻璃门，后门为双开门。所有柜门均应用软铜接地电缆可靠接地。屏的底部有可封闭的电缆孔。装置的机械结构应能防灰尘，虫及小动物，机械振动，潮湿及有害气体的影响。屏内应设置照明灯，电源采用AC220V，照明灯应经专用交流空气开关手动控制，禁止采用门控开关控制。柜体防护等级为IP32，柜体采用冷轧钢板Q235A，厚度不得小于2mm，投标方应提供所有的标签、铭牌。（2）屏内布线屏上的电缆必须固定良好，防止脱落拉坏接线端子排造成事故。弱电信号线不得与有强干扰的导线相邻近。屏上配线应为耐热、耐潮、阻燃的绝缘铜绞线。导线额定电压不低于500V。一般控制导线截面不小于1.5mm2，CT、PT及断路器合闸回路的控制导线截面不应小于2.5mm2。每面屏上应留有总端子数的15%-20%的空端子作为备用端子。每个端子仅允许接一根导线。所有端子的额定值不低于为10A，1000V。端子排采用优质可靠端子。（3）屏柜接地及屏蔽措施屏柜下方应设置专用的不与柜体绝缘的接地铜排母线，其截面不得小于100mm2（推荐使用40×3mm2），屏间铜排应方便首尾互连。保护柜本身必须可靠接地，且应具有抗电磁干扰的屏蔽功能，并具有防振性。（4）屏的表面处理屏外观镀膜平整，不反光，色泽一致，无气孔砂眼、裂纹及锈斑等现象。柜外表面采用静电喷塑式涂层材料。4、质量验收要求本项目将产出一套产品及产出若干知识产权成果，主要内容包括：（1）产品成果：研发磷酸铁锂储能电站大数据预警与智能运检系统产品部署于本储能电站。该产品包括但不限于功能或效果如下：1）实现对温度、电压、电流等关键测点不准确的有效识别；2）实现对单体电池存在早期劣化的识别及预警；3）实现对单体电池微短路的识别及预警；4）实现对单体电池热失控的识别及预警；5）识别、诊断出有问题的电池簇、电池箱、电池单体，而且应能形成负反馈（运维）机制，针对具体故障，结合电力行业主要运行规范给出运维操作建议，可量化运维效果；6）根据预警信息或数据计算信息，给出合理的运维策略，以延长电站使用寿命；7）具有简洁、便于观察、友好型的显示界面；8）系统平台具备数据管理、系统管理、数据分析、数据存储、可视化等功能。（2）知识产权成果：申请发明专利1项，实用新型专利1项；参与团体标准1项；论文1篇（国家级期刊检索）。5、工期3个月。6、材料、备品配件范围主要材料：服务器、工程师站、隔离装置、防火墙等。7、双方责任7.1甲方责任7.1.1派工地代表对科技项目进度、质量进行监督。7.1.2协助、协调承包人解决施工中的有关问题。7.1.3发包人协助承包人办好开工前的有关手续,提供施工用的电源、水源。7.2乙方责任7.2.1合同签订后5天内承包人应编制出项目实施方案,并交发包人技术设备部。及时向发包人报告施工中的有关问题。7.2.2必须严格遵守劳动部门有关安全规程及国电公司《安全生产工作规定》、《电业安全工作规程》。每次开工前必须充分做好安全防范措施。在合同生效后应将安全、文明及重大环境影响控制措施报甲方安监部、设备管理部审批，并严格执行。在工程施工过程中，由于乙方原因造成的安全事故完全由乙方自行负责（包括因乙方责任造成甲方人员、设备事故由乙方负责）。7.2.3承包人的施工质量必须符合国家现行的有关法律、法规、标准的要求，以及设计文件（施工图或技术方案、设计变更单、工程量核定单）及国家现行有关施工及验收规范的要求。7.2.4工程完工后及时向发包人提交竣工验收报告。8施工单位资质要求应具有承装（修、试）电力设施许可证承试类二级及以上资质。9罚则9.1工期：9.1.1投标方应严格按工期网络计划的工作节点目标来组织实施，节点进度每滞后1天，考核投标方工程合同款5‰。若投标方通过增加施工人员、合理调配工作时间等手段，实现了总工期目标，则可以免于考核。9.1.2项目总工期每滞后一天（排除因天气等人力不可抗拒原因外），考核工程合同款的1%，如果由于工期滞后影响应到公司的安全生产将加倍进行考核。9.1.3投标方未能按工期完成，并给招标方带来重大经济损失，招标方有权单方终止合同并进行索赔。9.2质量9.2.1投标方施工时应严格按工艺流程和施工现场质量控制管理制度进行，如违反按合同款2‰元/次进行考核。9.2.2每个工程质量验收点，投标方应及时按要求口头通知或书面通知相关各级验收人员进行验收，对存在缺陷的部位，及时安排整改。未及时通知验收和整改的，按合同款3‰元/处进行考核。9.2.3因投标方所提供产品质量有缺陷等情况导致无法进行正常调试、投运，将扣除全部设备款。投标方所购设备或零部件必须购至正规生产厂家且附有产品合格证，否则视为不合格产品，将扣除不合格产品设备款