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NB/T 42090-2016 电化学储能电站监控系统技术规范

作者:优德88手机中文版新闻中心 来源:储能标准化信息 发布时间:2021-05-07 浏览:
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陈满

南方电网调峰调频发电有限公司

《电化学储能电站监控系统技术规范》自实施以来,受到了行业内的广泛关注,对标准的理解存在着差异,本文从标准的编制背景,编制原则,编制参考依据等出发,对标准的具体内容进行解读阐述,使相关人员更深刻准确地理解标准的意义,更能在实际工作中用好该标准,为电化学储能电站监控系统建设提供依据。

1.编制背景

电池储能技术近年来发展很快,由于其能量密度高,占地面积小,效率高,建设周期短,站址适应性强等优点,具有在电力系统应用的前景。近年负荷峰谷差存在加大的趋势。负荷峰谷差的日益增大给发电和电力调度带来困难。充分利用储能系统,最大限度地提高现有设备输变电能力,经济高效的利用电能是解决问题的根本所在。另一方面,风能,太阳能等新能源发电具有不稳定和不连续的特点,储能监控系统对于保证储能的与风电/光伏发电机组高效,可靠协调具有重要的意义。电化学储能电站作为目前储能站建设相对成熟的技术和发展方向,建立和健全电池储能站技术标准体系,科学规划和指导电池储能站设施建设和运营,实现电池储能站建设的标准化,有效降低施工难度和运维费用,利于电池储能技术的规模化使用,推动储能技术的发展和产业化。

本规范规定了功率不小于500kW且容量不小于500kWh的电化学储能电站监控系统结构,功能和技术要求,适当考虑3~5年内电池储能技术发展趋势,规定了监控系统的结构及功能要求,并提出了监控系统的主要性能指标以及防雷接地要求及电源要求,对于保证电化学储能电站运行的可靠性和安全性,规范监控系统的设备生产及工程设计具有重要的指导意义。

2.编制原则

标准编制的主要原则是遵守现有的相关法律,条例,标准和导则等,兼顾电网运行和储能系统技术发展的要求,对储能监控系统的功能,设备配置,系统参数提出要求,同时,尽量使标准内容和条文便于理解,引用和实施。标准编制过程中,查阅了大量的国内外相关标准资料,借鉴了电网监控系统设备技术要求,结合我国电力系统实际情况,对监控建设,制造提供指导,对国内储能技术的发展方向提供了一定的引导,为我国储能产业的规范化发展和保障电网的安全稳定运行提供了支撑。

3.编制依据

标准编制过程中,重点参考了国内电网变电站,发电站监控相关技术规范,并结合储能电站的运行需求及特点,国内储能电站实施案例进行编制,并最大范围内征求了行业内设备厂商,集成商,电站运营商,电网公司,发电公司等专业人士的意见和建议,反复推敲,力求通俗易懂,尽量使标准内容和条文便于理解,引用和实施。

4.标准解读

4.1 标准主要内容

本标准参照《工程建设标准编写规定》的要求编写,分为9章和附录A,包括适用范围,规范性引用文件,术语和定义,总则,系统构成,系统功能,性能指标,防雷接地,电源,附录A,B。

4.2标准使用范围

本标准适用于功率不小于500kW且容量不小于500kWh的新建,扩建或改建工程电化学储能电站,对系统构成,系统功能,性能指标,防雷接地,电源进行了规定。

4.3主要条款解读

4.3.1  术语

本标准规定了12个术语与定义,主要包括储能相关设备及监控系统构架,核心设备的术语及定义。

4.3.2 总则

总则规定了监控系统的基本要求,在满足可扩展性,可靠性前提下应考虑经济型原则,实现资源共享。

4.3.3 系统构成

5.1.1站内监控系统宜由站控层,间隔层两部分组成,并采用分层,分布,开放式网络系统实现连接。

解读:本条规定了电化学储能电站的系统结构,宜采用分层分布结构。

5.1.2 站控层宜由计算机网络连接的系统主机/操作员站,历史数据服务器,远动工作站,应用服务器(可由主机兼任),工程师站(选配)等设备构成,为站内运行提供人机界面,实现间隔层设备的控制管理,形成全站的监控和管理中心,并可与各级监控中心通信。

解读:本条规定了站控层的主要设备,有些电化学储能电站较小,工程师站可以与工作组合并。

5.2.1监控系统宜采用星型网络(共享式或交换式以太网),功率为1MW或容量1MWh以上的电化学储能电站宜采用双网冗余配置,其余电化学储能电站可采用单网。监控系统网络结构可参考资料性附录A,B。

解读:本条根据GB51048《电化学储能电站设计规范》中的大,中,小型电化学储能电站进行划分,考虑对网络可靠性的要求,对于大型及中型电化学储能电站宜采用双网冗余配置,小型电化学储能电站可采用单网。

5.2.2电池管理系统,功率变换系统宜单独组网,并以储能单元为单位接入站控层,充分考虑站内电池堆,功率变换系统的配置方案,保证信息交换的可靠性与实时性。

解读:考虑储能系统的快速控制的需求,功率变换系统宜单独组网,与大量电池系统数据分开上送。

5.3.2.2功率为1MW或容量为1MWh及以上的电化学储能电站主机/操作员工作站宜采用双机冗余配置,其余电化学储能电站可采用单机配置。

解读:本条根据GB51048《电化学储能电站设计规范》中的大,中,小型电化学储能电站进行划分,考虑对系统运行的可靠性的要求,对于大型及中型电化学储能电站宜采用双机冗余配置,一台主机发生故障的情况下,可保证系统的可靠运行。

4.3.4 系统功能要求

6.4.4 监控系统根据功能定位宜支持下列应用模式但不限于:

a)削峰填谷;

b)孤网运行;

c)系统调频;

d)电压支撑;

e)电能质量治理;

f)平滑功率输出;

g) 跟踪计划出力。

解读:监控系统的功能根据各应用场景配置高级应用功能,可以是其中一项或者多项。

6.10.1站控层设备与电池管理系统,功率变换系统,保护测控设备之间宜采用以太网连接,宜采用基于网络的通信协议。其中,站控层与电池管理系统之间的通信协议宜采用IEC61850,ModbusTCP/IP等,站控层与PCS,保护测控设备等其他设备之间通信宜采用IEC 61850,ModbusTCP/IP通信规约。

解读:站控层设备与电池管理系统,功率变换系统,保护测控设备之间优先采用IEC61850规约,IEC61850规约具备通信速度快,模块化,可扩展性好等优点,随着规模化调度,聚合储能的发展,后续调度运维扩容都具有一定的优势。

4.3.5 性能指标

性能指标主要包括系统性能电磁兼容性能,其中系统系统主要考虑系统误差,响应速度,数据刷新速度及系统可靠性几个方面。

4.3.6 电源

9.3 交流不间断电源的备用电源切换时间应不大于5ms,备用时间应不小于2小时。

解读:交流不间断电源的切换时间主要考虑数据不丢失服务器允许的切换时间,备用时间主要考虑外部救援或者外电恢复所需要的时间。

5,结束语

本文从标准的编制背景和意义,编制过程,适用范围,主要内容等方面对NB/T 42090-2014 《电化学储能电站监控系统技术规范》进行了全面解读。希望本标准的颁布实施,能够正确引导国内电化学储能电站的监控系统建设。

限于编写组水平有限,如发现标准中有不当之处,请及时向全国电力储能标准化委员会和中国电力企业联合会反馈。

关键字:储能电站标准

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