DB32／T+4534-2023+动力电池梯次利用储能系统应用技术规范.pdf

!7,江苏省市场监督管理局发布中 国 标 准 出 版 社出版动力电池梯次利用储能系统应用技术规范Application technical specification for power battery echelon utilization of energy storage systems20230922 发布20231022 实施CCS F 19DB32/T 45342023ICS 27.180DB32/T 45342023前言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 技术要求34.1 能量管理系统34.2 储能变流器64.3 电池管理系统125 常规测试指标135.1 能量管理系统135.2 储能变流器155.3 电池管理系统16参考文献18目次DB32/T 45342023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。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江苏省工业和信息化厅提出并归口。本文件起草单位：江苏慧智能源工程技术创新研究院有限公司、北方工业大学、国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司、东南大学、杭州科工电子科技有限公司、三峡科技有限责任公司、江苏海基新能源股份有限公司、国网江西省电力有限公司电力科学研究院、杭州煦达新能源科技有限公司、国家电投集团科学技术研究院有限公司、青岛威控电气有限公司、南京工程学院、西安精石电气科技有限公司、沃太能源股份有限公司、江苏和慧综合智慧能源科技有限公司、江南大学、北京联智汇能科技有限公司、哈尔滨工业大学、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、安徽绿沃循环能源科技有限公司、北京海博思创科技股份有限公司、国网江苏综合能源服务有限公司、国网宁夏电力有限公司。本文件主要起草人：李建林、杨帆、李雅欣、袁晓冬、刘爱华、马速良、范小波、王哲、余峰、李剑铎、王茜、刘海涛、梁忠豪、江冰、齐志新、李金林、张剑辉、李光辉、陈明轩、王乾、吕洪章、曾伟、许德智、熊俊杰、周喜超、武亦文、赵桂平、宋欣民、白宁、王力、伏祥运、王珺、司修利、樊森、朱艺新、李志华、吕超、徐亮、王仕诚、耿天翔、周琦、李峰、周显威。DB32/T 45342023动力电池梯次利用储能系统应用技术规范1 范围本文件规定了动力电池梯次利用储能系统中能量管理系统、储能变流器和电池管理系统的技术要求、常规测试指标等内容。本文件适用于新建、扩建或改建的配备梯次动力电池的储能系统的应用，使用其他类型梯次电池储能系统的应用，也可以参考本文件。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/T 2423.4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（12 h+12 h循环）GB/T 3859.22013半导体变流器通用要求和电网换相变流器第 12 部分：应用导则GB/T 4208外壳防护等级（IP 代码）GB/T 7251.1低压成套开关设备和控制设备第 1 部分：总则GB/T 7260.1不间断电源设备第 11 部分：操作人员触及区使用的 UPS 的一般规定和安全要求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/T 15946可编程仪器标准数字接口的高性能协议概述GB/T 17626.2电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗扰度试验GB/T 17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T 17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T 17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T 17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T 17626.9电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验GB/T 17626.10电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/T 17626.12电磁兼容试验和测量技术振铃波抗扰度试验GB/T 34120电化学储能系统储能变流器技术规范GB/T 36547电化学储能系统接入电网技术规定GB/T 36558电力系统电化学储能系统通用技术条件DL/T 5149变电站监控系统设计规程1DB32/T 453420233 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 梯次利用 echelon use电池模块/电池包/电芯初次使用退役后，再次应用到其他目标领域，其功能全部或部分继续使用的利用方式。3.2 能量管理系统 energy management system；EMS提供基本支持服务的软硬件平台，以及使用储能系统安全经济运行应用软件的一种计算机系统。注：能量管理系统由 EMS 软件与工控机（工业 PC 机）组成。EMS 软件包含服务器端软件模块（用户管理模块、站点管理模块、服务状态监控模块）及客户端软件模块（实施画面、实施数据、历史记录、状态记录、时间记录、报警记录、触发器记录）等模块。工控机可采用双网口一体机，运行监控及能量管理软件，并实现与上级调度、远程监控终端、BMS 及 PCS 的通信。3.3 储能变流器 power conversion system；PCS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。注：电化学储能系统（electrochemical energy storage system）是以电化学电池为储能载体，通过变流器进行可循环电能存储与释放的设备系统。3.4 电池管理系统 battery management system；BMS由电子电路设备构成，并实时监测电池电压、电池电流、电池簇绝缘状态、电池 SOC、电池模组及单体状态（电压、电流、温度、SOC 等），对电池簇充、放电过程进行安全管理，对可能出现的故障进行报警和应急保护处理，对电池模块及电池簇的运行进行安全和优化控制，为电池安全、可靠、稳定运行提供保障的系统。3.5 电池健康状态 state of health；SOH电池当前的容量和出厂时的容量百分比。3.6 电池荷电状态 state of charge；SOC电池的剩余电量。3.7 电池组 battery module由电池管理系统最小监控单元管理且装配有使用所必需的装置（如外壳、端子、接口、标志及保护装置）的多个单体电池的组合。3.8 交流不间断电源 uninterrupted power supply；UPS将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电，并向储能电站的监控、管理、通信系统提供稳定、不间断电力供应的系统设备。3.9 并网运行模式 grid mode储能变流器同步并入交流电网，以电流源特性运行，把电网电能存入电池组或将电池组能量回馈到2DB32/T 45342023电网的运行模式。3.10 离网运行模式 island mode储能变流器以电压源特性运行，为储能系统交流侧所连接的电网提供电源的运行模式。3.11 充放电转换时间 charge and discharge switch time储能系统在充电状态和放电状态之间切换所需要的时间，一般是从满功率充电状态到满功率放电状态，测试从 90%充电功率转换至 90%放电功率所需的时间，或从满功率放电状态到满功率充电状态，测试从 90%放电功率转换至 90%充电功率所需的时间，两者取平均值。3.12 稳流精度 current stabilizing accuracy电池储能系统在恒流工作状态下，储能变流器的直流侧电流，在其额定值范围内任一数值上保持稳定时，其直流电流的稳定程度。按公式（1）计算：I=(IM-IZ)/IZ 100%（1）式中：I稳流精度；IM输出电流波动极限值；IZ输出电流整定值。3.13 稳压精度 voltage stabilizing accuracy电池储能系统在恒压工作状态下，储能变流器直流侧电流在其额定值范围内变化，输出电压在可调节范围内任意数值上保持稳定时，其直流电压的稳定程度。按公式（2）计算：V=(VM-VZ)/VZ 100%（2）式中：V稳压精度；VM输出电压波动极限值；VZ输出电压定值。4 技术要求4.1 能量管理系统4.1.1 一般要求能量管理系统应具备监视和控制 BMS、PCS 等设备及接受远程调度的能力，并符合电力二次系统安全防护规定。能量管理系统应根据储能系统相关规范和应用需求等选择和配置软硬件，宜具备可靠性、可用性、扩展性、开放性和安全性。能量管理系统应配置 UPS，UPS 提供 AC 220 V/50 Hz 交流电源，使 EMS 系统中的工控机及交换机工作电压稳定，并提供不间断的电力供应。交流不间断电源 UPS 的容量选择应留有裕度，UPS 的技术要求应符合 GB/T 7260.1 的有关规定。3DB32/T 453420234.1.2 功能要求4.1.2.1 基本功能能量管理系统宜具备对梯次利用电池储能电站系统并网点的模拟量、开关量及相关数据进行采集、处理、显示、存储等功能，并符合 DL/T 5149 的相关规定。4.1.2.2 控制操作能量管理系统宜具备对梯次利用电池储能电站系统并网点、各单元储能系统连接点处开关以及对PCS 的工作状态进行控制的功能，支持选择控制和直接控制两种模式，不低于 DL/T 634.5104 的规定。4.1.2.3 数据统计分析能量管理系统宜具备对梯次利用电池储能电站系统内关键部件（如电池组，电池簇、PCS 等）的运行数据和重要事件（如上电、重启）进行统计分析的功能。4.1.2.4 与外部系统互联能量管理系统宜具备与配电管理系统、调度自动化系统互联功能，实现储能电站系统充放电功能，以及电量、运行状态等数据与信息的交互功能。4.1.2.5 能量管理功能能量管理系统宜具备削峰填谷、系统调频、快速调压、平滑功率输出、自动发电控制（AGC）/自动电压控制（AVC）、经济运行管理、参与需求侧响应等手动操作或自动操作等能量管理功能。4.1.2.6 电量计量能量管理系统宜具备电量计量信息接入接口。4.1.2.7 数据上云能量管理系统宜具备处理采集数据并根据需求上传云端显示的功能。4.1.2.8 通信能量管理系统宜具备与电网调度机构之间数据通信能力，能采集梯次利用电池储能电站系统的运行数据并上传至电网调度机构，同时宜具备接受电网调度机构控制调节指令的能力，符合电力二次系统安全防护规定。能量管理系统应具备与一个或多个调度中心信息交互功能，与不同调度通信中心通信时，实时数据库应具有相对独立性，不相互影响数据的刷新；能将站内各设备的工作状态、通信状态上送各级调度通信中心。可设置远方诊断接口，并能实现远方组态和诊断功能。能量管理系统内部通信可采用以太网、串口等接口，通信规约可采用基于 CAN 2.0、ModbusTCP、DL/T 634.5101、DL/T 634.5104、IEC 60870104 或 DL/T 860（所有部分）的通信协议。能量管理系统与电网调度自动化系统的通信规约宜采用 DL/T 634.5104 通信协议。能量管理系统与电池管理系统之间的通信宜采用 CAN/RS 485、以太网口，宜支持 CAN 2.0B、ModbusTCP/RTU、DL/T 860（所有部分）等通信协议。能量管理系统与储能变流器之间的通信宜采用以太网通信接口，支持 ModbusTCP/RTU、DL/T 860（所有部分）、CAN 2.0B、IEC 60870104 通信协议。4DB32/T 45342023能量管理系统宜预留与站内其他系统或设备通信接口，包括但不限于：电能计量系统、电能质量监测系统、态势感知、视频及环境监控系统、火灾自动报警系统。能量管理系统应具备接收并显示 BMS 上传的梯次电池电压、电流、SOC、功率、温度及异常告警等信息的功能。能量管理系统应具备接收并显示 PCS 上传的交直流电压、电流、有功功率、无功功率、异常告警及故障等信息的功能。能量管理系统应具备接收空调和消防等设备上传的通信数据、状态反馈等信号的功能。4.1.2.9 告警功能能量管理系统收集整个系统的事件记录信息及报警信息（包括历史信息）并进行显示。当系统采集到故障时，监控系统应自动弹出告警信息，通知工作人员有情况发生，直到工作人员处理后方可进行后续操作。4.1.2.10 权限管理不同权限可下载不同范围内的页面（包括数据、表格、图形、资料）。具备告警/禁止最高权限限制。4.1.3 设计要求4.1.3.1 能量管理系统宜采集并存储梯次电池单体的数据信息，建立单体电池的健康档案。4.1.3.2 能量管理系统宜具有对电池进行分析，可以根据梯次电池单体的健康状态，自动或周期性进行电池充放电维护功能。4.1.3.3 能量管理系统应有电池分组管理功能，可依据梯次电池实时运行状态信息，自动调节储能变流器的输入功率和输出功率。4.1.3.4 能量管理系统宜采用内外网分离通信架构，内网可控储能变流器系统、电池能量管理系统；基于系统安全外网采用“可看不可控”机制，远程调度宜在能量管理系统内网接入，使用专用客户端，接受上级调度部门的调度和管理指令。4.1.3.5 能量管理系统宜具备对时功能。4.1.3.6 能量管理系统信息采集方面设计要求包括：宜采集电池管理系统的数据信息并进行显示，包括电池总电压、总电流、平均温度、SOC、充放电电流和功率、电池温度、均衡状态、故障及报警信息、历史充放电电量、容量、可充电量、可放电量、充放电次数等常用信息；宜采集并显示储能变流器系统的相关参数，包括直流侧的电压/电流/功率等信息、交流侧三相有功功率、无功功率、三相电压、三相电流、功率因数、频率、柜内温度、运行状态、报警及故障信息等常用信息、日或单次输入电量、日或单次输出电量、累计输入电量、累计输出电量等；宜采集储能系统的各个状态量，包括主回路状态（开关、事故跳闸信号、保护动作信号、异常信号）；宜基于系统的电气拓扑全面展示系统实时运行状态和数据；宜收集整个系统的事件记录信息及报警信息（包括历史信息）并进行显示，当系统所采集的模拟量发生越限、数字量变位以及网络通信状态自诊断故障时，通过告警窗口报警、通知操作员有情况发生；宜将采集到的数据自动存储于本地数据库中，并定期自动进行远程备份，存储数据颗粒度分等级确定，重要信息宜秒级存储，储能系统整体信息宜不大于 10 min 级存储；5DB32/T 45342023宜采用分布式软件结构，储能系统扩建时等比例增加硬件至满足扩建要求并保持原有性能。4.2 储能变流器4.2.1 保护功能要求储能变流器应具备短路保护、极性反接保护、直流过压保护、直流欠压保护、过电流保护、过温保护、相序保护、电网电压异常保护、电网频率异常保护、防孤岛保护、通信故障保护、冷却系统故障保护、急停保护等保护功能，宜采用软/硬出口接点，当保护触发时，发出报警和跳闸信号。4.2.2 温升要求变流器所使用的部件温度不能超过表 1表 3 规定的限值。一般情况下，若变流器的相关元器件或其表面温度变化不超过 1/h 时，则认为已达到热稳定状态。表 1变压器、电抗器等磁性元件及其绝缘系统温度限值绝缘等级等级 A（105）等级 B（130）等级 F（155）等级 H（180）热电偶测试表面温度限值/90110130150表 2元器件及制造商材料等级温度标准不存在时的温度限值材料和零部件电容器电解型电容器非电解型外部连接的接线柱外部可接触的线路布线点变流器内部的绝缘导线熔断器印制电路板绝缘材料主电路半导体器件与导体的连接处裸铜有锡镀层有银镀层温度限值/751007070额定温度10011510080901056DB32/T 45342023表 3变流器表面的温度限值位置日常使用中操作时需要连续接触的（按钮，把手，开关器件，显示面板等）日常使用中用户操作时只需短暂接触的器件偶尔触及的变流器表面在用于散热的部件的可触及表面，如果表面粘贴或印刷了高温标识 a 非金属材料不应在超过额定温度的场合使用。仅在设备打开后才能接触到的操作手柄，由于不经常操作，允许其有较高温度。温度限值/表面材料金属556070100陶瓷或玻璃类a657080100塑料橡胶类7585951004.2.3 模拟量测量精度要求模拟量测量精度要求如下：交流电压：在 0.21.15 p.u.时的测量和转换量值误差应不超过额定值的 2%；交流电流：在 0.21.5 p.u.时的测量和转换量值误差应不超过额定值 2%；直流电压：在允许电压范围内，测量和转换量值误差应不超过额定值的 2%；直流电流：在额定功率 0.21.2 p.u.时的测量和转换量值误差应不超过额定值的 2%；无功功率：在负荷电流 0.21.2 p.u.时误差应不超过额定功率的 4.0%；有功功率：在负荷电流 0.21.2 p.u.时误差应不超过额定功率 4.0%。4.2.4 功能要求4.2.4.1 储能变流器具备充放电控制、有功功率控制、无功功率调节以及并离网切换功能。注：并离网切换功能仅限于并网运行模式和离网运行模式两种模式均可运行的储能变流器。4.2.4.2 储能变流器具备防孤岛功能，支持黑启动功能。4.2.4.3 储能变流器具备电池分组管理、功率冗余功能，可根据梯次电池系统运行状况信息，自动调节输入、输出功率等功能。系统充放电策略充分考虑储能系统内的蓄电池的充放电特性，储能变流器应与系统内的电池管理系统（BMS）通信，依据电池管理系统提供的数据动态调整充放电参数、执行相应动作，实现对充放电电压和电流的闭环控制，满足蓄电池在各个充放电阶段的各项性能指标。储能变流器应能处理电池管理系统的各种告警信息。4.2.4.4 储能变流器交流侧宜具备二级防雷功能。4.2.4.5 储能变流器宜采用多分支输入拓扑结构，同时兼容不同类型、不同电压、不同老化水平的锂电池，通过组合并联提高储能系统整体的易维护性、易扩充性和兼容性，并可对各支路启停和功率调节等分别进行控制，互不影响。4.2.4.6 储能变流器辅助供电应优先从交流侧取电，停机待机过程中宜采用主动休眠策略降低整机待机损耗。4.2.4.7 储能变流器的有功功率调节应具备斜率调节功能，有功给定值调节功能，控制精度满足变流器精度要求，宜具备频率有功响应智能调节功能。4.2.4.8 储能变流器的无功功率调节应具备恒无功功率调节、恒功率因数调节，宜具备电压无功响应智能调节功能。7DB32/T 453420234.2.5 性能要求4.2.5.1 效率额定运行条件下，储能变流器不含隔离变压器的整流和逆变效率不低于 94%。4.2.5.2 稳压、稳流精度、纹波电压、纹波电流储能变流器在恒流工作状态下，其稳流精度不大于5%，纹波电流不大于5%；储能变流器在恒压工作状态下，稳压精度不大于2%，纹波电压不大于2%。4.2.5.3 控制精度储能变流器功率大于0.2PN时，功率控制精度不大于 5%。注：PN表示额定功率。4.2.5.4 功率因数储能变流器在并网模式运行下，功率超过0.5PN，且不参与系统的无功功率调节时，平均功率因数应不低于 0.98（超前或滞后）。4.2.5.5 损耗储能变流器在待机时，其损耗不大于0.5%PN；储能变流器在空载时，其损耗不大于0.8%PN。4.2.5.6 过载能力储能变流器具备1.1PN过载持续运行时间不低于 10 min、1.2PN过载持续运行时间不低于 1 min 的能力。4.2.5.7 充放电转换时间储能变流器充放电转换时间不应超过 100 ms。4.2.5.8 电压、相位偏差在空载或额定阻性负载（平衡负载）的情况下，储能变流器交流输出电压幅值不应超过额定电压的5%，相位偏差应不超过 3。4.2.5.9 电压谐波畸变率在空载或额定阻性负载（平衡负载）的情况下，储能变流器交流侧输出电压总谐波失真（THD）不应超过其输出电压的 3%。4.2.5.10 动态电压瞬变范围在阻性负载（平衡负载）情况下，负载从0.2PN突变至PN以及从PN骤降至0.2PN时，储能变流器输出电压的波动值不应大于 10%。4.2.5.11 电流谐波畸变率储能变流器在并网模式额定运行时，其交流侧电流谐波总畸变率（THDi）应符合 GB/T 14549 的规定值。8DB32/T 45342023PCS 满负载（线性负载）运行时，电流谐波总畸变率限值为 5%，奇次谐波电流含有率限值见表 4，偶次谐波电流含有率限值见表 5。表 4奇次谐波电流含有率限值奇次谐波次数3rd9th11th15th17th21st23r33rd35th 以上含有率限值/%4.02.01.50.60.3表 5偶次谐波电流含有率限值偶次谐波次数2nd10 th12th16th18th22nd24rd34th36th 以上含有率限值/%1.00.50.3750.150.0754.2.5.12 直流分量储能变流器在额定功率运行时，其交流电流中的直流电流分量不应超过其输出电流额定值的 0.5%。4.2.5.13 电压波动与闪变接入电网系统的储能变流器运行时造成的电网波动和闪变应符合 GB/T 12326 的规定。4.2.5.14 频率响应和电压响应接入电网系统的储能变流器运行时，应对并网点电压和频率波动有一定的耐受能力，当电压和频率超出规定范围时，储能变流器应及时断开与电网的电气连接；具体频率、电压波动范围和响应时间应符合GB/T 34120 的规定值。4.2.5.15 电压不平衡度储能变流器输出电压不平衡度不应超过 2%，短时不应超过 4%。4.2.5.16 低电压穿越当电网发生故障时，储能变流器的低电压耐受能力和动态无功支撑能力应符合 GB/T 34120 的规定。4.2.5.17 高电压穿越当电网发生故障时，储能变流器的高电压耐受能力应符合 GB/T 36547 的规定。9DB32/T 453420234.2.5.18 防护等级外壳防护等级应符合 GB/T 4208 的规定，防护等级不应低于 IP20。4.2.5.19 噪声在距离设备水平距离 1 m 处，用声级计测量满载时的噪声，噪声应不大于 80 dB。4.2.5.20 电气间隙和爬电距离储能变流器各带电电路之间以及带电部件、导体部件、接地部件之间电气间隙及爬电距离应符合GB/T 7251.1 的相关规定。4.2.5.21 绝缘电阻在正常试验大气条件下，储能变流器各独立电路与外漏的导体部件之间，以及各独立电路之间的绝缘电阻应不小于 1 M，绝缘电阻试验电压等级应符合 GB/T 36558 的规定。4.2.5.22 介电强度在正常试验大气条件下，储能变流器应能承受频率为 50 Hz 的工频交流电压或等效直流电压达1 min，试验过程中不击穿，不飞弧，漏电流小于 20 mA；试验过程中，任一被试电路施加电压时，其余电路等电位互联接地。试验电压的均方根值见表 6。表 6介电强度试验电压等级单位为伏额定电压 UNUN6060UN300300UN690690UN800800UN1 0001 000UN1 500 整机介质强度按上述指标只能试验一次。用户验收产品时如需要进行介质强度试验，应将上列试验电压降低25%进行试验电压1 0002 0002 5003 0003 5003 5004.2.5.23 电磁兼容性电磁兼容性应符合 GB/T 34120 的相关规定。4.2.5.24 环境性能4.2.5.24.1低温性能在试验温度为储能变流器工作温度下限且稳定后，产品应能正常启动运行，且持续运行时间不小于72 h，不应触发任何异常和告警，变流器的数据显示精度和功率控制精度应能满足本文件要求。4.2.5.24.2高温性能在试验温度为储能变流器工作温度上限且稳定后，产品应能正常启动运行，且持续运行时间不小于72 h，不应触发任何异常和告警，变流器的数据显示精度和功率控制精度应能满足本文件要求。10DB32/T 453420234.2.5.24.3耐湿热性能根据试验条件和适用环境，满足以下一种：交变湿热：按照 GB/T 2423.4 进行试验后，测量其绝缘电阻，不应小于 0.5 M，介质强度不应低于 GB/T 2423.4 规定的介质强度试验电压值的 75%；恒定湿热：按照 GB/T 2423.4 进行试验后，测量其绝缘电阻，不应小于 0.5 M，介质强度不应低于 GB/T 2423.4 规定的介质强度试验电压值的 75%。4.2.6 使用条件储能变流器在表 7 所述环境条件和电气条件下应正常运行。表 7储能变流器使用环境和电气条件使用条件环境条件电气条件 注：三相不平衡度是三相电力系统中三相不平衡的程度。用电压、电流负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根值百分比表示。项目工作环境温度环境相对湿度振动强度海拔高度空气条件电网电压允许范围频率要求三相不平衡度谐波电压要求-20+45 95%以下0.5g以下3 000 m以下（超过 3 000 m应按 GB/T 3859.2规定降额使用）不含过量尘埃、酸、碱、腐蚀性及爆炸性气体或微粒-10%+15%不超过 GB/T 15946规定的限值不超过 GB/T 15543规定限值不超过 GB/T 14549规定的限值4.2.7 信息交互功能4.2.7.1 通信协议储能变流器宜具备 CAN/RS 485、以太网通信接口。其中，储能变流器与监控站级通信宜采用以太网通信接口，支持 Modbus/TCP、DL/T 860、IEC 60870104 通信协议；与 BMS 通信宜采用 CAN/RS485、以太网通信接口，支持 CAN 2.0B、ModbusTCP/RTU、DL/T 860（所有部分）通信协议。4.2.7.2 状态显示储能变流器柜体屏幕上应实时显示电池的充放电关键状态（包括充满、放空、告警、故障、正常状态）。4.2.7.3 干接点接入储能变流器宜具备干接点接入功能，能快速接收电池系统故障信息，发出报警或跳闸信号。4.2.8 自检功能储能变流器宜具备开机自检功能。11DB32/T 453420234.3 电池管理系统4.3.1 一般要求4.3.1.1 电池管理系统的拓扑配置应与储能变流器的拓扑、电池的成组方式相匹配，并对电池运行状态进行优化控制及全面管理。4.3.1.2 电池管理系统各功能具体实现层级由电池管理系统的拓扑配置情况决定，宜分层就地实现。4.3.1.3 电池管理系统除应具备 5.3 功能外，还应具备对时、事件记录、存储、显示等功能。4.3.2 功能要求4.3.2.1 测量功能电池管理系统应能对电池的电、热相关数据进行检测，应包括单体电池和电池簇的电压、电池温度、串联回路电流、绝缘电阻等参数。各状态参数测量精度符合下列规定：电流采样分辨率宜结合电池能量和充放电电流确定，测量误差应不大于1%FS，采样周期应不大于 50 ms；电池电压测量误差应不大于0.2%FS，采样周期应不大于 200 ms；温度采样分辨率不大于 1，测量误差不大于2，采样周期不大于 5 s；电池簇直流回路绝缘电阻检测误差应不大于30%，检测周期不大于 30 s。4.3.2.2 计算功能电池管理系统应能够计算 SOC、SOH、充电能量（Wh）、放电能量（Wh），估算电池的能量状态：全寿命 SOC 计算误差不应大于 5%，计算更新周期不应大于 3 s；全寿命 SOH 计算误差不应大于 8%，计算更新周期不应大于 30 min；能量计算误差不应大于 3%，计算更新周期不应大于 3 s。4.3.2.3 电池的保护功能电池管理系统应能就地和远程对电池运行参数、报警、保护定值进行设置，并能进行电池系统的过充电/过放电保护、短路保护、过流保护、温度保护、绝缘保护，应具备硬接点保护信号输出功能，当保护动作时，发出报警和跳闸信号，实施就地故障隔离。电池管理系统宜具备电池系统的压差、温差、SOC/SOH、气体浓度等的保护。4.3.2.4 故障诊断功能电池管理系统应能监测电池和管理系统本体的运行状态，诊断电池或电池管理系统本体的异常运行状态，发送相关告警信号至监控系统和储能变流器。对于用作 UPS 的储能电站，应具备缺少有效电压、电流变化数据情况下准确评估电池可靠性的能力。4.3.2.5 热管理功能宜采用强制风冷式热管理。针对梯次电池产热差异性对电池布局、热管理系统风道结构、风扇功率、空调功率进行优化设计；在电站运行时针对温度监测数据对电池系统及热管理系统参数进行动态调整，保证典型工况下（一般在 25 5 环境中）电池温升不大于 10，各簇温差不大于 5。12DB32/T 453420234.3.2.6 主动延寿功能针对梯次电池处于寿命中后期的特点，为电池系统推荐最优的工作电流，延长电池的使用寿命。4.3.2.7 信息交互功能电池管理系统应能够收集内部信息和交互，并将电池信息上传监控系统和储能变流器。4.3.3 设计要求4.3.3.1 电池管理系统在设计时宜具备软件和硬件的冗余保护机制。4.3.3.2 电池管理系统宜设计簇内电池间和电池簇间的电池均衡系统，在簇内电池间或电池簇间容量差和电压差增大时平衡电池间能量。注：电池均衡指通过电子电路实现电池充电或放电，减少电池间的容量和电压差。4.3.3.3 电池管理系统在设计时应达到电磁兼容性能指标：静电放电抗扰度应满足 GB/T 17626.2 中规定的 b 类要求；射频电磁场辐射抗扰度应满足 GB/T 17626.3 中规定的 b 类要求；浪涌（冲击）抗扰度应满足 GB/T 17626.5 中规定的 b 类要求。4.3.3.4 电池管理系统在设计时宜考虑安装简单，布线可靠，维护方便。5 常规测试指标5.1 能量管理系统5.1.1 系统性能指标EMS 系统性能指标应符合表 8 的要求。表 8系统性能指标123456模拟量 U、I综合误差：测控装置电池管理系统功率变换系统模拟量 P、Q计算综合误差：测控装置电池管理系统功率变换系统电网频率测量误差站内事件顺序记录分辨率（SOE）遥测信息响应时间（从 I/O输入端至站控层显示屏）遥信变化响应时间（从 I/O输入端至站控层显示屏）控制命令从生成到输出的时间0.2%U1%（总电压），I0.2%U0.5%，I1%0.5%1%2%0.01 Hz同一装置 1 ms，不同装置，不同间隔之间2 ms2 s1 s1 s序号技术参数名称参数13DB32/T 45342023789101112131415161718192021画面实时数据更新周期模拟量画面实时数据更新周期开关量控制操作正确率遥控动作成功率遥测合格率事故时遥信年正确动作率系统可用率系统平均故障间隔时间（MTBF）（其中 I/O单元模件 MTBF50 000 h）间隔层测控单元平均无故障间隔时间各工作站的 CPU 平均负荷率：正常时（任意 30 min内）电力系统故障（10 s内）监控系统网络平均负荷率：正常时（任意 30 min内）电力系统故障（10 s内）对时精度历史曲线采样间隔历史曲线日报、月报储存时间事故追忆时间：事故前事故后双机切换时间：热备用温备用冷备用3 s2 s100%99.99%98%99%99.9%20 000 h40 000 h30%50%30%50%1 ms1 min30 min，可调1年1 min2 min保证实时任务不断30 s5 min表 8系统性能指标（续）序号技术参数名称参数5.1.2 电磁兼容性能监控系统设备的电磁抗扰可按一般工业标准，间隔层设备及网络设备的电磁兼容性能应符合表 9 的要求。14DB32/T 45342023表 9电磁兼容性要求项 目静电放电抗扰度射频电磁场辐射抗扰度电快速瞬变脉冲群抗扰度浪涌（冲）抗扰度射频场感应的传导骚扰抗扰度工频磁场抗扰度脉冲磁场抗扰度阻尼振荡磁场抗扰度振铃波抗扰度试验标准号符合 GB/T 17626.2符合 GB/T 17626.3符合 GB/T 17626.4符合 GB/T 17626.5符合 GB/T 17626.6符合 GB/T 17626.8符合 GB/T 17626.9符合 GB/T 17626.10符合 GB/T 17626.12级别4级3级（网络要求 4级）4级3级3级4级5级5级2级（信号端口）5.2 储能变流器储能变流器投入运行前应进行表 10 中规定的试验项目。表 10储能变流器试验项目123456789101112131415161718机体和结构质量功能要求效率损耗过载能力电流总谐波畸变率直流分量电压波动和闪变功率控制精度功率因数稳流精度与电流纹波稳压精度与电压纹波电网适应能力充放电转换时间电压偏差电压总谐波畸变率电压不平衡度动态电压瞬变范围序号试验项目型式试验出厂试验15DB32/T 453420231920212223242526温升噪声环境保护功能通信绝缘耐压性电磁兼容性外壳防护等级表 10储能变流器试验项目（续）序号试验项目型式试验出厂试验5.3 电池管理系统电池管理系统出厂试验项目应符合表 11 的规定。表 11BMS 检验和试验项目12345678910111213141516171819数据采集能量状态估算故障诊断保护控制均衡通信绝缘电阻检测绝缘耐压环境适应性电气适应性电池单体电压电池簇/电堆电压电池簇/电堆电流温度绝缘电阻介质强度低温运行高温运行耐湿热耐盐雾直流供电过电压序号试验项目型式试验出厂检验抽样检验16DB32/T 453420232021222324252627282930电磁兼容适应性反向电压通信线回路短路静电放电抗扰度电快速瞬变脉冲群抗扰度浪涌（冲击）抗扰度工频磁场抗扰度脉冲磁场抗扰度阻尼振荡磁场抗扰度0 Hz150 kHz共模传导骚扰抗扰度直流电源输入端口纹波抗扰度阻尼振荡波抗扰度电气适应性表 11BMS 检验和试验项目（续）序号试验项目型式试验出厂检验抽样检验17DB32/T 45342023参 考 文 献1 DL/T 634.5101远动设备及系统第 5101部分：传输规约基本远动任务配套标准2 DL/T 860（所有部分）电力自动化通信网络和系统18