《储能型不间断电源系统技术导则》

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储能型不间断电源系统技术导则

1范围

本文件规定了储能型交流不间断电源系统的分类、结构、容量配置、运行模式、安全防护、测试方

法和性能评价方法。

本文件适用于储能型不间断电源系统的规划、设计、制造、建设和运行维护，储能型直流不间断电

源系统可参照执行。

2规范性引用文件

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

仅该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/T40595并网电源一次调频技术规定及试验导则

DL/T2247.3电化学储能电站调度运行管理第3部分：调度端实时监视与控制

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

不间断电源系统uninterruptiblepowersystem，UPS

由变流器、开关和储能装置（如蓄电池）组合构成的，在输入电源故障时维持负载电力连续性的电

源设备。

储能型UPSenergystoragetypeUPS

通过对UPS相关设备的控制与调节，在保证备电功能的基础上，实现多种储能功能的不间断电源系

统。

变流器converter；convertor

电力电子变换的运行单元，包含一个或几个电子阀器件、变压器，必要时还有滤波器和辅助装置（如

有）。

储能装置energystoragedevice

由单个或多个装置组成、用于在要求的储能供电时间内提供电力的系统。

注：包括但不限于电池、超级电容器、飞轮储能系统和燃料电池系统等。

储能装置能量状态energystateoftheenergystoragedevice

在规定条件下，储能装置当前已充电能量（可放电能量）与最大可充电能量（最大可放电能量）的

比值，用百分比表示。

调峰peakregulation

储能型UPS在用电高峰时段释放电能、在用电低谷时段存储电能的一种运行模式。

一次调频primaryfrequencycontrol

当电力系统频率偏离目标频率时，储能型UPS通过控制系统的自动反应，调整有功出力减少频率偏

差的一种控制功能。

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4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

AGC自动发电控制automaticgenerationcontrol

AVC自动电压控制automaticvoltagecontrol

UPS不间断电源系统uninterruptiblepowersupply

5一般规定

基本要求

5.1.1储能型UPS应满足UPS设备所有相关要求以及本文件的分类、结构、容量配置、运行模式、安

全防护、性能评价方法和测试方法的要求。

5.1.2储能型UPS的设备和系统测试，应先进行UPS的性能和功能测试，再进行储能相关功能和性能

的测试。

分类

5.2.1储能型UPS按储能装置与电网交互的方式，可分为：

a)单向调节型UPS；

b)双向调节型UPS。

5.2.2单向调节型UPS通过调节所供电负荷的能量来源（市电或储能装置）实现电网调节，双向调节

型UPS在此基础上可通过控制储能装置向电网提供有功和无功功率输出。

结构

储能型UPS包括并网变流器、负荷侧变流器、电池系统，以及配套的辅助设施。

注：并网变流器是实施单向调节或双向调节的载体。

手动维护旁路

静态旁路

并网变流器700VDC负荷变流器

AC/DCDC/AC

UPS输入UPS输出

电池系统

图1储能型UPS典型拓扑结构

容量配置

储能型UPS的容量配置，应在确保备电时长的基础上，考虑其它储能功能对容量的需求，经过计算

和经济评价后确定。

运行模式

储能型UPS的运行模式包括基础的备电运行模式，以及储能相关的运行模式，包括但不限于：

——调峰运行模式；

——一次调频运行模式；

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——AGC/AVC运行模式。

安全防护

储能型UPS应具有以下安全防护功能：

a)储能型UPS与电池系统应具有双向心跳检测功能，以检测通信是否正常；

b)在储能功能和备电功能冲突的情况下，储能型UPS应优先保障备电功能；

c)当电池系统触发低电压/低容量告警时，储能型UPS应快速退出储能模式，保障备电能力；

d)在出现通讯及其他故障时，储能型UPS应快速退出储能模式，保障备电能力；

e)储能型UPS应具有本地控制的功能，以实现在本地储能功能和备电功能的控制。

6运行模式功能要求

调峰

6.1.1根据用电的峰谷平电价或分时电价，控制UPS并网变流器，实现用电峰谷调节的功能。

6.1.2当市电电价为谷段时，控制UPS并网变流器，由市电给负荷供电，同时给电池充电。

6.1.3当市电电价为峰段时，控制UPS并网变流器，由电池给负荷供电；双向调节型UPS若此时还

有富余能量，则向电网售电获取收益。

6.1.4储能型UPS在进行峰谷调节运行过程中，其储能装置最低的能量状态应能满足负荷备电时长要

求。

一次调频

6.2.1当检测到电力系统频率偏离目标频率时，双向调节型UPS应通过控制系统的自动反应，调整有

功出力以减少频率偏差。

6.2.2当一次调频完成后，储能型UPS恢复至正常运行状态。

6.2.3储能型UPS在进行一次调频运行过程中，其储能装置最低的能量状态应能满足负荷备电时长要

求。

AGC/AVC调节

6.3.1当接收到调度AGC/AVC指令时，双向调节型UPS应按照指令要求的有功功率和无功功率大小，

向电力系统提供特定功率。

6.3.2当AGC/AVC调节完成后，储能型UPS恢复至正常运行状态。

6.3.3储能型UPS在进行AGC/AVC运行过程中，其储能装置最低的能量状态应能满足负荷备电时长要

求，且应满足DL/T2247.3的要求。

7储能型UPS性能分析

储能型UPS性能指标

储能型UPS性能指标包括响应时间、调节时间、迟滞时间、有功调差系数、功率控制偏差率、电池

充放电功率控制能力。

a)响应时间为储能型UPS自收到控制信号，至输出功率首次达到目标值所允许范围的时间。

b)调节时间为储能型UPS站自收到控制信号，至输出功率与目标功率值偏差的绝对值始终稳定

在一个规定百分比以内的起始时刻的时间。

c)迟滞时间为储能型UPS自收到控制信号，至输出功率首次从稳态值开始变化的时间。

d)有功调差系数为在系统频率偏离额定值时，储能型UPS充电/放电功率变化量标幺值与系统频

率变化量标幺值的比值。

e)功率控制偏差率为储能型UPS进行功率调节时，功率稳态值与目标功率值之差与目标功率值

的比值，用百分数表示。

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f)电池充放电功率控制能力为储能型UPS根据负载工况与控制指令，应具备自动调整电池充放

电功率的能力。

经济性指标

7.2.1增量投资为储能型UPS增加的单位储能能力所带来的总投资的增量。

𝑀𝐶·····································································(1)

式中：

MCEUPS——EUPS的增量投资（MarginalCost），

CEUPS——相较于传统UPS增加的投资，

EStorage——增加的储能配置。

7.2.2增量投资回收期为储能型UPS所增加的储能部分投资通过储能参与多种电力市场交易，从而带

来现金流入累计到与该部分增量投资相等所需要的时间。投资回收期短，表明项目投资回收快，抗风险

能力强。

∑

𝑃𝑇1································································(2)

式中：

Pt——增量投资回收期，年数。

T——各年累计净现金流量首次为正值或零的年数。

CI——现金流入量。

C——增量投资。

8储能型UPS测试方法

备电能力测试

8.1.1测试储能型UPS的备电支撑时长。

8.1.2测试应在有功功率大于额定值40%以上的工况下进行，测试方法应符合下列规定：

a)控制储能型UPS输出有功功率，直至储能装置能量状态至规定的备电时长；

b)从进线柜分别断开主电源和备用电源，控制储能型UPS处于备电运行状态；

c)记录储能型UPS为负载连续供电的时长。

通讯异常测试

8.2.1测试储能型UPS通信中断或异常，储能型UPS停止储能功能，进入备电运行状态。

8.2.2测试应在有功功率大于额定值20%以上的工况下进行，测试方法应符合下列规定：

a)控制储能型UPS运行于任一储能运行模式；

b)断开上位机与储能型UPS之间的通信；

c)观察储能型UPS是否转入备电运行状态。

调峰测试

8.3.1给储能型UPS下发谷段、峰段运行功率值指令，测试其响应动作的正确性、功率控制偏差率等。

8.3.2测试应在有功功率大于额定值20%以上的工况下进行，测试方法应符合下列规定：

a)保持无功功率设定值不变的情况下，给储能型UPS下发调峰控制指令值PPeak；

b)记录下发有功功率指令时刻（作为计时起点）及指令值PPeak，以及储能型UPS有功功率曲线和

无功功率曲线；

c)记录储能型UPS的功率方向，计算功率控制偏差率等。

一次调频测试

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8.4.1测试储能型UPS对电力系统频率的快速调节能力，包括响应时间、调节时间、功率控制偏差率

等。

8.4.2测试方法应符合GB/T40595的规定。

AGC测试

8.5.1测试储能型UPS对AGC指令的跟踪性能，包括响应时间、调节时间、功率控制偏差率等。

8.5.2测试应在有功功率大于额定值20%以上的工况下进行，测试方法应符合下列规定：

a)保持无功功率设定值不变的情况下，给储能型UPS下发有功控制指令值PPSET；

b)记录下发有功功率指令时刻（作为计时起点）及指令值PPSET，以及储能型UPS有功功率曲线和

无功功率曲线；

c)计算储能型UPS的响应时间、调节时间、功率控制偏差率等。

AVC测试

8.6.1测试储能型UPS对AVC指令的跟踪性能，包括响应时间、调节时间、功率控制偏差率等。

8.6.2测试应在有功功率大于额定值20%以上的工况下进行，测试方法应符合下列规定：

a)保持有功功率设定值不变的情况下，给储能型UPS下发无功控制指令值QQSET；

b)记录下发无功功率指令时刻（作为计时起点）及指令值QQSET，以及储能型UPS无功功率曲线和

有功功率曲线；

c)计算储能型UPS的响应时间、调节时间、功率控制偏差率等。

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参考文献

[1]GB/T7260.1不间断电源系统（UPS）第1部分：安全要求

[2]GB/T7260.40不间断电源系统（UPS）第4部分：环境要求及报告

[3]GB/T12325电能质量供电电压允许偏差

[4]GB/T14549电能质量公用电网谐波

[5]GB/T14714信息技术设备用不间断电源通用规范

[6]GB/T15543电能质量三相电压不平衡

[7]GB/T15945电能质量电力系统频率偏差

[8]GB/T34120电化学储能系统储能变流器技术规范

[9]GB/T34133储能变流器检测技术规程

[10]GB/T36276电力储能用锂离子电池

[11]GB/T36548电化学储能系统接入电网测试规范

[12]DL/T5810—2020电化学储能电站接入电网设计规范

[13]DL/T5816—2020分布式电化学储能系统接入配电网设计规范

[14]IEC62933-1Electricalenergystorage(EES)systems–Part1:Vocabulary

[15]NFPA855StandardfortheInstallationofStationaryEnergyStorageSystems

6

ICS点击此处添加ICS号

CCS点击此处添加CCS号

团体标准

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储能型不间断电源系统技术导则

TechnologyGuideforenergystoragetypeuninterruptiblepowersystems

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中关村储能产业技术联盟发布

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1范围

本文件规定了储能型交流不间断电源系统的分类、结构、容量配置、运行模式、安全防护、测试方

法和性能评价方法。

本文件适用于储能型不间断电源系统的规划、设计、制造、建设和运行维护，储能型直流不间断电

源系统可参照执行。

2规范性引用文件

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

仅该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/T40595并网电源一次调频技术规定及试验导则

DL/T2247.3电化学储能电站调度运行管理第3部分：调度端实时监视与控制

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

不间断电源系统uninterruptiblepowersystem，UPS

由变流器、开关和储能装置（如蓄电池）组合构成的，在输入电源故障时维持负载电力连续性的电

源设备。

储能型UPSenergystoragetypeUPS

通过对UPS相关设备的控制与调节，在保证备电功能的基础上，实现多种储能功能的不间断电源系

统。

变流器converter；convertor

电力电子变换的运行单元，包含一个或几个电子阀器件、变压器，必要时还有滤波器和辅助装置（如

有）。

储能装置energystoragedevice

由单个或多个装置组成、用于在要求的储能供电时间内提供电力的系统。

注：包括但不限于电池、超级电容器、飞轮储能系统和燃料电池系统等。

储能装置能量状态energystateoftheenergystoragedevice

在规定条件下，储能装置当前已充电能量（可放电能量）与最大可充电能量（最大可放电能量）的

比值，用百分比表示。

调峰peakregulation

储能型UPS在用电高峰时段释放电能、在用电低谷时段存储电能的一种运行模式。

一次调频primaryfrequencycontrol

当电力系统频率偏离目标频率时，储能型UPS通过控制系统的自动反应，调整有功出力减少频率偏

差的一种控制功能。

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4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

AGC自动发电控制automaticgenerationcontrol

AVC自动电压控制automaticvoltage