《电化学储能电站接入电网技术规定》专题培训

《电化学储能电站接入电网技术规定》（GB/T36547—2024）专题培训掌握电化学储能电站关键技术与应用目录标准概述01技术要求详解02仿真模型与测试规范03安全与运行适应性04实施案例分析05未来发展趋势0601标准概述国家标准定义与背景010203标准定义《电化学储能电站接入电网技术规定》（GB/T36547—2024）是针对电化学储能电站接入电网过程中的技术要求，涵盖功率控制、一次调频、惯量响应等关键内容。标准背景随着新能源的快速发展，特别是电化学储能技术的成熟，越来越多的电化学储能电站需要接入电网。为了规范接入过程，提高系统的稳定性和安全性，制定专门的技术规定显得尤为重要。起草单位该标准的起草单位包括中国电力科学研究院有限公司、国家电网有限公司、广东电网有限责任公司等多家权威机构，确保了标准的权威性和实用性。起草单位及归口管理起草单位《电化学储能电站接入电网技术规定》由多个权威机构共同起草，包括中国电力科学研究院、冀北电力公司、福建省电力公司、浙江省电力公司和南方电网电力科学研究院。这些单位在电力储能领域具有丰富的经验和专业知识，为标准的制定提供了坚实的技术支持。归口管理该标准由中国电力企业联合会主管，由全国电力储能标准化技术委员会（TC550）进行归口管理。TC550负责协调和推动电力储能相关标准的制定与实施，确保标准能够有效指导电化学储能电站的建设和运行。主要起草单位职责主要起草单位如中国电力科学研究院等在标准制定过程中负责提出技术方案、实验数据和案例分析。同时，这些单位还参与标准的修订和完善工作，确保其内容始终保持先进性和适用性，满足行业发展的需求。行业支持与参与除了主要起草单位外，电化学储能行业的其他企业和科研机构也积极参与标准的制定和反馈。通过广泛的行业合作，增强了标准的实用性和可操作性，促进了电化学储能技术的健康发展。标准发布与实施时间标准发布日期标准计划在发布后6个月正式实施。具体实施日期为2024年7月1日。此安排确保了足够的准备时间和广泛的市场适应期，以促进新标准的平稳过渡和执行。实施时间安排该标准的主要起草单位包括中国电力科学研究院有限公司、国家电网有限公司、广东电网有限责任公司等，这些单位在电化学储能领域具有丰富的经验和专业知识，为标准的制定提供了坚实的技术支持。主要起草单位《电化学储能电站接入电网技术规定》（GB/T36547—2024）由全国电力储能标准化技术委员会归口，主管部门为中国电力企业联合会。该标准于2024年1月发布，旨在规范电化学储能电站的接入技术。02技术要求详解功率控制与一次调频功率控制基本概念功率控制是指通过调整储能电站的有功功率输出，以维持电网频率稳定和优化电能使用。一次调频主要依靠自动发电控制系统（AGC），快速响应电力系统负荷变化，确保电网频率稳定。自动发电控制系统（AGC）自动发电控制系统（AGC）是一次调频的核心，通过实时监测电网频率并自动调节储能电站的有功功率。AGC具有调节优先级设置、调节方向选择和调节速率配置等功能，确保电网频率稳定。一次调频技术要求一次调频要求储能电站具备快速响应能力，能够在电力系统负荷发生突变时迅速调节功率输出。具体指标包括调频速率、调频范围和调频精度等，以确保电网运行的平稳性和可靠性。功率控制与二次调频协调在实际应用中，功率控制与二次调频需密切协作。一次调频主要用于短期频率调整，二次调频则提供长期的频率稳定保障。两者协调配合能进一步提升电网频率控制的精度和稳定性。功率控制策略功率控制策略包括下垂控制、恒功率控制和功率因数控制等。下垂控制适用于低功率水平调节，恒功率控制用于维持设定功率水平，而功率因数控制在提高电能使用效率方面有显著效果。惯量响应与故障穿越惯量响应功能惯量响应是电化学储能电站的重要功能之一，通过快速调节电站的功率输出，以维持电网的稳定。该功能与自动发电控制（AGC）功能协调配合，确保在电力系统负荷波动时能迅速作出反应。惯量响应频率死区设定电化学储能电站的惯量响应频率死区一般设定在±(0.03Hz~0.05Hz)范围内，此设置有助于防止频繁的动作，与一次调频的死区协调配置，以确保系统的稳定性和可靠性。故障穿越技术要求电化学储能电站需具备故障穿越能力，能够在电网发生故障时保持稳定运行。故障穿越包括低电压穿越和过充/过放保护等措施，确保在极端情况下不会发生系统崩溃。低电压故障穿越控制方法低电压故障穿越控制方法涉及对储能系统的实时监控和控制，通过调整电池组的充放电状态来应对电网电压下降的情况。该方法包括建立仿真模型和参数实例，模拟实际运行状况。电能质量与继电保护电能质量基本要求《电化学储能电站接入电网技术规定》对电能质量提出了基本要求，包括电压、频率和波形的稳定。这些指标直接影响到电网的可靠性和设备的性能，需通过先进的监测和调控技术确保达标。电化学储能电站应配置符合GB/T19862要求的电能质量监测装置。这些装置能够实时监测并记录电能质量数据，如谐波含量、电压波动等，为后续分析和治理提供依据。电能质量监测装置当电能质量指标不满足要求时，应安装电能质量治理设备。常见的治理设备包括滤波器、无功补偿器等，通过这些设备可以有效改善电能质量，提高电网的稳定性和安全性。电能质量治理措施电化学储能电站的继电保护配置应遵循相关标准，如DL/T2246.4-2021。继电保护装置需合理设定阈值和动作时间，以确保在故障情况下快速切除故障元件，保障电网安全。继电保护配置原则电化学储能电站需具备一定的故障穿越能力和过载能力。这意味着在系统发生故障或超负荷时，储能电站能够维持运行或短时带负荷，直到电网恢复正常，从而确保了系统的可靠性。故障穿越与过载能力03仿真模型与测试规范仿真模型要求仿真模型设计原则仿真模型的设计应基于实际系统的特性，确保模型的精确性和可靠性。设计时应充分考虑电化学储能电站的功率控制、一次调频和惯量响应等功能，以模拟真实运行情况。仿真模型参数设置仿真模型的参数设置应包括电化学储能系统的容量、电压等级、电池类型等关键数据。这些参数直接影响模型的仿真结果，需根据实际设备特性进行准确设定。仿真模型验证与校正仿真模型建立后需要进行严格的验证和校正，以确保其正确反映电化学储能电站的实际运行情况。常用的方法包括与实验数据对比、专家评审等手段，以提高模型的准确性。仿真模型应用范围仿真模型广泛应用于电化学储能电站的设计、测试和优化阶段。通过仿真模型可以提前发现潜在问题，优化系统性能，为实际接入电网提供科学依据。接入电网测试流程初步测试准备初步测试前需对储能电站进行全面检查，包括设备状态、连接线路和测试环境。确保所有设备正常运行，连接无误，测试环境符合标准要求，为后续测试奠定基础。功率控制测试功率控制测试主要验证储能电站在并网过程中的功率调节能力。通过模拟不同负荷变化，检测储能系统的功率响应速度和稳定性，确保其在电网需求下能够快速调整输出功率。充放电性能测试充放电性能测试评估储能电站的电能储存与释放效率。通过多次充放电循环，记录电池的容量、寿命及能量损耗情况，确保系统在频繁充放电条件下仍能稳定运行。电能质量测试电能质量测试重点检查储能电站并网后的电压、频率、谐波等指标。使用专业仪器监测各项电能质量参数，确保储能电站接入电网后不会对电能质量造成负面影响。安全保护测试安全保护测试检验储能电站在各种故障情况下的保护机制。包括过压、欠压、短路等情况，确保系统在异常状况下能够自动切断或保护，避免对设备和电网造成损害。测试评价技术要求测试项目与方法电化学储能电站接入电网的测试项目包括电气性能测试、安全性能测试和环境适应性测试。电气性能测试主要涉及电压、电流、功率因数等参数，确保系统在各种运行条件下的稳定与高效。测试设备与工具进行电化学储能电站接入电网测试需要高精度的测试设备及专业工具，如电力分析仪、示波器、温度传感器等。这些设备能够准确记录并分析各项参数，保障测试结果的准确性与可靠性。测试数据管理测试过程中产生的大量数据需要进行系统的管理和分析。采用数据库管理系统对测试数据进行存储、处理和分析，可以有效提高数据的可追溯性和利用率，为后续维护和优化提供依据。测试标准与规范电化学储能电站接入电网的测试需遵循国家和行业的相关标准与规范，如GB/T36547—2024等。这些标准规范提供了详细的测试项目、方法和要求，确保电站接入电网的安全性与合规性。04安全与运行适应性站址选择与布置站址选择原则站址选择应综合考虑电力系统规划、负荷分布、城乡规划及征地拆迁等因素，确保满足防火和安全要求。选址方案需确保电站布置紧凑合理，方便操作和维护，并预留适当的扩建空间以应对未来的设备和技术升级。站址环境条件站址应选择地质稳定、地势平坦的地区，避免地震带和洪水高风险区。同时，应考虑站址的气候条件，如温度、湿度和降水量，以确保储能设备的正常运行和寿命。站址电源配置站址电源配置应根据电化学储能电站的定位、重要性及可靠性要求进行。大型电站宜采用双回路供电，中小型电站可采用单回路或双回路供电。电源配置需确保供电的稳定性和可靠性，以支持电站的持续运行。站址布局规划站址布局规划应包括生产区、进站道路、进出线走廊、水源地及给排水设施等的统筹安排。布局设计应协调一致、相互衔接，确保电站内部运输道路、检修道路与主设备的布置合理有序，以满足日常运维和应急需求。环境保护与安全自动装置环境保护措施电化学储能电站在建设和运营过程中，需采取有效环境保护措施。这包括优化选址以减少对生态环境的影响，加强环境影响评价以识别和控制污染源，以及提高清洁能源利用率，促进能源结构优化。安全风险评估与预防项目规划阶段必须坚持底线思维，进行详细的安全风险评估与论证。通过合理确定电站选址、布局及安全设施建设，保障安全生产投入，确保安全设施与主体工程同时设计、施工和运行。自动灭火系统应用电化学储能电站应配置火灾自动报警系统和可燃气体探测器等自动灭火装置。这些系统能够及时检测并预警火灾，具备联动功能，实现精准消防，提高火灾防控能力。环保设备与技术应用采用先进的环保设备和技术，如多系统联动的自动灭火系统和抑制复燃技术，可有效减少电化学储能电站的环境负面影响。此外，设置温感探测器和烟感探测器有助于早期发现潜在火情。调度自动化与通信要求调度自动化基本要求根据《电化学储能电站接入电网技术规定》，电化学储能电站需配备先进的调度自动化系统，确保实时监控和远程控制功能。系统应具备自动优化调度能力，提高整体电网运行效率。故障检测与保护机制调度自动化系统应配备故障检测与保护机制，能够及时识别并记录异常情况。系统需具备自动恢复功能，确保在发生故障时能够快速恢复正常运行，减少对电网的影响。调度自动化系统架构调度自动化系统包括中央控制单元（CCU）、通信网络、数据采集与处理模块等。各子系统之间通过高速通信网络互联，实现数据的快速传输和指令的精确执行，确保系统高效运行。仿真模型与测试验证为验证调度自动化系统的性能，电化学储能电站需建立详细的仿真模型。模型应覆盖所有关键设备和系统，能够模拟各种运行场景。仿真结果需经过严格测试验证，确保系统在实际运行中的可靠性和稳定性。通信协议与接口要求电化学储能电站必须遵循统一的通信协议，如IEC61850，以确保与电网系统的无缝对接。此外，还需配置标准的数据接口，以便于与调度自动化系统进行数据交换，提升信息交互的效率与可靠性。05实施案例分析国内外成功案例分享国内电化学储能电站成功案例浙江省萧山发电厂电化学储能电站第一阶段50MW/100MWh项目于2024年8月15日首次并网成功。作为“十四五”新型储能示范项目，采用磷酸铁锂电池系统，通过220千伏线路接入电网，显著提高了新能源消纳及电网稳定运行水平。国内用户侧电化学储能项目广东汇宁时代1.3GW/2.6GWh电化学储能电站计划采用500kV电压等级接入，为目前国内电压等级最高的拟建项目之一。此类高电压等级接入方案展示了在大规模储能电站与电力系统协同中的巨大潜力。国内电网侧共享储能电站山东电建承建的宁夏青铜峡100MW/200MW电化学储能电站于2023年6月30日成功并网，该电站设置38个储能单元，通过110kV升压站接入相邻220KV升压站。该项目有效提升了电网的稳定性和电能质量。问题与解决方案电网适应性问题电化学储能电站接入电网时需考虑其对电网的影响。通过技术经济比较，选择低电压等级接入可减少对电网的扰动，同时确保满足应用需求。电能质量问题电化学储能电站接入电网需保证良好的电能质量。标准规定了储能系统的电能质量要求，包括电压、频率和谐波等参数，以确保电网的稳定性。保护与安全自动装置配置为保障电化学储能电站的安全，需要配置与电网侧相适应的保护与安全自动装置。这些装置应能响应电网故障，确保储能系统及电网的安全运行。通信与自动化要求电化学储能电站接入电网需要完善的通信与自动化系统，以便实现远程监控与管理。这包括与国家电化学储能平台的对接以及数据的安全传输和处理。最佳实践与经验总结功率控制与一次调频电化学储能电站在接入电网时，需具备功率控制和一次调频的能力。这意味着储能系统能够根据电网的需求快速调整输出功率，以确保电网的稳定性和高效运行。惯量响应与故障穿越储能电站需要具备惯量响应和故障穿越的功能，以确保在电网发生故障或波动时，能够迅速响应并维持系统的稳定。这包括在电网频率下降时增加惯性，以及在设备故障时保持正常运行。电能质量与继电保护储能电站应具备良好的电能质量和继电保护功能，以减少对电网的负面影响。电能质量包括低谐波失真、低电压和电流波动等指标，而继电保护则确保设备在故障情况下能及时切除，保障电网安全。调度自动化与通信储能电站应配备先进的调度自动化和通信系统，以实现与电网的高效协同。这包括实时数据传输、远程监控和故障诊断等功能，有助于提升电网的智能化管理水平。06未来发展趋势技术创新与研发方向04030102新型储能技术创新新型储能技术如锂电储能、钠硫电池、全钒液流电池和压缩空气储能在“双碳”目标下备受关注。这些技术具备大潜力，将提升电网调节能力和稳定性，满足可再生能源渗透率快速增长的需求。安全与性能提升电化学储能技术的发展聚焦于安全性和性能提升。通过优化材料和设计，提高电池的循环寿命、能量密度和功率密度，确保其在各种环境和工作条件下的可靠性和稳定性，是当前研究的重点。成本控制与经济性研究降低度电成本是电化学储能技术发展的核心目标之一。通过创新材料和生产技术，优化系统设计和制造流程，可以有效减少储能设备的投资和使用成本，增强其市场竞争力和推广潜力。环境友好型技术发展环境友好是现代储能技术研发的重要方向。研发低毒害