《电力用直流电源系统蓄电池组远程充放电技术规范》

ICS29.220

K45

T/CEC

中国电力企业联合会标准

T/CECXXXXX—XXXX

电力用直流电源系统蓄电池组远程充放电

技术规范

TechnicalspecificationofremotecharginganddischargingofbatterypacksinDC

powersupplysystemsforelectricpower

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国电力企业联合会发布

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引言

蓄电池组作为发电厂、变电站和换流站直流电源系统重要的设备之一，在交流失电或充电机故障时，

为继电保护、通信、断路器分合闸、事故照明等提供不间断能量，是厂站设备稳定运行的最后保障。核

容放电是迄今为止公认衡量蓄电池供电能力最有效的手段，而现场核容作业繁琐，耗费大量的人力物力。

蓄电池远程充放电技术代替现场人工作业，能够大大提高核容效率，在远程控制时，可能出现蓄电

池温度过高、电压过低、交流停电等异常情况，宜制定详细的要求及控制措施，以减少、消除或避免这

种情况的发生。

为保障蓄电池远程充放电工作安全、高效开展，本文件规范了关键技术指标，以引导技术有序发展。

II

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电力用直流电源系统蓄电池组远程充放电技术规范

1范围

本文件规定了电力用直流电源系统蓄电池组远程充放电(以下简称“远程充放电”)的术语和定义、

通用要求、技术要求、安全要求等。

本文件适用于发电厂、变电站、换流站及其他电力工程中远程充放电系统，仅配置一组蓄电池组的

直流电源系统的远程充放电（以下简称“直流电源”），具备安全条件下参考使用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性的引用而构成本文件的必不可少的条款。其中，注日期的引用

文件，仅所日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适

用于本文件。

GB/T2900.41电工术语原电池和蓄电池

GB/T2900.33电工术语电力电子技术

GB/T11287电气继电器第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1

篇：振动试验(正弦)

GB/T15543电能质量三相电压不平衡

GB/T19638.1-2014固定型阀控式铅酸蓄电池第1部分：技术条件

GB/T19826-2014电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求

GB/T20626.1-2006特殊环境条件高原电工电子产品第1部分：通用技术要求

GB/T30427并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法

DL/T459-2017电力用直流电源设备

DL/T1074-2019电力用直流和交流一体化不间断电源

DL/T5044-2014电力工程直流电源系统设计技术规程

3术语和定义

GB/T2900.41和GB/T2900.33界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1远程充放电remotecharginganddischarging

在保证直流电源供电安全的前提下，直流电源设备按照远端监控平台发出的指令，自动进行放电和

充电，同时采集数据并记录的过程。

3.2充电隔离模块chargingIsolationmodule

由直流接触器和单向导通器件组成，串联接入蓄电池组与直流母线之间。当蓄电池核容放电时，单

向阻隔直流母线，避免对蓄电池组充电；当交流失电或充电机故障时，蓄电池组通过单向导通器件向直

流母线供电。

3.3双向换流器inverterdischargingdevice

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包括直流端口和交流端口，通过电力电子开关电路，实现两个端口之间直流与交流的相互变换。当

进行远程放电时，该器件将蓄电池组的直流电逆变为与站用380V或220V同频、同相的交流电，以并

入电网。

3.4双向直流变换模块bidirectionalDC/DCconverter

简称“双向DC/DC模块”。双套直流电源配置时，一种分别与直流母线相连接的双端口直流电源

变换装置，其电流流动方向能够无缝切换。该装置的双端口之间是电气隔离的。

3.5母线联络单元DCbusconnectionunit

由隔离单元及保护电器组成，连接于两段直流母线之间，通过远程控制，可以实现对两段母线的连

接、断开、控制及保护功能。

3.6蓄电池、充电机与直流母线联络单元battery,chargerandDCbusconnectionunit

指单套直流电源系统中，用于连接蓄电池、充电机和直流母线三者的功能单元，由实现隔离、保护、

控制及连通功能的电器组成。

3.7蓄电池监控单元batterymonitoringunit

采集蓄电池单体电压、温度、内阻等信息，并上传至集中控制单元，同时执行集中控制单元控制与

调节命令的功能单元。能够对异常状况自动预警，

3.8集中控制单元centralizedcontrolunit

安装在厂站现场，能够对蓄电池远程充放电系统进行控制、监测以及数据存储的设备，通过控制远

程充放电设备，对蓄电池组进行远程充放电。同时连接远端监控终端，实现数据上行和下行传输功能。

3.9充放电功能单元charginganddischargingfunctionalunit

由母线联络单元、蓄电池充电机与直流母线联络单元、双向换流器共同组成的功能单元，通过集中

控制单元的统一控制，实现远程充放电过程中设备的开断、保护、充电功和放电功能。

3.10智能充放电装置intelligentcharginganddischargingdevice

由蓄电池监控单元、集中控制单元、充放电功能单元组成，并对蓄电池组远程充放电过程进行整体

监控的成套装置。

3.11远端监控终端remotemonitoringplatform

指通过网络访问登陆的用户终端，可远程监测并控制智能充放电装置。

3.12远程充放电系统batteryremotecharginganddischargingsystem

对蓄电池组进行远程充放电控制、实时监测和直流系统相互备用切换。

3.13离线式远程充放电off-linecharginganddischarging

指进行远程充放电的蓄电池组，作业时已脱离直流母线。

3.14在线式远程充放电on-linecharginganddischarging

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指进行远程充放电的蓄电池组，作业时仍然作为后备电源，当交流失电或充电机故障时，具备向直

流母线供电的能力。直流母线经充电隔离模块与蓄电池组相连，避免作业过程中对蓄电池组充电。

3.15一体式远程放电integratedcharginganddischarging

指在进行远程充放电时，蓄电池组和直流母线保持电气连接，可根据需要相互供电。

4符号和缩略语

下列符号和缩略语适用于本文件。

4.1C10

10小时率额定容量，数值为1.00C10，单位为安时（Ah）。

4.2I10

10小时率放电电流，数值为0.10C10，单位为安培（A）。

4.3UB

蓄电池单体的标称电压，单位为伏（V）。

4.4DC/DC

DC/DC是直流变换的缩写，是指在直流电路中，通过对电力电子器件的通断控制,将直流电压升压

或降压输出。

5通用要求

5.1基本参数

5.1.1直流电源标称电压：

110V、220V。

5.1.2充放电电流

根据蓄电池容量确定充放电功能单元的额定电流，宜采用充放电电流值连续可调并具有多机并联功

能的设备。

5.1.3交流电源：

——三相电压：380V、50Hz

——单相电压：220V、50Hz。

5.2正常使用条件

5.2.1工作温度范围：-5℃～+40℃。

5.2.2日平均相对湿度不大于95%，月平均相对湿度不大于90%，表面无凝露。

5.2.3大气压力范围：80～110kPa（海拔2000m及以下）。

5.2.4安装使用地点通风良好，无强烈震动和冲击，无强电磁干扰。

5.2.5安装使用地点无爆炸危险的介质，不应含有能腐蚀金属、破坏绝缘和表面涂覆层的介质及导电

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介质，不允许存在严重的霉菌。

5.2.6安装使用地点无强电磁干扰，外磁场感应强度不超过0.5mT。

5.3正常使用的电气条件

5.3.1采用直流220V系统，直流标称电压220V，允许波动范围180V-286V。

5.3.2采用直流110V系统，直流标称电压110V，允许波动范围90V-143V。

5.3.3采用交流电源，交流输入电压波动范围不超过额定值的-15%~+20%，交流电源电压频率波动范

围不超过额定值的±2%。

5.4特殊使用条件

5.4.1超出5.2和5.3规定的使用条件为特殊使用条件，应在满足本文件及安全要求的前提下，由用户

与制造厂协商确定。

5.4.2大气压力为80kPa以下时，制造厂的设计和生产应符合GB/T20626.1-2006（所有部分）中的规

定。

6远程充放电技术要求

6.1系统构成

6.1.1远程充放电系统由远端监控终端及蓄电池监控单元、集中控制单元、蓄电池组、充电机与直流

母线联络单元、母线联络单元、双向换流器等设备组成，典型接线图参考附录A。

6.1.2远程充放电系统，见图1。

图1远程充放电系统图

6.1.2.1离线式及在线式远程充放电系统的智能充放电装置可独立于原有直流电源系统。

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6.1.2.2一体式远程充放电系统，其智能充放电装置应能对原直流电源系统进行控制。

6.2系统要求

6.2.1接入系统的充放电功能单元应具有100%电流冗余设计，其选择及级差配置应符合DL/T

5044-2014中5.1规定的保护要求。

6.2.2充放电功能单元应设置安全保护，仅在开展蓄电池组远程充放电作业时，才能进行操作。

6.2.3在非充放电状态下，充放电功能单元应与直流电源系统隔离，并应具有防误动措施。

6.2.4两组蓄电池组不应同时进行核容放电，仅在一组蓄电池核容放电过程中，需要另一组蓄电池通

过母线联络单元对直流母线进行备用供电时，才应启动放电。

6.2.5蓄电池组放出的能量宜通过逆变方式接入交流电网或通过本地直流负载消耗，双向换流器的相

关技术要求详见附录D。

6.2.6离线式远程充放电或在线式远程充放电作业中的蓄电池组，应完成整个放电-充电的核容过程，

且只有容量满足要求的蓄电池组才可接入直流电源系统。

6.2.7一体式远程充放电模式中，整流器充电模块通过调压装置与蓄电池组同时接入直流母线，母线

电压的稳压精度、稳流精度及纹波系数应满足DL/T459-2017中的5.15.4中表6的规定。

6.2.8在蓄电池组远程充放电过程中发生交流失电或充电机故障时，应保证直流母线连续供电，直流

母线电压不得低于直流标称电压的90%。

6.2.9在远程充放电系统故障情况下，应保证蓄电池组向直流母线连续供电的能力。

6.2.10智能充放电装置应能根据系统设定的条件和参数或远端监控终端发出的指令，自动完成充放电

过程中的控制、保护、充电及放电过程。

6.2.11远程充放电系统应具备远程及就地控制模式。

6.3母线联络单元

6.3.1两段直流母线之间应安装母线联络单元。正常运行时，母线联络单元不应影响两段直流母线的

常态化运行。

6.3.2母线联络单元开关设备宜双重化配置。

6.3.3如采用双向DC/DC装置作为母线联络单元，应满足附录C的技术要求。

6.3.4两段直流母线之间宜保留手动母线联络开关。

6.4蓄电池、充电机与直流母线联络单元

6.4.1离线式远程充放电

6.4.1.1远程充放电过程中，蓄电池组与直流母线应通过可控开关进行电气隔离。

6.4.1.2可控开关应满足1分钟大电流的通断能力。

6.4.2在线式远程充放电及一体式远程充放电

10I10

6.4.2.1在线式远程充放电系统应在蓄电池组与直流母线之间串联接入充电隔离模块，保证在作业过

程中，蓄电池组不脱离直流母线，具备向直流母线无缝供电的能力。

6.4.2.2一体式远程充放电系统充电机应接入调压装置，可以调节整流器充电模块输出电压，并在充

放电过程中保持蓄电池组与直流母线之间双向导通。

6.4.2.3充电隔离模块宜采用单向导通器件与可控开关。

6.4.2.4单向导通器件与可控开关应满足1分钟大电流通断能力。

6.4.2.5充电隔离模块的可控开关在直流电源系统正常运行时处于常闭状态，将单向导通器件旁路。

10I10

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进行充放电作业时，可控开关打开，将单向导通器件接入回路。

6.5监控技术要求

6.5.1技术指标

6.5.1.1系统参数检测范围应满足以下要求：

——蓄电池组电压（50％～130％）UB×N；

——蓄电池单体电压（50％～130％）UB；

——蓄电池组电流0～5I10；

——蓄电池直流内阻2V蓄电池为0.05mΩ～10mΩ；

12V（6V）蓄电池为1mΩ～100mΩ；

——温度-10℃～80℃。

（注：UB为蓄电池标称电压，N为整组蓄电池只数。）

6.5.1.2系统参数检测精度应满足以下要求：

——蓄电池组电压±0.5%；

——蓄电池单体电压±0.2%；

——蓄电池组电流0~0.3I10精度要求为：0.03I10

0.3I10~5I10精度要求为±1%。

——蓄电池直流内阻重复精度±5%；

——温度±1℃

6.5.2集中控制单元

6.5.2.1应能实时监控并显示蓄电池组的运行参数，并将数据实时或定时上传至远端监控终端。

6.5.2.2在核容充放电过程中，蓄电池组的运行参数应在集中控制单元进行记录、储存并可查看。

6.5.2.3集中控制单元储存的数据应能通过本地接口导出或通过网络接口上传至远端监控终端后导

出。

6.5.2.4应能设置蓄电池组运行状态的告警限值。

6.5.2.5应能自动识别远程充放电系统故障，并将报警信息通过干接点输出。

6.5.3远端监控终端

6.5.3.1应能与现场的集中控制单元进行通讯，实时或定时接收并显示蓄电池组各类运行参数，应支

持下发指令，具备远程控制充放电作业的功能。

6.5.3.2在充放电过程中，应能实时读取集中控制单元数据，记录并存储充放电过程中蓄电池组及远

程充放电系统的数据。

6.5.3.3远端监控终端应能通过邮件或短信等方式发出告警信息，包含发生时间以及告警类型。

6.5.3.4充放电作业完成后，远端监控终端应自动评估蓄电池组及各蓄电池单体的容量，并根据设定

的容量评估判据，对落后单体发出告警信息。

6.5.3.5单只蓄电池充放电详细的放电数据应能够通过远端监控终端或现场集中控制单元查看，并能

够以蓄电池组电压曲线、放电电流曲线、蓄电池单体温度曲线、蓄电池单体电压曲线、蓄电池电压柱

状图等图形展示。

6.5.3.6正常的核容放电结果记录，可参照附录B，并能自动生成核容报告。

6.6远程充放电控制程序要求

6.6.1应能通过远端控制终端或现场控制蓄电池组充放电启停，应支持定时启动充放电功能，当触发

设定的充放电终止条件时，应自动停止充放电。

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6.6.2充放电启动前，离线式远程充放电系统或在线式远程充放电系统应自动断开直流母线对蓄电池

组的充电回路，一体式远程充放电系统应自动终止直流母线对蓄电池组的充电。

6.6.3充放电作业启动前，应读取该蓄电池组上一次放电时间以及当前的状态信息，对直流电源系统

状态进行检查及评估，确认具备充放电条件时才能启动充放电。

6.6.4充放电启动前，远程充放电系统应自动对各可控开关的有效性进行检查，在线式远程充放电系

统还应检查单向导通器件的有效性。

6.6.5充放电启动前应满足备用供电的条件。未配备双向DC/DC装置的直流电源系统，两段直流母

线通过母线联络单元的可控开关连接，实现相互备用供电。配备双向DC/DC装置的直流电源系统，两

段直流母线已具备互相备用供电条件。

6.6.6充放电作业启动前，宜先对蓄电池组进行均衡充电或补充充电。

6.6.7在充放电作业启动前，应先自动检测蓄电池单体的内阻，单体内阻值偏差大于入网测试值的50%

以上时，不宜启动充放电作业。

6.6.8在下列情况下禁止启动放电：

——系统未处于正常运行状态；

——蓄电池组故障告警或设备故障告警尚未处理完毕；

——蓄电池处于均充状态；

——通信异常。

6.6.9系统充放电过程中，达到以下任一条件时应终止放电，并自动计算电池组的容量：

——蓄电池组端电压下降至1.8V*×N（10小时率放电）；

——任一单体电池电压下降至1.8V（10小时率放电）；

——达到设定的放电时长；

——放电终止条件应自动相互匹配，放电倍率、单体电压下限值与放电持续时间的设置应符合GB/T

19638.1-2014中6.17.1规定的要求。

6.6.10系统放电过程中，发生以下情况时应终止放电，并通过干接点等形式发出相应的告警信息：

——集中控制单元、充放电功能单元和蓄电池监控单元之间的通信异常超过10min；

——交流停电；

——系统故障告警；

——蓄电池组故障告警；

——输出功率超过额定值的105%，运行时间大于或等于1分钟；

——集中控制单元与远端监控终端通讯中断超过10min。

6.6.11当远程充放电过程异常终止后，不应自动恢复充放电作业，仅在故障排除后，且经由人工判断

异常终止不影响容量计算时，才应恢复充放电作业。

7安全要求

7.1网络安全

7.1.1系统的集中控制单元应按照通信规约通过标准的通信接口与监控中心的远程控制终端进行通

信，并通过远程控制终端实现遥信、遥测、遥控。

7.1.2系统的集中控制单元的通信接口应采用标准接口。

7.1.3通信规约应与直流电源系统所属中心监控网络的通信规约统一。通信规约应选用国际标准规约

或国家标准规约。

7.2设备安全

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7.2.1正常运行条件下，蓄电池组充放电电流为额定电流时，远程充放电系统各模块中元器件的温升

应符合GB/T19826-2014中5.3.5的全部要求。

7.2.2集中控制单元、蓄电池监控单元、双向DC/DC装置和双向换流器的电磁兼容性能应符合GB/T

19826-2014中5.4的全部要求。

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附录A

（资料性）

远程充放电系统典型接线图

A.1离线式远程充放电系统

离线式远程充放电系统接线图，见图A.1。

图A.1离线式远程充放电系统接线图

离线式远程充放电系统可参考以下配置：1ZK、2ZK、3ZK、4ZK、5ZK、双向换流器。

图A.1中开关均采用直流断路器（带电控）。断路器（带电控）1ZK为母联联络开关；断路器（带

电控）2ZK、3ZK与保险丝串联，起隔离蓄电池组的作用；断路器（带电控）4ZK、5ZK为2组蓄电池充

放电切换开关。

正常运行时，模块1合上，模块3、模块4断开。当需要对1#蓄电池组充放电时，合上模块3，断

开I段母线的模块1，合上模块4的4ZK。此时1#蓄电池组与直流母线断开连接，随后启动双向换流器，

对蓄电池进行放电，将蓄电池电能逆变为交流电后接入到站用交流电源系统。

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放电完成后，由双向换流器将交流电整流为直流后对#1蓄电池组充电。充电完成后，系统自动先

断开模块4的4ZK，然后合上I段母线的模块1，最后断开模块3，恢复正常运行状态。

A.2在线式远程充放电系统

在线式远程充放电系统接线图，见图A.2。

图A.2在线式远程充放电系统接线图

在线式放电系统可参考以下配置：1ZK、双向DC/DC装置、2ZK、3ZK、4ZK、5ZK、单向导通器件D1

和D2、双向换流器。

在启动放电祖业前，需要先将2ZK或3ZK断开，断开蓄电池组与直流母线之间的充电回路，蓄电池

组通过D1和D2保持对直流母线的供电能力。闭合4ZK或5ZK将蓄电池组接入双向换流器，形成充放电

回路，双向换流器启动并网放电。蓄电池组以设定的放电电流值恒流放电，此时双向DC/DC装置处于备

用状态。当启动放电的直流电源系统因交流失电或充电机故障导致直流母线电压低于设定判据时，双向

DC/DC装置启动，为直流电源系统供电；当达到放电终止条件时，双向换流器自动停止放电，启动对蓄

电池组的充电程序，直至达到充电终止条件时自动停止充电，并断开4ZK和5ZK，闭合2ZK或3ZK，恢

复直流点烟系统正常运行。

A.3一体式远程充放电系统

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一体式远程充放电系统接线图，见图A.3。

图A.3一体式远程充放电系统接线图

一体式远程充放电系统可参考以下配置：调压装置、母联保护装置、逆变器放电设备，1ZK、2ZK、

3ZK。

启动充放电前，通过调压装置将充电机调整为充电状态，检查蓄电池状态正常时，调低充电机输出

电压，蓄电池组进入放电状态，由蓄电池组向直流负载放电。自动检测蓄电池组状态正常的条件下，控

制充电机输出电流为零，即不充不放状态。将蓄电池组通过2ZK或3ZK接入逆变器放电设备，启动逆

变器放电设备放电。放电结束后，停止逆变器放电设备，通过调压装置控制充电机进入充电状态。充电

完成后，通过调压装置将充电机电压调到正常浮充电压状态，完成整个核容充放电控制过程。

正常情况下，母联保护装置的可控直流接触器与手动母联为并联的双重结构，处于常开状态。如果

在放电过程中放电蓄电池组所在的母线失压，母联联络回路的双路电压比较器自动触发可控直流接触器

闭合，二段母线接入，回复直流电源系统正常运行。

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附录B

（资料性）

远程自动核容报告附录

远程自动核容报告，可参考表1。

表1蓄电池放电报告单

蓄电池放电报告单

站名：电池型号

电压等级/V电池额定容量/Ah

电池数量/只电池组编号

放电开始时间放电终止时间

放电电流/A放电终止原因

实际放电容量/Ah

蓄电池放电记录

时间放电前放电始时:分:时:分:时:分:时:分:时:分:…时:分:

电池编号秒秒秒秒秒秒

1#

2#

3#

…

N#

12