標準解讀
GB/T 36548-2018《電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范》
許守平
中國電力科學研究院有限公司、新能源與儲能運行控制國家重點實驗室
摘要：《電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范》是電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試的依據(jù)，自實施以來，受到了行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。本文從標準的編制背景、編制原則、標準的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容等出發(fā)，對標準的條文進行了詳細解讀，力求使相關(guān)人員更深刻準確地理解標準的內(nèi)容，減少分歧，以便在實際工作中用好該標準，為儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠并網(wǎng)提供支撐。
1.編制背景
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，儲能系統(tǒng)已被視為電力生產(chǎn)過程中的一個重要組成部分。電力系統(tǒng)中引入儲能環(huán)節(jié)后，可以有效地進行需求側(cè)管理，削峰平谷，平滑負荷，可以更有效的利用電力設(shè)備，降低供電成本，還可以促進可再生能源的應用，同時也是提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率的一種手段。所以，采用儲能技術(shù)對全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)具有重大的戰(zhàn)略意義。根據(jù)《國家標準委2015年第一批國家標準制修訂計劃》（國標委綜合[2015] 30號）要求，中國電力科學研究院牽頭開展了國家標準《電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范》的編制工作。歷經(jīng)多次調(diào)研、討論和反復修改，于2018年7月13日發(fā)布， 2019年2月1日開始正式實施。該標準和GB36547-2018《電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》相輔相承，互相補充。
2.編制原則
標準編制的主要原則是遵守現(xiàn)有的相關(guān)法律、條例、標準和導則等，兼顧電網(wǎng)運行和儲能系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的要求，在保證測試過程中，不會對電網(wǎng)穩(wěn)定運行造成不利影響的前提下，盡可能發(fā)揮儲能對電網(wǎng)的支撐作用。標準編制過程中，查閱了大量的國內(nèi)外相關(guān)標準資料，借鑒了新能源、分布式電源以及微網(wǎng)等接入電網(wǎng)測試方法，充分考慮和結(jié)合儲能系統(tǒng)的特點，并結(jié)合國網(wǎng)公司風光儲輸示范工程、格爾木時代新能源光儲電站等儲能電站的實際運行數(shù)據(jù)、新能源與儲能運行控制國家重點實驗室試驗數(shù)據(jù)以及國家電網(wǎng)儲能項目相關(guān)研究成果等，最大范圍內(nèi)征求了行業(yè)內(nèi)設(shè)備廠商、集成商、電站運營商、電網(wǎng)公司、發(fā)電公司等專業(yè)人士的意見和建議，反復推敲，力求通俗易懂，盡量使標準內(nèi)容和條文便于理解、引用和實施。該標準的制定適應我國儲能系統(tǒng)大規(guī)模并網(wǎng)運行的實際需要，為我國儲能產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化發(fā)展和保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供了支撐。
3.內(nèi)容解讀
3.1 前言
標準的前言主要規(guī)定了標準所依據(jù)的起草規(guī)則、提出和歸口信息、起草單位和起草人。該標準主要依據(jù)GB/T 1.1-2009的要求進行編制，標準的結(jié)構(gòu)框架、格式、表述均符合GB/T 1.1的要求。標準的歸口單位為全國電力儲能標準化技術(shù)委員會，標準解釋單位也為全國電力儲能標準化技術(shù)委員會。
3.2 范圍
標準的范圍與GB36547-2018《電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》等其他儲能國標保持一致，主要規(guī)定了標準的主要內(nèi)容和標準的適用對象，適用對象限定在額定功率100kW及以上且儲能時間不低于15min的電化學儲能系統(tǒng)，主要考慮當時的儲能系統(tǒng)發(fā)展水平、儲能系統(tǒng)規(guī)模且和儲能用于調(diào)頻的需求區(qū)分開。
3.3 規(guī)范性引用文件
本標準在編寫時參考了現(xiàn)行相關(guān)國家標準。對儲能系統(tǒng)接入點設(shè)備的絕緣強度參考GB 50150《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標準》的規(guī)定；接入點各回路交直流電纜絕緣參考GB/T 12706.1《額定電壓1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)擠包絕緣電力電纜及附件第1部分：額定電壓1kV(Um=1.2kV)和3kV(Um=3.6kV)電纜》和GB/T 12706.2 《額定電壓1kV（Um=1.2kV）到35kV（Um=40.5kV）擠包絕緣電力電纜及附件第2部分：額定電壓6kV（Um=7.2kV）到30kV（Um=36kV）電纜》的規(guī)定；對于電能質(zhì)量性能測試參考了GB/T 14549 《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》、GB/T 15543 《電能質(zhì)量三相電壓不平衡》和GB/T 24337 《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)間諧波》。標準的引用均未注明日期，以對應標準的最新版本為準。
3.4 術(shù)語和定義
本標準重新定義了2個術(shù)語，對于已發(fā)布的儲能標準中的術(shù)語和定義，本標準沒有重復列舉，而是選擇了直接引用，這樣避免了重復，減少了篇幅。
3.5 總則
總則主要規(guī)定了儲能系統(tǒng)并網(wǎng)測試前的準備要求，包括制定測試方案、安全措施、已完成系統(tǒng)整體調(diào)試等，同時也對測試項目、測試設(shè)備和測試結(jié)果進行了相應的說明。
3.6 測試條件
測試條件主要對基本條件和環(huán)境條件兩個方面給出了具體要求。
環(huán)境條件對環(huán)境溫度、環(huán)境濕度和氣壓做出的規(guī)定，開展實驗室檢測時應在實驗室環(huán)境條件滿足本標準給出的要求時檢測數(shù)據(jù)才有效。
基本條件對電化學儲能系統(tǒng)的防雷接地裝置、接入點設(shè)備的絕緣強度和耐壓以及接入點電網(wǎng)的電能質(zhì)量等進行了規(guī)定。具體參照的標準如表1所示。
3.7 測試設(shè)備
標準對電壓傳感器和電流傳感器給出滿量程下0.5級（電能質(zhì)量測量時要求0.2級）的測量精度要求，對電能表和數(shù)據(jù)采集裝置給出了0.2級的要求，根據(jù)目前的測量裝置技術(shù)水平較容易達到該要求。其中數(shù)據(jù)采集裝置達到0.2級精度是指，數(shù)據(jù)采集裝置的測量采集通道整體達到0.2級精度。
模擬電網(wǎng)裝置是為了模擬電網(wǎng)實現(xiàn)電網(wǎng)電壓、頻率和相位等功能的裝置。針對電網(wǎng)異常響應等檢測項目，需要將被測設(shè)備與模擬電網(wǎng)裝置連接，為了降低模擬電網(wǎng)對檢測結(jié)果的影響，對模擬電網(wǎng)輸出電能質(zhì)量給出了高于公共電網(wǎng)國家標準的限制要求。規(guī)定了“具有在一個周波內(nèi)進行±0.1%額定頻率fN的調(diào)節(jié)能力”和“具有在一個周波內(nèi)進行±1%額定電壓UN的調(diào)節(jié)能力”是為了在測量被測設(shè)備的電網(wǎng)適應性時能精確的調(diào)節(jié)電壓和頻率，提高測量的準確性。
電網(wǎng)故障模擬發(fā)生裝置主要為了進行被測設(shè)備的低電壓穿越和高電壓穿越能力，且實現(xiàn)方式不再限定無源或者有源方式，以能方便靈活快速準確實現(xiàn)測試目的為首要考慮條件。
3.8測試項目及方法
3.8.1電網(wǎng)適應性測試
電網(wǎng)適應性測試主要進行頻率適應性測試、電壓適應性測試和電能質(zhì)量適應性測試，電網(wǎng)適應性測試均采用模擬電網(wǎng)裝置進行測試?？紤]到儲能系統(tǒng)具有充電和放電兩種狀態(tài)，在進行電網(wǎng)適應性測試時，需要兩種狀態(tài)均進行測試。
測試時，考慮到模擬電網(wǎng)裝置的精度，測試電壓值選定時考慮了1%標稱電壓的誤差范圍，測試頻率值選定時考慮了0.01Hz的誤差范圍。這樣可以保證測試順利進行，但會有一定的測試誤差。
頻率適應性測試時，首先測試被測設(shè)備在49.5Hz～50.2Hz內(nèi)是否能穩(wěn)定運行，如果有跳閘現(xiàn)象，表明被測設(shè)備無法正常運行，應停止測試。對于接入380V電壓等級電網(wǎng)的儲能系統(tǒng)，需要測試49.3Hz～49.5Hz、50.2Hz～50.5Hz范圍內(nèi)被測設(shè)備的運行狀態(tài)及相應動作頻率、動作時間等。對于接入10（6）kV及以上電壓等級接入電網(wǎng)的儲能系統(tǒng)，需要測試48.0Hz～49.5Hz、50.2Hz～50.5Hz范圍內(nèi)以及大于50.5Hz和小于48.0Hz時，被測設(shè)備的運行狀態(tài)及相應動作頻率、動作時間等。
電壓適應性測試時，首先測試被測設(shè)備在擬接入電網(wǎng)標稱電壓的86%～109%范圍內(nèi)是否能穩(wěn)定運行，如果有跳閘現(xiàn)象，表明被測設(shè)備無法正常運行，應停止測試。測試擬接入電網(wǎng)標稱電壓的85%以下及110%電壓時的運行狀態(tài)及相應動作電壓、動作時間。
電能質(zhì)量適應性測試主要為了測試被測設(shè)備在擬接入電網(wǎng)的電能質(zhì)量較差的情況下，是否能正常運行。測試在電網(wǎng)的諧波值、三相電壓不平衡度、間諧波值分別至GB/T 14549、GB/T 15543和GB/T 24337中要求的最大限值時，被測設(shè)備是否能正常運行。測試時，可以同時進行設(shè)定三個測試項目的最大限值，也可以分別進行設(shè)置。
3.8.2功率控制測試
功率控制測試包括有功功率控制測試、無功功率調(diào)節(jié)能力檢測和功率因數(shù)調(diào)節(jié)能力測試，目的是為了檢測儲能系統(tǒng)并網(wǎng)運行時，輸出有功功率能力和控制性能以及輸出無功功率能力和控制特性，以確認這些特性是否能夠滿足電力系統(tǒng)調(diào)度要求。
有功功率調(diào)節(jié)能力測試時，按照升功率和降功率兩種模式進行測試。
無功功率調(diào)節(jié)能力測試時，按照充電和放電模式兩種模式進行測試，測試前要根據(jù)現(xiàn)場區(qū)域電網(wǎng)的實際情況進行，在保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行的條件下完成測試；若區(qū)域電網(wǎng)不允許無功功率測試，要和委托方進行協(xié)調(diào)。
功率因數(shù)調(diào)節(jié)能力和過載能力測試時，按照充電和放電模式兩種模式進行測試，測試前也要和委托方充分溝通，在確保現(xiàn)場滿足要求時方可進行；其中過載能力是通過功率提出的，測試時可通過增加負載與調(diào)節(jié)儲能變流器相結(jié)合的方式實現(xiàn)。
3.8.3 低電壓穿越和高電壓穿越測試
低電壓穿越與高電壓穿越測試要和電壓適應性測試區(qū)分開，測試時也按照充電和放電兩種模式進行，在保證儲能系統(tǒng)各項指標不越限的情況下進行，先進行空載測試，確?？蛰d測試結(jié)果合格后，方可進行帶載試驗，帶載一般分為輕載和重載兩種情況。
低電壓穿越測試中，三相對稱電壓跌落必測，線路不對稱故障類型如表2所示，測試時選擇其一進行測試即可。
3.8.4 電能質(zhì)量測試
考慮儲能系統(tǒng)在并網(wǎng)運行時對電網(wǎng)的影響，且由于在充電和放電時儲能變流器的控制策略不同會導致并網(wǎng)點電能質(zhì)量的不一樣，所以在充電和放電狀態(tài)分別測試。測試方法按照GB/T 15543、 GB/T 14549和 GB/T 24337分別測試。
考慮到儲能系統(tǒng)通過儲能變流器接入電網(wǎng)，會產(chǎn)生直流分量，直流分流測試時按儲能系統(tǒng)額定電流的33%、66%和100%分別測試，目的是為了盡可能全面的檢測儲能系統(tǒng)的直流分量。
3.8.5 保護功能測試
涉網(wǎng)保護功能測試參照DL/T 995的規(guī)定進行系統(tǒng)的涉網(wǎng)保護測試。
非計劃孤島保護性能檢測是針對并網(wǎng)型儲能系統(tǒng)和并離網(wǎng)型儲能系統(tǒng)在并網(wǎng)運行狀態(tài)下的保護功能檢測，在開展檢測時應將并離網(wǎng)型儲能變流器的并離網(wǎng)切換功能屏蔽。
3.8.6 充放電時間測試
充放電時間測試主要包括充放電響應時間測試、充放電調(diào)節(jié)時間測試和充放電轉(zhuǎn)換時間測試，測試時均分別對充電和放電兩種模式下分別進行，均在熱備用狀態(tài)下下達控制指令，測量3次，取最大值。
3.8.7 額定能量和額定功率能量轉(zhuǎn)換效率測試
儲能系統(tǒng)額定能量分為充電額定能量和放電額定能量，測試時被測設(shè)備應處于穩(wěn)定運行狀態(tài)，放電終止條件和充電終止條件宜采用電壓、電流和溫度等參數(shù)，但測試中終止條件應唯一且與實際使用時保持一致，這樣可以保證測試結(jié)果的唯一性和公正性。測試時，考慮儲能系統(tǒng)的輔助能耗，使得測試結(jié)果更為準確。
儲能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率采用同循環(huán)過程中的額定放電能量和額定充電能量的比值計算，效率取3次的平均值。
3.8.8 通信測試
通信測試主要進行通信保護、狀態(tài)和參數(shù)的核定測試。核定的參數(shù)包括但不限于電氣模擬量、能量、荷電狀態(tài)、狀態(tài)量等信息以及并網(wǎng)調(diào)度要求的其他信息。
4. 結(jié)語
綜上所述，本文從編制背景、編制原則和標準內(nèi)容等方面對標準GB/T 36548-2018《電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范》進行了全面解讀。GB/T 36548-2018《電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范》與GB/T 36547-2018《電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》作為儲能并網(wǎng)的兩大標準，存在著很大的關(guān)聯(lián)關(guān)系，相互支撐。為了更好的準確理解標準，還應該和GBT 36558-2018 《電力系統(tǒng)電化學儲能系統(tǒng)通用技術(shù)條件》等其他儲能標準相結(jié)合起來一起使用和解讀。作為測試規(guī)范，在測試過程中要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行靈活應用，以求為儲能實際使用做好服務，也希望各位同仁能在標準使用中發(fā)現(xiàn)問題，提出合理建議，推動儲能標準更加合理規(guī)范，共同推進儲能行業(yè)的發(fā)展。
