DB61T1758-2023电动汽车储能充电站设计规范.docx
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1、ICS 29.020CCS T 47DB61陕西省地方标准DB 61/T 17582023电动汽车储能充电站设计规范Design specification for energy storage charging station of electric vehicle2023 - 11 - 14 发布2023 - 12 - 14 实施陕西省市场监督管理局发 布DB61/T 17582023目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 站区规划和总平面布置35 储能系统36 电气一次67 系统及电气二次88 土建109 采暖通风与空气调节1110 给水和排水1112 环境保护13
2、I11 消防11前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件的某些内容可能涉及专利。本文件发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由陕西省发展和改革委员会提出和归口。本文件起草单位:陕西省电力行业协会电动交通及储能分会、国网陕西省电力有限公司、国网陕西 省电力有限公司电力科学研究院、南瑞电力设计有限公司、西安理工大学、国网陕西省电力有限公司信 息通信公司、中咨工程管理咨询有限公司、国网陕西省电力有限公司潼关县供电分公司。本文件主要起草人:锁军、张钰声、刘云海、卞晓庆、纪小冬、杨文宇、李龙、郭鑫、唐欢、宋卫 章、任晓龙、朱彧、李树芃、
3、刘雪萍、龙露。本文件为首次发布。本文件由国网陕西省电力有限公司电力科学研究院负责解释。 联系信息如下:邮编:710100II单位:国网陕西省电力有限公司电力科学研究院地址:陕西省西安市长安区航天中路669路电动汽车储能充电站设计规范1 范围本文件为推广电动汽车储能充电站(以下简称电站)技术的应用,规范了电站的设计,做到安全可 靠、节能环保、技术先进、经济合理。本文件适用于电化学介质储能的新建、扩建或改建的功率为500kW且容量为500kWh及以上的电站 的设计,功率为500kW且容量为500kWh以下的电站可参照执行。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
4、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/T 19596电动汽车术语GB 51048电化学储能电站设计规范GB/T 34120电化学储能系统储能变流器技术规范GB/T 34131电力储能用电池管理系统IEC60870-5-104Telecontrol equipment and systems - Part 5-104 GB/T 12325电能质量 供电电压偏差GB/T 12326电能质量 电压波动和闪变GB/T 14549电能质量 公用电网谐波GB/T 15543电能质量 三相电压不平衡GB 5006
5、03110kV高压配电装置设计规范DL/T 5222导体和电器选择设计规程GB 5005320kV及以下变电所设计规范GB 50054低压配电设计规范GB 50034建筑照明设计标准GB 50582室外作业场地照明设计标准DL/T 5390发电厂和变电站照明设计技术规定GB 19517国家电气设备安全技术规范DL 5009.3电力建设安全工作规程 第3部分:变电站GB/T 14285继电保护和安全自动装置技术规程DL/T 5003电力系统调度自动化设计规程DL/T 5202电能量计量系统设计技术规程DL/T 544电力通信运行管理规程GB 50966电动汽车充电站设计规范DL/T 5044电力
6、工程直流电源系统设计技术规程GB 50348安全防范工程技术标准1GB 50395视频安防监控系统工程设计规范GB 50394入侵报警系统工程设计规范GB 50396出入口控制系统工程设计规范GB 50009建筑结构荷载规范DL/T 5457变电站建筑结构设计技术规程GB 50009建筑结构荷载规范GB 50007建筑地基基础设计规范GB 50010混凝土结构设计规范(附条文说明)(2015年版)GB 50011建筑抗震设计规范(2016年版)GB 50017钢结构设计标准GB 50019工业建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50016建筑设计防火规范(2018年版)GB 50015建筑给水
7、排水设计标准GB 50966电动汽车充电站设计规范GB 5749生活饮用水卫生标准GB 50140建筑灭火器配置设计规范GB 50116火灾自动报警系统设计规范GB 12348工业企业厂界环境噪声排放标准GB 8702电磁环境控制限值GB 8978污水综合排放标准GB/T 31962污水排入城镇下水道水质标准3 术语和定义GB/T 19596、GB 50966界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1储能系统 energy storage system通过储能介质进行可循环电能存储、转换及释放的设备系统。3.2储能单元 energy storage unit电池组、电池管理系统及其相连接的功
8、率变换系统组成的最小储能系统。来源:GB 51048-2014,2.2.0.23.3功率变换系统 power conversion system(PCS)与储能电池组配套,连接于电池组与电网之间,把电网电能存入电池组或将电池组能量回馈到电网 的系统,主要由变流器及其控制系统构成。来源:GB 51048-2014,2.2.0.43.42储能变流器 power conversion system电化学储能系统中,连接于电池系统与电网(和/或负荷)之间的实现电能双向转换的变流器。来源:GB/T 34120-2017,3.33.5电池管理系统 battery management system(BMS
9、)监测电池的状态(温度、电压、电流、荷电状态等),为电池提供管理及通信接口的系统。来源:GB/T 34131,3.64 站区规划和总平面布置4.1 站区规划应遵从功能分区明确,节约用地原则。4.2 站区宜包括站内建筑、站内外行车道、安全通道、电动汽车充电区、临时停车区、储能系统区及 供配电设施等。4.3 应与站外已有或规划的道路、排水系统、周围场地标高等相协调。4.4 户外敞开式电站储能区应设置栅栏、围墙等。4.5 站区围墙、大门和站内道路应满足设备运输、安装、运行、检修、消防等要求。4.6 站区道路宜布置成环形,如有困难时应具备回车条件;站内环形消防通道路面宽度宜为 4 m,站区运输道路宽度
10、不宜小于 3 m;站内道路的转弯半径应根据行车要求确定,但不应小于 7 m。4.7 站区的管道、沟道应按最终规模统筹规划。4.8 站区宜单独设置车辆出入口。5 储能系统5.1 储能单元5.1.1 储能系统充电装置功率因数不应小于 0.95。5.1.2 储能单元应根据储能类型、电站容量、接入电压等级、功率变换系统性能、电池的特性和要求 及设备短路电流耐受能力进行设计。同组储能电池应由同型号、同容量、同制造厂的产品组成。5.1.3 电池组的成组方式及其连接拓扑应与功率变换系统的拓扑结构相匹配,并应减少电池组并联个 数。5.1.4 电池组回路应配置直流断路器、隔离开关等开断、保护设备。5.1.5 电
11、池组的出口回路、充电装置直流侧出口回路应采用直流断路器或隔离开关。5.1.6 电池组的电池裕度应根据电池的寿命特性、充放电特性及最佳充放电区间和经济性进行配置。5.1.7 储能单元设备应选择节能、环保、高效、安全、可靠、少维护型设备。5.1.8 储能系统输出的交流电源和电站配电的低压电源的进出线开关、分段开关宜采用断路器。来自不同电源的低压进线断路器和低压分段断路器之间应设机械闭锁和电气连锁装置,防止不同电源并联运 行。5.1.9 储能监控系统应满足下列要求:a) 储能监控系统应具备数据读取、数据处理与存储、控制调节、事件记录、报警处理、报表管理 和打印功能、可扩展性、对时等功能;b) 数据读
12、取功能:通过电池管理系统读取储能电池的电和热相关的参数,读取储能电池的荷电状 态,最大充放电电流(或者功率);3c) 储能监控系统应能够实现双向充放电设备发控制命令、控制充放电设备的起停、紧急停机、远方设定充放电参数的控制调节功能;5.1.10 储能监控系统应提供图形、文字、语音等一种或几种报警方式,并具备相应的报警处理功能。5.2 功率变换系统5.2.1 功率变换系统交流侧电压宜从表 1 的标准值中选取。表 1 交流侧电压电压(kV)0.38(0.4)0.66(0.69)1(1.05)6(7.3)10(10.5)35(40.5)5.2.2 功率变换系统的额定功率宜从表 2 的标准值中选取。表
13、 2 额定功率功率(kW)5007501000150020005.2.3 功率变换系统功能、性能要求应与储能单元需求相匹配,并应符合下列要求:a) 应具备并网充电、并网放电、离网放电三种基本功能;b) 应具有有功功率连续可调功能;d) 应具备低电压穿越能力。5.2.4 功率变换系统的功能应符合下列要求:a) 应采集功率变换系统交、直流侧电压、电流等模拟量和装置正常运行、告警故障等开关量信息;b) 应接收电池管理系统上送的电池电压、温度、计算电量等模拟量和故障告警等开关量保护、联 合控制所需信息;c) 应完成装置运行状态的切换及控制逻辑,且应包括功率变换系统的启停、控制方式的切换、运 行状态的转
14、换;d) 应具备保护功能,确保各种故障情况下的系统和设备安全。功率变换系统保护配置宜符合表 3 的规定;表 3 功率变换系统保护配置e) 宜支持 IEC61850、IEC60870-5-104、CAN 或 Modubs TCPIP 通信,并应能配合监控系统及电池管理系统完成储能单元的监控及保护。5.2.5 在额定运行条件下,功率变换系统的效率应符合 GB 51048 的要求。4c) 应具有无功功率调节能力;分类保护配置本体保护功率模块过流、功率模块过温、功率模块驱动故障直流侧保护直流过压/欠压保护、直流过流保护,直流输人反接保护交流侧保护交流过压/欠压保护.交流过流保护、频率异常保护、交流进线
15、相序错误保护、电网电压不平衡度保护、输出直流分量超标保护、输出电流谐波超标保护、防孤岛保护其他保护冷却系统故障保护、通讯故障保护5.3 电池及电池管理系统5.3.1 电池选型应符合下列要求:a) 应选择安全、可靠、环保型电池;b) 应采用模块化设计;c) 容量应与储能单元容量、能量相匹配;d) 不应过充、过放;e) 应具有安全防护设计。在充、放电过程中外部遇明火、撞击、雷电、短路、过充过放等各种意 外因素时,不应发生爆炸;5.3.2 电池管理系统选型应与储能电池性能相匹配,并应符合下列要求:a) 供电电源可采用交流或直流电源。其中交流电源额定电压宜为 220V,直流电源额定电压宜为110V 或
16、 220V;b) 电池管理系统与电池相连的带电部件和壳体之间的绝缘电阻值不应小于 2M;c) 电池管理系统应经受绝缘耐压性能试验,在试验过程中应无击穿或闪络等破坏性放电现象;d) 所检测状态参数的测量误差不应大于表 4 的规定;表 4 状态参数测量误差参数总电压值电流值温度值单节电压值误差要求土 1%f.s.土 0.2%f.s.土 2C土 10mV注1:f.s.为满量程。e) SOC 估算精度要求宜符合表 5 的规定;表 5 SOC 估算精度SOC 范围SOC30%30%SOC80%SOC80%精度要求SOC8%SOC10%SOC8%f) 应能在供电电源电压上限、下限时,持续运行 1h,且状态
17、参数测量精度满足要求;g) 应全面监测电池的运行状态,包括单体模块和电池系统电压、电流、温度和电池荷电量等, 事故时发出告警信息;h) 应可靠保护电池组,宜具备过压保护、欠压保护、过流保护、过温保护和直流绝缘监测等功能;i) 电池管理系统的均衡功能宜按电池特性合理配置;j) 宜支持 CAN 或 Modbus TCPIP 通信,配合功率变换系统及站内监控系统完成储能单元的监控及保护。电池室应有良好的通风,无腐蚀气体,干净整洁;室内温度宜为 1035。5.4 布置5.4.1 设备布置应遵循安全、可靠、适用的原则,便于安装、操作、搬运、检修和调试,预留分期扩 建条件。5.4.2 设备宜选用户内布置。
18、5.4.3 户外布置的储能系统,设备的防污、防盐雾、防风沙、防湿热、防水、防严寒等性能应与当地 环境条件相适应,柜体装置外壳防护等级宜不低于 IP54。5.4.4 户内布置的储能系统应设置防止凝露装置。55.4.5 储能系统设备可采用标准柜式,也可采用框架式。站内功率变换系统尺寸宜保持一致,站内电 池柜架尺寸宜保持一致。储能系统布置应满足下列要求:a) 储能系统四周或一侧应设置维护通道,其净宽不应小于 1200mm;b) 当储能系统采用柜式结构多排布置时,柜式布置维护通道宽度宜满足表 6 的规定,且不宜小于单侧门宽加 800mm。表 6 柜式布置维护通道宽度部位宽度(mm)一般最小柜正面至柜正
19、面18001400柜正面至柜背面15001200柜背面至柜背面15001000柜正面至墙15001200柜背面至墙12001000边柜至墙1200800主要通道1600200014005.4.6 功率变换系统在站内布置应有利于通风和散热。5.4.7 电池的布置应满足电池的防火、防爆和通风要求。6 电气一次6.1 并网要求6.1.1 电站接入电网的电压等级应根据电站容量及电网的具体要求确定。6.1.2 电站接入电网公共连接点电能质量应符合现行国家标准电能质量供电电压偏差GB/T 12325、电能质量电压波动和闪变GB/T 12326、电能质量公用电网谐波GB/T 14549 和电能质量三相电压不
20、平衡GB/T 15543 的规定,向电网馈送的直流电流分量不应超过其交流额定值的 0.5。6.1.3 电站有功、无功功率控制应满足应用需求,动态响应速度应满足并网调度协议的要求。6.1.4 电网频率异常时的电站响应,应符合下列要求;a) 电站并网时应与电网保持同步运行;b) 接入电网的电站的频率异常响应特性要求应符合表 7 的规定。表 7 接入电网的电站的频率异常响应特性要求65.4.8 电池管理系统宜在电池柜内合理布置或就近布置。电网频率f(Hz)要求f48电站应立即与电网断开连接电网频率f(Hz)要求48f50.2电站不应向电网输送电能6.1.5 电网电压异常时的电站响应,应符合下列要求:
21、a) 无低电压穿越能力要求的电站,电压异常响应特性要求应符合表 8 的规定;表 8 电站的电压异常响应特性要求并网点电压要求U50%UN电站不应从电网获取电能。若并网点电压低于 50%UN 持续 0.2s以上时,电站应与 电网断开连接50%UNU85%UN电 站 不 宜 从 电 网 获 取 电 能 。 若 并 网 点 电 压 位 于50%UNU85%UN 区间的持续时间大于 2s 时,电站应与电网断开连接85%UNU110%UN正常运行110%UNU120%UN电 站 不 宜 向 电 网 输 送 电 能 。 若 并 网 点 电 压 位 于110%UNU120%UN电站不应向电网输送电能。若并网
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