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1、ICS27.180CCSF19团体准T/CERS00032023电力储能用数字储能系统运行评价导则Operationperformatanceevaluationguildlineofdigitalenergystoragesystemonforelectricalenergystorage2023 - 12-25 发布2023-12-25实施中国能源研究会发布目次-W.-JL-r刖三I1范围12规范性引用文件13术语和定义14总体要求25评价项目与内容26评价指标与评价方法37评价结论6附录A（资料性）电力储能用数字储能系统评价周期报表9附录B（资料性）电力储能用数字储能系统运行评价报告框架
2、10本文件按照GBT1.1-2020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专利的责任。本文件由中国能源研究会归口。本文件起草单位：清华大学、云储新能源科技有限公司、华电内蒙古能源有限公司、中国长江三峡集团科学技术研究院、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、内蒙古龙源新能源发展有限公司、内蒙古华电氢能科技有限公司、国网河南省电力有限公司电力科学研窕院、国网浙江省电力有限公司电力科学研究院、国网宁夏电力有限公司电力科学研窕院、合肥国轩高科动力能源有限公司、中国华电科工集团有限公司、北京国电通网络技术有限公司。本
3、文件主要起草人：慈松、周杨林、朱宁辉、王运方、杨峰、朱昌煜、于琦、李雨欣、杨毅、李庚达、宋丹、李博文、刘敏、杨帆、马鑫、郭金金、刘军红，欧阳博学、杨晨。本文件首次发布。本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国能源研究会。相关意见反馈联系方式：中国能源研究会标准执行办公室(E-mail:cers；Tel:010-56284696)中国能源研究会信息通信专业委员会标准工作委员会(E-mail:icc)。电力储能用数字储能系统运行评价导则1范围本文件规定了电力储能用数字储能系统（以下简称“数字储能”）运行评价导则，描述了数字储能系统的术语和定义、总体要求、评价项目与内容、评价指标与评价方法、评价结论
4、。本文件适用于电力系统以锂离子电池、铅碳电池作为储能载体的、额定功率不小于IookW且储能时间不少于15min的新建、扩建、改建数字储能系统。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。GBZT36549电化学储能电站运行指标及评价DL/T2528电力储能基本术语3术语和定义DL/T2528界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1电池网络batterynetwork电池模块之间通过快速通断装置.，以串联、并联或串并联方式连接形成的电池
5、组合体。3.2在线容量核定OillilIecapacityverify以开路电压为主要指标，在系统运行时周期性地计算当前电池网络最大可充放电容量。3.3动态重构dynamicreconfiguration串联、并联或串并联方式能够变换的电池网络运行方式。3.4重构间隙reconfigurabletimeslot动态可重构电池网络的串联、并联或串并联方式由当前状态切换到下一个状态的时间。3.5重构周期reconfigurablcperiod以固定的重构间隙进行电池网络动态重构时的重构间隙。3.6故障检测与隔离faultdetectandisolate对电池模块正常使用条件、可预见的故障条件中的故
6、障发生要素进行的检测，并对检测出的故障电池模块进行快速切除的动作，剩余电池模块能够继续工作。3.7评价周期faultdetectandisolate对数字储能系统进行运行评价的时间周期。3.10数字储能单元digitalenergystorageunit能够独立实现电池网络动态重构的最小设备组合，一般由动态重构电池网络、数字能量交换系统、储能变流器及附属设备等构成。3.11数字储能系统digitalenergrstoragesystem由一个或多个数字储能单元构成，能够独立实现电能存储、转换及释放功能的系统。4总体要求4.1 数字储能系统运行评价应包括功能和基本性能评价、运行性能评价。4.2
7、数字储能系统运行评价应在数字储能电站并网运行且生产运维正常后定期开展，首次评价应在并网运行12个月内开展，评价周期宜为12个月。4.3 数字储能系统的关键设备更换，软件版本发生更新或更换，影响到数字储能系统运行时，应在更换或更新完成后6个月内重新评价。4.4 数字储能系统运行评价应基于储能电站基本资料、运行数据和试验数据进行，收集的基本资料见附录A。4.5 数字储能系统运行评价结论应以符合性判定，对于不符合的项目，应给出改进措施或建议。5评价项目与内容5.1 功能和基本性能评价5.1.1 数字储能功能和基本性能评价包括动态重构周期评价、故障电池模块检测与隔离评价、在线容量核定评价和电池兼容性。
8、5.1.2 动态重构周期评价按照下列内容进行评价：现场查看评价周期内数字储能系统正常运行时，动态重构的周期应不大于50OmS,使电池模块工作在合理的时间片段内。5.1.3 故障电池模块检测与隔离评价按照下列内容进行评价：a）现场查看评价周期内数字储能系统运行的历史数据，记录故障电池模块出现异常时刻到被隔离出电池阵列的时刻，两个时刻差值不应大于200ms。b）历史数据中没有故障电池模块检测与隔离事件时，应在现场人为构造电池模块模拟故障，记录电池模块模拟故障出现异常时刻到被隔离出电池阵列的时刻，两个时刻差值不应大于200ms。5.1.4 在线容量核定评价按照下列内容进行评价：在评价周期内，每个储能
9、单元最少开展I次在线容量核定操作。现场查看评价周期末期在线容量核定的数据，作为运行性能评价依据。5.1.5 电池兼容性按照下列内容进行评价：现场查看，在同一个储能单元中混合使用的不同类型/批次/型号电池模块的种类数量。6评价指标与评价方法6.1 一般规定数字储能系统运行评价包括电池模块充放电末期电压不一致性评价、储能单元最大可充/放电能量评价、储能单元充放电效率、储能单元健康状态、储能系统可充/放电能量不一致性评价、非计划停运次数、使用寿命、全寿命周期内单位容量成本评价。6.2 电池模块充电末期电压不一致性数字储能系统运行评价周期内，电池模块充电末期最高电压与最低电压的差与2倍平均电压的比值，
10、按式（1）计算：认100%式中:,电池模块充电末期充电电压不一致性；UmaN一电池模块充电末期电池模块最高电压，单位为伏特（V）;Umin一电池模块充电末期电池模块最低电压，单位为伏特（V）；UaYg一电池模块充电末期电池模块平均电压，单位为伏特（V）。6.3 电池模块放电末期电压不一致性数字储能系统运行评价周期内，电池模块放电末期最高电压与最低电压的差与2倍平均电压的比值，按式（2）计算：11I2=-_-三三-x100%2xJ式中:2电池模块放电末期放电电压不一致性：Umx一电池模块放电末期电池模块最高电压，单位为伏特（V）；Umin一电池模块放电末期电池模块最低电压，单位为伏特（V）；g一
11、电池模块放电末期电池模块平均电压，单位为伏特（V）。6.4 储能单元最大可充电能量数字储能系统运行评价周期内，储能单元在一个满充周期内可充电的能量，按照式（3）计算:,ma=C1/udt式中：QemaN储能单元可充电的能量，单位为千瓦时（kW-h）;T储能单元满充周期，单位为小时（h）；/.储能单元运行评价周期内t时刻的充电电流，单位为安培（八）；U1储能单元运行评价周期内，时刻的充电电压，单位为伏特（V）。6.5 储能单元最大可放电能量数字储能系统运行评价周期内，储能单元在一个满放周期内可放电的能量，按照式（4）计算:式中：Qd,max一储能单元可充电的能量，单位千瓦时（kWh）oT储能单元
12、满放周期，单位小时（h）。A一一储能单元运行评价周期内t时刻的放电电流，单位安培（八）。U1一一储能单元运行评价周期内/时刻的放电电压，单位伏特（V）。6.6 储能单元充放电效率数字储能系统运行评价周期内，储能单元可放电能量与可充电能量的比值，按照式（5）计算:式中：E储能单元充放电效率；Qdmax储能单元可充电的能量，单位为千瓦时（kW*h）；Qc,max储能单元可充电的能量，单位为千瓦时（kW-h）。6.7 储能单元健康状态数字储能系统运行评价周期内，储能单元最大可充电能量与额定可充电能量的比值，按照式（6）计算：SOH=0小、根100%额定式中：SOH储能单元健康状态;c,ma储能单元可
13、充电的能量，单位为千瓦时CkW-h）；c,储能单元额定可充电的能量，单位为千瓦时（kWh）O6.8 储能系统可充电能量不一致性数字储能系统运行评价周期内，记录所有储能单元最大可充电能量，其中最大可充电能量与最小可充电能量的差与2倍平均可充电能量的比值，按照式（7）计算：.=4Qf100%（7）2一式中：为一一储能单元可充电能量的不一致性，%；Qcmax一所有储能单元中最大的可充电能量，单位为千瓦时（kW-h）;Qc.min所有储能单元中最小的可充电能量，单位为千瓦时（kWh）；Cc,avg一一所有储能单元平均可充电的能量，单位为千瓦时（kW-h）。6.9 储能系统可放电能量不一致性数字储能系统
14、运行评价周期内，记录所有储能单元最大放电能量，其中最大放电能量与最小放电能量的差与2倍平均放电能量的比值，按照式（8）计算：4=鱼_100%（8）式中：输一一储能单元放电电能量的不一致性，%;Qdmax所有储能单元中最大的放电能量，单位为千瓦时（kWh）；Qdmin所有储能单元中最小的放电能量，单位为千瓦时（kWh）；QdMg所有储能单元平均放电的能量，单位为千瓦时（kW-h）。6.10 非计划停运系数数字储能系统运行评价周期内，数字储能系统非计划停运时间与统计时间的比值，按式（9）计算：UoF=WIIXlo0%（9）Pll式中：UOF数字储能系统非计划停运系数，%：UOH评价周期内非计划停运
15、小时数，单位为小时（h）；PH评价周期内统计小时数，单位为小时（h）,当评价周期为1年时，PH取为8760h.6.11 使用寿命在数字储能电站达到退役条件时，记录每个储能单元的循环次数，并取加权平均值作为数字储能电站的使用寿命。6.12全寿命周期内单位容量成本T/CERS00032023记录数字储能电站的初始投资、每年运维成本、寿命周期内增加设备投资，并求和，作为全寿命周期内数字储能电站的全部成本C（不考虑资金的时间成本）。全寿命周期内单位容量成本按照式（10）计算：CCF（10）式中：C数字储能电站初始投资、每年运维成本、寿命周期内增加设备投资的和，单元为元；W数字储能电站设计额定容量，单位为瓦
