2024电化学储能电站用电池管理系统技术规范

电化学储能电站用电池管理电化学储能电站用电池管理系统通用技术规范目次前言 II12围 1范引文件 13目次前言 II12围 1范引文件 134语定义 1用件 256能求 3能求 478验试项目 6验目 69志包装 7I电化学储能电站用电池管理系统通用技术规范1 范围本文件规定了电化学储能电站电池管理系统的使用条件、功能要求、检验和试验项目等。本文件使用于新建、改建、扩建的电化学储能电站。2 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（GB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TDL/TDL/TGB/T191 2423.42423.1017626.2电化学储能电站用电池管理系统通用技术规范1 范围本文件规定了电化学储能电站电池管理系统的使用条件、功能要求、检验和试验项目等。本文件使用于新建、改建、扩建的电化学储能电站。2 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（GB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TDL/TDL/TGB/T191 2423.42423.1017626.217626.417626.517626.817626.12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（12h+12h循环）电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）静电放电抗扰度试验电快速瞬变脉冲群抗扰度试验浪涌（冲击）抗扰度试验工频磁场抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验34131 36558 634.5104 5104IEC60870-5-101860（所有部分）变电站通信网络和系统2408 3 下列术语和定义适用于本文件。3.1 electrochemicalenergystoragestation采用电化学电池作为储能元件，可进行电能存储、转换及释放的电站。3.2 powerconversionsystem；PCS实现储能电池与交流电网之间双向能量转换系统。13.3 cellblock一组并联的单体电池，是电池管理系统的最小监测对象。3.4 batterymodule（个电芯组的组合。3.5 batterycluster；BC由电池模组采用串联、并联或串并联连接方式，且与PCS及附属设施连接后实现独立运行的电池组合体，还宜包括电池管理系统、监测和保护电路、电气和通讯接口等部件。batterysubsystem3.6由连接在同一功率变换系统上的可整体控制功率输入、输出的电池簇集合。电池信息采集单元batteryinformationcollectionunit3.7采集电芯组电压，温度等信息。3.8batterymanagementunit3.3 cellblock一组并联的单体电池，是电池管理系统的最小监测对象。3.4 batterymodule（个电芯组的组合。3.5 batterycluster；BC由电池模组采用串联、并联或串并联连接方式，且与PCS及附属设施连接后实现独立运行的电池组合体，还宜包括电池管理系统、监测和保护电路、电气和通讯接口等部件。batterysubsystem3.6由连接在同一功率变换系统上的可整体控制功率输入、输出的电池簇集合。电池信息采集单元batteryinformationcollectionunit3.7采集电芯组电压，温度等信息。3.8batterymanagementunit；BMU管理一个或多个电池模组，监控电池状态，并为电池提供均衡及维护功能。3.9batterymanagementsystem；BMS监测电池的状态(温度、电压、电流、荷电状态等)，为电池提供保护。3.10 stateofenergy；SOE电池实际（剩余）可允许放出的瓦时容量与完全充电后允许放出瓦时容量的比值。3.11 stateofcharge；SOC电池的剩余安时容量与其完全充电状态的安时容量的比值。3.12 battery-balancing通过电量转移措施，减少电池间的容量差或电压差，保持不同电池间的均衡。4 4.1环境温度设备运行期间周围环境温度应不高于+55℃，不低于-20℃。4.2相对湿度日平均相对湿度不大于95%，月平均相对湿度不大于90%。设备上不应出现凝露。4.3海拔高度海拔高度宜小于2000m。24.4 供电220V48V60V、110V、120V、192V或220V。5 5.1 a)b)c)各种紧固件牢固可靠，应避免机件变形或有接触不良现象。机件表面应光滑、平整、无机械损伤（如：凹陷、裂纹等）。模块外壳平整、光滑、无毛刺、丝印文字清晰。5.2 5.2.1 BMS按GB/T34131中5.19BMS象。5.2.2 BMS应能经受GB/T2423.4规定的湿热试验，在试验后应能正常工作且满足采集测量精度的要求。5.2.3 BMS应能经受GB/T2423.10规定的振动耐久试验，试验期间及试验后BMS能正常工作。5.2.4 线束设计至少应包含以下技术要求：a)4.4 供电220V48V60V、110V、120V、192V或220V。5 5.1 a)b)c)各种紧固件牢固可靠，应避免机件变形或有接触不良现象。机件表面应光滑、平整、无机械损伤（如：凹陷、裂纹等）。模块外壳平整、光滑、无毛刺、丝印文字清晰。5.2 5.2.1 BMS按GB/T34131中5.19BMS象。5.2.2 BMS应能经受GB/T2423.4规定的湿热试验，在试验后应能正常工作且满足采集测量精度的要求。5.2.3 BMS应能经受GB/T2423.10规定的振动耐久试验，试验期间及试验后BMS能正常工作。5.2.4 线束设计至少应包含以下技术要求：a)b)c)d)e)f)HBV-0线束端子压接正确牢靠；线束接插件选型应符合标准要求，其耐压等级、载流量及连接可靠性符合产品使用要求；BMS所有通信电缆宜采用双绞线，并带有外屏蔽；线束在跨箱、跨柜等处应设计转接接插件。5.2.5 BMS应具备良好的可靠性和可用率，平均故障间隔时间不宜小于40000h。5.3 足技术指标要求。电池管理系统的电磁兼容性能应达到表1的要求。表1 电磁容能级求3序号电磁干扰项目依据标准等级要求判定依据等级要求1静电放电抗扰度GB/T17626.23GB/T14598.26-2015B5.4 采用金属外壳的BMS，金属外壳应有可靠的接地方式。6 6.1基本要求a)BMS的拓扑配置应与PCSBMS各功能具体实现层级由BMS的拓扑配置情况决定，宜分层就地实现；BMS应设置两种控制模式：就地和远方;就地模式的优先级高于远方模式。b)c)6.2测量要求BMS测量功能应能符合GB/T36558的要求，测量精度应符合以下下列规定：a)电流采样分辨率宜结合电池容量和充放电电流确定，测量误差应不大于±0.2%,采样周期应不大于50ms,上送周期宜不大于1s；电芯组电压测量误差应不大于±0.3%,采样周期应不大于200ms，上送周期宜不大于1s；1℃2℃5s,1s。b)c)6.3计算要求BMS应能够估算电池的荷电状态，充电、放电电能量值（Wh），最大充电电流，最大放电电流等状态参数，且具有掉电保持功能，具备上传监控系统的功能，各状态参数估算精度应符合下列规定：a)b)c)SOE81s；SOC81s；2%。6.4信息交互功能BMS信息交互功能应符合GB/T36558中7.4.2.3条款的要求。6.5故障诊断功能5.4 采用金属外壳的BMS，金属外壳应有可靠的接地方式。6 6.1基本要求a)BMS的拓扑配置应与PCSBMS各功能具体实现层级由BMS的拓扑配置情况决定，宜分层就地实现；BMS应设置两种控制模式：就地和远方;就地模式的优先级高于远方模式。b)c)6.2测量要求BMS测量功能应能符合GB/T36558的要求，测量精度应符合以下下列规定：a)电流采样分辨率宜结合电池容量和充放电电流确定，测量误差应不大于±0.2%,采样周期应不大于50ms,上送周期宜不大于1s；电芯组电压测量误差应不大于±0.3%,采样周期应不大于200ms，上送周期宜不大于1s；1℃2℃5s,1s。b)c)6.3计算要求BMS应能够估算电池的荷电状态，充电、放电电能量值（Wh），最大充电电流，最大放电电流等状态参数，且具有掉电保持功能，具备上传监控系统的功能，各状态参数估算精度应符合下列规定：a)b)c)SOE81s；SOC81s；2%。6.4信息交互功能BMS信息交互功能应符合GB/T36558中7.4.2.3条款的要求。6.5故障诊断功能BMS应有故障诊断功能，功能符合GB/T36558中7.4.2.4条款的要求。6.6保护功能BMS应具备电池的保护功能，应符合GB/T36558中7.4.2.5条款和7.6.2条款的要求。6.7管理功能42快速瞬变抗扰度GB/T17626.44GB/T14598.26-2015B3浪涌（冲击）抗扰度GB/T17626.53GB/T14598.26-2015B4工频磁场抗扰度GB/T17626.84GB/T14598.26-2015A5振荡波抗扰度GB/T17626.123GB/T14598.26-2015ABMS应能对充放电进行有效管理，确保充放电过程中不发生电池过充电、过放电，以防止发生充放电电流和温度超过允许值，主要功能应符合下列要求：a)b)c)温度管理功能:应能向热管理系统提供电池温度信息及其他控制信号，并协助热管理系统控制实现电芯组间平均温度的极值差小于5℃；BMSPCSBMS不应在PCS运行状态下拉开电池堆总直流断路器。d)e)f)6.8 BMS应能对充放电进行有效管理，确保充放电过程中不发生电池过充电、过放电，以防止发生充放电电流和温度超过允许值，主要功能应符合下列要求：a)b)c)温度管理功能:应能向热管理系统提供电池温度信息及其他控制信号，并协助热管理系统控制实现电芯组间平均温度的极值差小于5℃；BMSPCSBMS不应在PCS运行状态下拉开电池堆总直流断路器。d)e)f)6.8 BMS应具有电池充、放电的累计充、放电量的统计功能，并具有掉电保持功能。6.9 BMS与PCS之间应有通讯接口，宜有备用接口，作为冗余，同时宜具备1个或多个硬接点接口，用于向PCS发出待机或停机信号，其优先级高于网络通信。BMSBMSBMS应具备两个以上的继电器报警干接点。BMS应具备与电池预制舱或电池室环境控制系统的接口，并根据蓄电池的工作温度，主动调节环控设备，实现温度控制。BMS与上级监控及能量管理系统应支持IEC104或MODBUS/TCP等通用标准通讯协议，宜支持多客户端通讯方式，即支持同时与监控后台、协调控制器等两套上位机系统进行通讯。6.10 BMS应具备对时功能，能接受IRIG-B(DC)码对时、NTP网络对时或GPS/北斗卫星对时。6.11 BMS应能对电池运行参数、报警、保护定值进行整定，且具备就地和远程修改功能。6.12 BMS应具有操作权限密码管理功能,任何改变运行方式和运行参数的操作均需要权限确认。6.13 BMS1000030（1min）/所定义的限值、报警参数，并列明报警时间、日期以及报警参数的峰值。6.14 5BMS应具备足够的容量能在线存储30天的信息，存储测量数据、时间记录、故障录波等信息。且宜采用队列方式存储。6.15 BMS应有故障录波功能，故障录波功能应符合GB/T34131中5.16条款的要求。6.16 BMS应能显示确保系统安全可靠运行所必需的信息，如状态信息、相关定值、模拟量测量值、事件记录和告警记录等。7 7.1 类型7.1.1 7.1.1.1当有下列情况之一时，应进行型式试验：a)b)c)d)转厂。7.1.1.2判定规则产品在型式试验中，若有一项不合格时，应判定产品为不合格。7.1.2 不合格，则为试验不合格。8 试验项目应符合表2规定：表2 检验试项目6序号检验项目型式试验出厂试验技术要求条款1电流测量精度√√6.22电压测量精度√√6.23温度测量精度√√6.24SOE估算精度√6.35信息交互功能√BMS应具备足够的容量能在线存储30天的信息，存储测量数据、时间记录、故障录波等信息。且宜采用队列方式存储。6.15 BMS应有故障录波功能，故障录波功能应符合GB/T34131中5.16条款的要求。6.16 BMS应能显示确保系统安全可靠运行所必需的信息，如状态信息、相关定值、模拟量测量值、事件记录和告警记录等。7 7.1 类型7.1.1 7.1.1.1当有下列情况之一时，应进行型式试验：a)b)c)d)转厂。7.1.1.2判定规则产品在型式试验中，若有一项不合格时，应判定产品为不合格。7.1.2 不合格，则为试验不合格。8 试验项目应符合表2规定：表2 检验试项目6序号检验项目型式试验出厂试验技术要求条款1电流测量精度√√6.22电压测量精度√√6.23温度测量精度√√6.24SOE估算精度√6.35信息交互功能√√6.46故障诊断功能√√6.57保护功能