T_CRES0015-2023飞轮储能调频电站技术规范.docx

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1、ICS27.180:19T/CRES中国可再生能源学会标准T/CRES0015-2023飞轮储能调频电站技术规范FIywheeIEnergyStorageGridFrequencyReguIationTechnicalSpecification2023- 09-01 实施2023-08-04发布中国可再生能源学会发布前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14基本要求34. 1飞轮储能系统一般要求35. 2飞轮储能调频电站一般要求36. 3飞轮储能调频电站接入电网技术原则37. 4飞轮储能调频电站接入电网测试一般要求45一次调频技术要求45.1 功能要求48. 2技术性能指标56二次调频

2、技术要求69. 1功能要求66.2技术性能指标6前言本文件按照GB/T1.1-2020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这些专利的责任。本文件由贝肯新能源有限公司提出。本文件由中国可再生能源学会归口。本文件起草单位：贝肯新能源有限公司、华北电力大学、北方工业大学、中国电力科学研究院、国网综合能源服务公司、国网电力科学研窕院、西安交通大学、国网山东省电力公司、国网上海综合能源服务公司、陕西省电力设计院有限公司、国网湖南综合能源服务公司、国网陕西省电力公司、国网山西省电力公司。本文件主要起草人：秦立军、柳亦兵

3、、李建林、张强、闫涛、李艳、张艳妍、成永红、张元鹏、窦真兰、刘琪、谢学渊、和佳琪、赵俊屹。本文件在执行过程中的意见建议请反馈至中国可再生能源学会标准化工作办公室。飞轮储能调频电站技术规范1范围本文件规定了飞轮储能调频电站的设备及并网条件、一次调频及二次调频的功能要求和技术性能指标。本文件适用于额定功率IOMW及以上的飞轮储能调频电站。2规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB14285继电保护和安全自动装置技术规程GB/T31464电网运行准则GB/T33592

4、分布式电源并网运行控制规范GB/T34133储能变流器检测技术规程GB/T36548电化学储能系统接入电网测试规范GB/T36549电化学储能电站运行指标及评价GB/T40595并网电源一次调频技术规定及试验导则DL/T1870电力系统网源协调技术规范DL/T634.5101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DL/T634.5104远动设备及系统第5104部分:传输规约采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101网络访问中关村储能产业技术联盟团体标准T/CNESA1202飞轮储能系统通用技术条件3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1飞轮储能调频电站flyw

5、heelenergystoragefrequencyregulationplant采用飞轮储能系统作为储能元件，可独立实现电能存储及释放的电站，通常由若干个不同或相同类型的飞轮储能系统组成，主要承担电网频率控制。3.2飞轮储能系统freewheelenergystoragesystem实现电能与飞轮转子旋转动能双向转换的储能装置，由飞轮储能单元和功率转换系统组成。3.3热备状态hotstandbystate飞轮储能转子的转速处于工作转速区间，设备保护及自动装置满足带电要求，断路器的控制、合闸及信号电源投入，随时可以接受控制指令，进入充（放电）运行状态。3.4充电状态chargingstate飞

6、轮储能电站中的飞轮储能系统以电动机方式运行，飞轮转子转速升高，从电网吸收能量，将电能转换成动能存储的状态。3.5放电状态dischargingstate飞轮储能电站中的飞轮储能系统以发电机方式运行，飞轮转子转速降低，将动能转换成电能，通过功率转换系统向电网释放能量的状态。3.6充放电转换时间transfertimebetweenchargeanddischarge飞轮储能电站在充电和放电状态之间切换所需要的时间。般是指从90%额定功率充电状态转换到90%额定功率放电状态与从90%额定功率放电状态转换到90%额定功率充电状态所需时间的平均值。3.7额定功率能量转换效率energyconversi

7、onefficiencyatratedpower飞轮储能系统以额定功率放电时，由最高工作转速运行至最低工作转速所输出的电能与同循环过程以额定功率充电时，由最低工作转速运行至最高工作转速所输入的电能的比值,用百分数表示。3.8最大可用充放电功率maximumavaiIablechargeanddischargepower飞轮储能电站在运行中实际所能提供的最大充放电功率。3.9最大调节步长maximumadjustmentstep对飞轮储能电站进行AGC控制的单个控制指令的最大调节幅度。3.10荷电状态stateofcharge,SOC简称SOC,也称剩余电量，一般用百分比来表示。4基本要求4.1

8、 飞轮储能系统一般要求4.1.1 性能要求飞轮储能电站所采用的飞轮储能系统应满足团体标准T/CNESA1202-2020飞轮储能系统通用技术条件的性能要求。4.1.2 安全性要求飞轮储能电站所采用的飞轮储能系统应满足团体标准T/CNESA1202-2020飞轮储能系统通用技术条件的安全性要求。4.1.3 1.3寿命要求飞轮储能系统的设计寿命应不小于25年，或满功率充放的循环次数应不小于10万次。4.1.4 1.4容量要求飞轮储能系统的额定功率应不小于IOokW,额定功率充电持续时间和放电持续时间均应不小于5mi11o4.1.5 效率要求飞轮储能系统额定功率充电效率应不低于90%、额定功率放电效

9、率应不低于90%、额定功率能量转换效率应不低于80乐4.1.6 热备状态功耗飞轮储能系统热备状态下功耗应不大于额定输出功率的L5%。4.1.7 2飞轮储能调频电站一般要求4.2.1飞轮储能调频电站接入电力系统的通用技术条件，应满足GB/T31464的基本要求。4.2.2参与电网调频的飞轮储能电站，应满足GB/T40595中的总体要求。4.2.3飞轮储能调频电站根据接入电网的电压等级进行容量匹配。4.2.4在电力系统事故或紧急情况下，飞轮储能调频电站运行控制应符合GB/T31464相关规范。4.2.5飞轮储能调频电站应支持孤岛运行模式。4.2.6飞轮储能调频电站应配置相应的安全保护系统。4.3飞

10、轮储能调频电站接入电网技术原则4.3.1飞轮储能调频电站接入电力系统应满足GB/T31464和DL/T1870的基本要求，并网点的选择符合并网影响分析的要求。4.3.2飞轮储能调频电站并网点应安装可闭锁、具有明显开断点、能实现可靠接地功能的开断设备，具备开断故障电流的能力，可就地操作或远程操作。4.3.3飞轮储能调频电站接入电网后，不应导致其所接入电网的短路容量超过该电压等级的允许值；短路电流值应低于断路器遮断容量且留有一定裕度。4.3.4飞轮储能调频电站接入电网应进行输配电设备允许的截流能力校核。4.3.5飞轮储能调频电站并网点处的保护应与所接入电网的保护相协调配合。4.3.6飞轮储能调频电

11、站并网点处的接口设备应满足相应电压等级的电气设备绝缘耐压规定。4.3.7通信要求：飞轮储能调频电站与调度主站应采用电力调度数据网、专用远动通道等进行通信，通信规约采用DL/T634.5101、DL/T634.5104等规定的通讯方式。飞轮储能电站与调度主站具有一次调频实时交互信息功能。4.4飞轮储能调频电站接入电网测试一般要求4 .4.1飞轮储能电站接入电力系统的测试，应参考GB/T40595、GB/T36548或其他相关标准或规定进行，应包括但不限于以下内容：电网适应性测试（包含频率适应性测试、电压适应性测试和电能质量适应性测试）功率控制测试（有功功率调节能力测试、无功功率调节能力测试、功率

12、因数调节能力测试）安全及保护功能测试；过载能力测试；充放电响应时间测试；充放电调节时间测试；充放电转换时间测试；能量转换效率测试；通信与自动化测试；孤岛模式测试。5 一次调频技术要求5.1 功能要求5.1.1 飞轮储能调频电站的一次调频功能应按照电网公共连接点条件进行设计，在并网运行时（充电状态、放电状态、热备状态），一次调频功能始终投入并确保正常运行。5.1.2 飞轮储能调频电站通过有功功率控制实现一次调频功能，在电网高频扰动情况下，当电网频率超过一次调频控制死区时，飞轮储能电站快速响应电网频率变化，参与电网频率调节。5.1.3 飞轮储能电站的一次调频功能通过储能变流器或储能协调控制器实现，

13、调差率、频率死区、调频限幅等一次调频参数应可设置。5.1.4 飞轮储能电站及其各个飞轮储能系统单体均应具备一次调频投入/退出功能。5.1.5 1.5在电网工作在49.85HZ以下时，飞轮储能电站不允许进入充电状态，或者电网工作在50.15HZ以上时，飞轮储能电站不允许进入放电状态。5.1.6 飞轮储能电站应具备一次调频相关历史数据的存储、查询功能。5.2技术性能指标5.2.1一次调频频率死区应控制在0.03-0.05HZ以内（该值可根据接入点电网实际情况确定）O5.2.2一次调频的调差率应不大于0.5%-3%（该值可根据接入点电网实际情况确定）。5.2,3一次调频的投用范围为调度机构核定的出力

14、范围。飞轮储能电站一次调频的频率阶跃扰动调节过程如图1所示。说明：加一响应迟滞时间：39一一次调频阶跃响应时间;ts一一次调频调节时间。图1匕轮储能电站一次调频的频率阶跃扰动调节过程对于调节目标变化量不低于额定功率10%的，其频率阶跃扰动响应过程应满足以下要求:1) 一次调频响应迟滞时间以应不大于0.Is。2) 一次调频的阶跃响应时间M.g应不大于0.2s。3) 一次调频的调节时间r应不大于IS。4) 一次调频的稳态误差应控制在额定功率的1%以内。5.2.4频率信号的采样周期应小于80ms,频率测量误差不大于0.002Hz。6二次调频技术要求6.1 功能要求6.1.1 飞轮储能电站应具备AGC

15、远方/就地控制功能，各飞轮储能系统均应具备AGC投入/退出控制功能。6.1.2 飞轮储能电站接收到电网调度下发的AGC控制指令时，应根据各飞轮储能系统的运行状态、SOC等条件，实时生成各飞轮储能系统的有功控制指令，采用相应的控制策略执行各飞轮储能系统的有功输出控制，实现对调度AGC控制目标的跟踪。6.1.3 飞轮储能电站应具备对调度下发AGC控制指令的校验功能。校验AGC控制指令是否超出飞轮储能电站的最大可用充放电功率、荷电状态(SOC),超出最大允许值时须拒绝执行。6.1.4 飞轮储能电站在正常运行状态下(充电状态、放电状态、热备状态)，均应具备AGC功能。6.1.5 飞轮储能电站应具备AGC投入/退出功能，在电网频率异常、通信中断和储能系统故障等情况时，应闭锁AGC控制功能。6.1.6 飞轮储能电站应具备一次调频与AGC协调控制功能，有功功率控制目标应为调度端AGC有功指令值与一次调频响应调节量的代数和。6.1.7 响应死区、稳态控制偏差、调节速率等AGC控制参数应可设置。6.1.8飞轮储能电站应具备AGC相