《工业用柜式电池储能系统技术规程》

ICS01.120

A00

团体标准

T/CASXXXX—2019

代替T/CASXXXX—201X

工业用柜式电池储能系统技术规程

Technicalregulationsforindustrialcabinet-typebattery

energystoragesystems

(征求意见稿)

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国标准化协会发布

T/CASXXX—201X

目次

前言.......................................................................................................................................................III

1范围.........................................................................................................................................................1

2规范性引用文件.........................................................................................................................................1

3术语和定义.................................................................................................................................................1

4一般规定.....................................................................................................................................................2

5系统构架.....................................................................................................................................................2

6储能电池.....................................................................................................................................................3

7电池管理系统（BMS）............................................................................................................................4

8储能变流器（PCS）..................................................................................................................................4

9能量管理系统（EMS）.............................................................................................................................5

10消防和安全...............................................................................................................................................6

11散热冷却系统...........................................................................................................................................7

12安装.........................................................................................................................................................7

13运行和维护...............................................................................................................................................7

附录A（资料性）户外柜保养和维护检查表..................................................................................9

附录B(资料性)PCS保养与维护........................................................................................................11

附录C（资料性）液冷机保养与维护............................................................................................12

附录D（资料性）应急措施............................................................................................................13

II

T/CASXXX—201X

工业用柜式电池储能系统技术规程

1范围

本文件规定了工业用柜式电池储能系统的一般规定、系统构架、储能电池、电池管理系统、（BMS）

储能变流器（PCS）、能量管理系统（EMS）、消防和安全、散热冷却系统、安装和运行和维护要求。

本文件适用于表后储能，接入电压等级为380V及以上的工业企业，使用锂离子电池的柜式电

池储能系统。额定功率等级（kW）系列为：30、50、100、200、250、500、630。

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（包括所有的修订单）

适用于本文件。

GB/T7417铁路信号AX系列继电器

GB/T34120电化学储能系统储能PCS技术规范

GB/T34131电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范

GB/T36276电力储能用锂离子电池

GB/T36547电化学储能系统接入电网技术规定

GB/T36549电化学储能电站运行指标及评价

GB/T40090储能电站运行维护规程

GB/T42288电化学储能电站安全规程

GB/T36558电力系统电化学储能系统通用技术条件

GB51048电化学储能电站设计规范

GB50116火灾自动报警系统设计规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

柜式储能系统cabinetstyleenergystoragesystem

通过电化学电池进行可循环电能存储、转换及释放的一体化户外柜系统。

3.2

电池管理系统batterymanagementsystem

监测电池的状态（温度、电压、电流、荷电状态等），为电池提供维护、管理及通讯接口的系统。

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3.3

储能变流器powerconversionsystem

用于连接电池系统与电网(和/或负荷)之间的实现电能双向转换的装置。

3.4

监控系统monitorandcontrolsystem

储能系统中对电池系统、变流器等进行协调控制、保护、监测等软硬件单元的总称。

3.5

额定能量ratedenergy

在规定条件下测得或由制造商声明的电池能量，以Wh为单位。

4一般规定

4.1柜式储能系统主要用于用户负荷的削峰填谷、需量管理和提升电能质量，宜具备需求侧响应能

力。

4.2柜式储能系统应建设在用户内部场地或相邻位置，直接接入用户内部配电设施，相邻位置宜与

企业围墙毗连，之间不应有公共道路、其他建筑物等隔离。

4.3柜式储能系统应满足相应电压等级的电气设备绝缘耐压要求。

4.4储能系统所选储能电池、电池管理系统、储能变流器等设备应通过型式试验。

4.5柜式储能系统的保护应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。

4.6柜式储能系统保护的配建及整定应与电网侧保护相适应，与电网侧重合闸策略相配合。

4.7柜式储能系统应具备防孤岛和逆功率保护功能，防孤岛保护应与电网侧线路保护相配合，当配

建的逆功率保护设备检测到逆向电流超过额定输出的5％时，储能设备应在0.5s～2s内停止向电网

线路送电。

4.8柜式储能系统接入配电网时并网电压应符合GB/T36547的要求。

4.9柜式储能系统并网点处的保护应与所接入电网的保护协调配合，柜式储能系统的接地型式与接

入电网的接地型式一致，不应抬高接入电网点原有的过电压水平，不应影响原有电网的接地故障保

护配合设置。

5系统构架

5.1柜式储能系统结构如图1所示。

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表1柜式储能系统结构图

5.2柜式储能系统架构由储能电池、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）、储能变流器（PCS）、

消防系统和散热冷却系统组成。

6储能电池

柜式储能系统的电池类型首选锂离子电池，也可采用钠离子电池，铅碳电池等。以下实验测试

方法针对于锂离子电池，其他依据电池类型不同做对应调整。

6.1电池单体

6.1.1电池单体外观应无变形及裂纹，表面应干燥、平整无毛刺、无外伤、无污物、无电解液腐蚀

等，且标识清晰、正确。

6.1.2电池单体外观、尺寸和质量、电性能、环境适应性、耐久性及安全性能应满足GB/T36276

的相关要求。

6.1.3电池单体室温倍率重放电性能应符合以下要求：

电池单体室温倍率重放电性能应符合以下要求：

a）2、2条件下充电能量相对于、条件下充电能量的能量保持率不小于95%；

PrcnPrdn′PrcnPrdn′

b）2、2条件下放电能量相对于、条件下放电能量的能量保持率不小于95%；

PrcnPrdn′’PrcnPrdn′

c）4、4’条件下充电能量相对于、条件下充电能量的能量保持率不小于90%；

PrcnPrdn′PrcnPrdn′

d）4、4’条件下放电能量相对于、条件下放电能量的能量保持率不小于90%；

PrcnPrdn′PrcnPrdn′

PrcnPrdn′

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注：n：电池的额定充电小时率；n′：电池的额定放电小时率；：n小时率额定充电功率；：n′小时率

额定放电功率。

6.2电池模块

6.2.1电池模块外观不应有变形，表面干燥、无外伤，且排列整齐、连接可靠、标识清晰等。

6.2.2电池模块外壳、接插件、采集和控制线束、动力电缆等部件应采用阻燃材料。

6.2.3电池模块还应满足符合GB/T36276相关要求。

7电池管理系统（BMS）

7.1电池管理系统应符合GB/T34131的相关规定。

7.2根据电芯厂家提供的电池保护参数，BMS通过实时诊断实现电池保护功能。

7.3具备单体电压诊断与保护功能，包括单体过压保护、单体欠压保护和单体压差过大保护；BMS

启动需开启电压监控功能，执行一次检查不超过一个循环周期；电池系统在过压或欠压情况下，应

发出预警信息出甚至断开相应继电器。

7.4具备电池包总电压诊断与保护功能，包括电池包总电压过压和欠压保护；BMS启动应开启总电

压监控功能，执行一次检查不超过一个循环周期；电池系统在过压或欠压情况下，应发出预警信息

甚至断开相应继电器。

7.5具备电池温度诊断与保护功能，包括电池温度过高保护、电池温度过低保护、电池温度温差过

大保护和电池温度变化率过快保护；BMS启动应开启温度监控功能，执行一次检查不超过一个循环

周期；电池系统在温度异常情况下，应发出预警信息甚至断开相应继电器。

8储能变流器（PCS）

8.1一般要求

8.1.1认证需求

储能变流器（PCS）应满足国家强制性认证要求，乙方需全程配合完成认证。

8.1.2基本规格和形式符合下列要求：

a）PCS能够自动化运行，可实时通讯上传各项运行数据，实时故障数据，历史故障数据。

b）PCS本体具有直流输入手动分断开关、交流电网手动分断开关和紧急停机操作开关；每台

PCS的交流输出侧带有断路器与变压器低压侧形成安全隔离。

c）PCS柜体的全部金属结构件都经过特殊防腐处理，以具备防腐、美观的性能；柜体结构安

全、

d）可靠，具有足够的机械强度，保证元件安装后及操作时无摇晃、不变形；柜体采用封闭式结

构；元件特别是易损件安装便于维护拆装，各元件板有防尘装置；柜体设备考虑通风、散热；并设

计有保护接地。

8.2基本功能

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8.2.1PCS具有故障记录功能，每份记录的信息包括故障期间重要的模拟量和开关量，以便进行事

故分析。

8.2.2直流侧保护功能，包括：过压/欠压保护、过流保护、输入反接保护、短路保护。输入侧的

极限短路电流分断能力不低于40kA。

8.2.3交流侧保护功能，包括：过压/欠压保护、过/欠频保护、过流保护、过载保护、过热保护、

相位保护、交流相序反接保护、直流分量超标保护、三相不平衡保护功能、通讯故障保护。

8.2.4具备防孤岛保护功能，孤岛监测时间不超过2s。

8.2.5通信:配有模块化通讯模块，支持IEC61850、MODBUS等规约，可快速通过TCP或MMS、

GOOSE与后台进行通讯。配置2个RS485串口和2组CAN，选配WIFI。

8.2.6PCS具备恒功率和V/F两种运行模式。V/F模式下可自启动并支持80%额定功率以上的交

流负荷。

8.2.7恒功率模式下P/Q可控。PCS可根据功率指令自动控制其有功功率输出，确保其最大输出

功率及功率变化率不超过额定值。

8.2.8PCS可满足削峰填谷、调频调压、黑启动。

9能量管理系统（EMS）

9.1数据采集

9.1.1监控系统应采集电池管理系统、储能变流器、变配电设备和辅助系统等设备运行信。

9.1.2监控系统数据采集响应时间应满足下列要求:遥控响应时间(从I/0输入端至站控层)不超过

2s；遥调响应时间(从I/0输人端至站控层)不超过3s。

9.2控制与调节

9.2.1监控系统控制功能包括:

a）储能系统启停、并/离网运行模式切换、充/放电模式切换;

b）断路器、隔离开关等设备的分合操作。

9.2.2监控系统应支持下列一种或多种电站运行模式:

a）电压控制;

b）跟踪计划曲线；

c）平滑功率输出；

d）备用电源供电。

9.2.3监控系统应具备防误闭锁功能。

9.2.4监控系统应支持自动和手动两种控制方式,并可相互切换。

9.2.5监控系统应能在站控层和现地层间无扰动切换,同一时刻只允许单级控制,且现地层优先。

9.2.6监控系统应支持用户控制权限设置,不同权限用户可进行控制与调节、参数设置等不同权限

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操作,权限变更日志应存档。

9.3通信

9.3.1能量管理系统与BMS、PCS通信应快速、可靠、通信规约可采用IEC61850、ModbusTCP/IP等。

9.4系统负载率

9.4.1监控系统CPU负载率应满足下列要求

a）储能系统故障时,任意10s内CPU负载率不高于70%;

b）储能系统正常运行时,任意30min内CPU负载率不高于30%

9.4.2监控系统网络负载率应满足下列要求:

a）储能系统故障时,任意10s内网络负载率不高于40%;

b）储能系统正常运行时,任意30min内网络负载率不高于30%。

10消防和安全

10.1一般规定

10.1.1柜式储能系统消防设计应遵循“预防为主、防消结合”的方针，依据国家有关法规政策，

针对电站火灾特点，从全局出发，统筹兼顾，做到安全适用、技术先进、经济合理。

10.1.2柜式储能系统的消防设计、工程建设、消防设施运行维护除应符合本文件的规定外，还应

符合国家和行业现行有关标准的规定。

10.2消防设施

10.2.1柜式储能系统应设置火灾自动报警系统，火灾自动报警系统设计应符合GB/T50116的相

关规定，如设置火灾报警控制器，应符合GB/T7417的规定。

10.2.2消防方式应采用全淹没式防护，消防介质宜采用全氟己酮、七氟丙烷、气溶胶等。

10.2.3消防预警应至少有两级：

a）一级预警：配备高灵敏度CO、烟雾、VOC、温度等类型的探测器，其中任意类型或组合类

型出现低值异常，应输出报警信息；

b）二级预警：温度传感器探测到温度≥60℃且温升大于1℃/s的预警级别或温度≥80℃并持

续3s以上或探测器任意组合类型出现高值异常，应启动灭火器联动。

10.3电池舱泄压装置

10.3.1储能系统应配置相应的泄压阀，泄压阀日常运行时，泄压口处于封闭状态，保证电池舱的

密闭性，使得舱内气体环境不发生改变。

10.3.2应保证泄压阀一侧无易燃易爆物品。

10.3.3泄压阀装置应满足防爆要求。

10.4应急措施参见附录D。

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11散热冷却系统

11.1柜式储能系统的散热冷却技术宜采用风冷、液冷等冷却方式。

11.2风冷设备应集成除湿功能，宜选配冷凝水蒸发功能。

11.3液冷机组防护等级应不低于IP54环境运行。

12安装

12.1安装环境

安装环境要求应符合表2。

表2安装环境要求

项目环境要求

应保持良好的通风环境。

进风口和出风口应要有专业的防雨防风沙防尘处理。

确保安装位置周围无树木，以防止大风刮倒树枝或刮落树叶堵塞产品门或进风口。

安装场地要求有要的防火、防水和防鼠处理。

应远离有毒有害气体集中的区域。

远离易燃、易爆、腐蚀性物品。

地基要求安装面应平整干燥，地面严禁有积水。

确保地面水平不晃动，并能承载3t的重量。

空间要求前后左右以及上方应留有足够的空间用于散热、维护和逃生。

海拔高度≤4000m，>2000m后需降容使用(高海拔机型非标处理)。

温度-30℃~+60℃,+45℃以下过载110%可长期运行，+50℃以上降额运行。

相对湿度0%～95%。

12.2安装场地

12.2.1柜式储能需安装在混凝土或其他不可燃表面上，应保证安装平面水平、牢固、平整，有足

够的承受力，禁止有凹陷或倾斜。

12.2.2建造地基时，需要考虑户外柜出线问题，预留地沟或进线孔。

13运行和维护

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13.1一般要求

13.1.1运行和维护人员应具有相关作业资格并经培训合格后方可上岗。

13.1.2运行前应编制日常维护、定期维护及应急维护规程。

13.1.3运行前应进行接地检查，确定可靠接地后方可启动运行。

13.1.4宜定期对电池容量进行标定。

13.2运行监视

13.2.1储能系统监视系统应具备完善的监控与管理功能，涵盖电网接入、PCS及BMS系统的详细

信息，运行监视的内容包括以下内容：

a）运行方式和运行状态；

b）有功功率和无功功率输出，全站上网电量、下网电量、日上网电量、日下网电量、累计上网

电量、累计下网电量、荷电状态（SOC），储能系统充电量、放电量、日充电量、日放电量、累计充

电量、累计放电量、荷电状态（SOC）、健康状态（SOH）、功率因数、电压、电流和频率等；

c）电池、电池管理系统（BMS）、储能变流器（PCS）、无功补偿装置、监控系统、继电保护、通

信系统等设备的运行状态和实时数据；

d）变压器分接头档位、断路器、隔离开关、熔断器等位置状态；

e）故障信号、事故信号、保护动作信号等；

f）火灾报警系统、消防系统等自动控制和安全保障系统。

13.2.2运行维护人员应通过计算机监控系统监视设备运行状态，发现异常情况应及时处理。

13.3户外柜保养和维护

日常检查项目和定期检查项目(6个月)应符合附录A的要求。

13.4PCS保养与维护

PCS保养与维护应按照附录B进行。

13.5液冷机保养与维护

液冷机保养与维护应按照附录C进行。

13.6UPS保养与维护

UPS保养与养护符合下列要求。

a）电池为密封式免维护，对于电池内置的机型，只要接通市电；对于电池外置（电池包）的机

型，将UPS主机与电池包连接，再接通市电；完成以上操作后不管UPS开机与否，始终向电池充电，

并提供过充、过放保护功能；

c）UPS如长时间搁置，宜每隔3个月充电一次；

d）正常使用时，建议电池应每4到6个月充、放电一次，放电至关机后充电；在高温地区使用

时，电池应每隔2个月充、放电1次；

e）电池不宜单个更换，更换时应遵守产品规格书维护要求；

f）正常情况下，电池使用寿命≥5年。

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附录A

（资料性）

户外柜保养和维护检查表

A.1户外柜保养和维护日常检查表如下：

表A.1日常检查项目表

序号日常检查项目确认

1检查整机外观无破损、生锈□

2检查周围的通风、环境温度等环境满足要求□

3检查触摸屏:数据显示，各指示灯正常，外观□

4无损伤户外柜前门防尘通风口过滤装置无异物堵塞可正常通风□

5户外柜背部液冷机防尘通风口过滤装置无异物堵塞可正常通风□

A.2户外柜保养和维护定期检查表如下：

表A.2定期检查表

序号定期检查项目(6个月)确认

1检查整机外观无破损、生锈，外部清洁□

2检查周围的通风、环境温度等环境满足要求□

3检查触摸屏：各数据显示，各指示灯正常，外观无损伤□

4背部机械泄压阀无损伤，可正常开启/闭合□

5检查总进线电缆无缘层老化、破损等现象□

6检查户外柜设备接地线束无破损，螺栓处于拧紧的状态□

7户外柜前门防尘通风口过滤装置无异物堵塞可正常通风□

8户外柜背部液冷机防尘通风口过滤装置无异物堵塞可正常通风□

9户外柜内部电池簇和PCS各液冷水冷管是固定无松动和无破损□

10户外柜内部消防系统和控制管道，固定无松动和无破损□

11观察到温感和烟感指示灯常亮，即为正常工作状态□

9

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12户外柜内部线束是无脱落或破损现象□

13在屏幕观察液冷机进水压力在正常范围0.8bar～1.0bar□

10

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附录B

(资料性)

PCS保养与维护

B.1PCS保养与维护如下表：

表B.1定期检查项目表

序号定期检查项目（6个月）确认

1检查变流器外观无破损、生锈。□

检查线缆无缘层老化、破损等现象，若出现需增加相应的绝缘措施或更换线缆。

2□

3