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文档简介

ICS27.180

F19

中华人民共和国国家标准

GB/TXXXXX—XXXX

电力储能系统术语

Terminologyofelectricalenergystoragesystem

(IEC62933-1:2018,Electricalenergystorage(EES)systems-

Part1:Vocabulary,MOD)

(征求意见稿)

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

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引言

本术语文件的目的是为IECTC120负责的所有出版物提供术语和定义,这些出版物用于标准化电

力储能系统(EES系统),包括单元参数、测试方法、规划、安装、安全和环境问题。EES系统包

括任何类型的并网储能,既可以存储电能又可以提供电能(从电到电)。

所有IECTC120规范性文件都会进行修订,IEC62933的这一部分将与其他IECTC120出版物一

起修订以避免不匹配。从技术角度来看,EES系统可以是一个复杂的多级系统,具有多种可能的能量

转换。每个阶段都由标准化的组件(例如变压器、功率变换系统系统)或创新型组件(例如新型电池)

构成。一些IEC产品标准给出了用于理解这些组件的某些必需的术语定义。国际电工词汇(IEV,IEC

60050,)、IEC词汇表(http://std.iec.ch/glossary)和ISO在线浏览平台(OBP,

http:///obp)允许在线访问信息。该术语文档通过在系统级别提供必要的定义来完善描述。

如果没有强有力的EES系统术语标准化,核心术语在与不同存储技术相关的EES系统中可能具

有不同的含义。从市场的角度来看,这方面也很重要,它会影响经济,也可能成为招标过程的阻碍。不

同选项之间的正确比较至关重要,因此基本术语和定义会影响经济决策。

术语和定义已尽可能与IEV、OBP、IEC术语表和其他IEC文件协调一致。本术语文件中未包含

的定义可在其他IEC文件的其他地方找到。缩写词的使用已经过优化,一方面是为了避免繁琐的重复,

另一方面是为了避免混淆。在定义中确定并使用了一组最小的缩写词,其他术语在需要时以完整拼写形

式写出。广泛接受的缩写词是:

EESS-EESSystem-电力储能系统;

EES-电力储能装置;

POC-并网点。

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电力储能系统术语

1.范围

本文件定义了电力储能系统适用的术语,包括设备参数、试验方法、设计、安装、运行、环境和安

全问题所不可或缺的术语。

本文件适用于并网的电力储能系统,电力储能系统能够从电力系统中获取电能,存储在内部,并能

够向电力系统注入电能。电力储能系统的充电和放电环节可能包括能源转换。

2.规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3.电力储能系统分类术语和定义

3.1.电力储能装置electricalenergystorage;EES

能够吸收电能,存储一定时间,并释放电能的装置。

例:一种装置可吸收交流电能以通过电解产生氢气,储存氢气并使用该气体产生交流电能,该装置

是电力储能装置。

注1:术语“电力储能装置”也可用于表示定义中描述的装置在执行其功能时所进行的活动。

注2:术语“电力储能装置”不应该用于指定一个并网装置,并网装置应采用术语“电能存储系统”。

3.2.电力储能系统electricalenergystoragesystem;EESS

一种具有确定电力边界的并网装置,至少包括一个电力储能装置,该装置从电力系统获取电能,以

某种方式存储在内部,并向电力系统注入电能,还包括土木工程、能量转换设备和相关辅助设备。

注1:控制和调节电力储能系统,以向电力系统运营商或电力系统用户提供服务。

注2:在某些情况下,电力储能系统在放电期间可能需要额外的能源(非电力),向电力系统提供

的能量多于其存储的能量(压缩空气储能是需要额外热能的典型示例)。

注3:电力系统的定义见IEC60050-601:1985,601-01-01。

3.3.公用电网utilitygrid

电力网络的一部分,由公用事业企业或系统运营商运行,具有明确的责任区域。

注1:公用电网通常用于从或向电网用户或其他电网传输电力。电网用户可以是电力生产者或消费

者,责任范围由国家立法或法规确定。

注2:电力网络的定义见IEC60050-601:1985,601-01-02。

3.4.并网grid-connected

接入一个电力系统。

注:电力系统的定义见IEC60050-601:1985,601-01-01。

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3.5.低压电力储能系统lowvoltageEESS

设计为接入低压一次并网点的电力储能系统。

注1:低压的定义见IEC60050-601:1985,601-01-26。

3.6.中压电力储能系统mediumvoltageEESS

设计为接入中压一次并网点的电力储能系统。

注1:中压的定义见IEC60050-601:1985,601-01-28。

3.7.高压电力储能系统highvoltageEESS

设计为接入高压一次并网点的电力储能系统。

注1:高压的定义见IEC60050-601:1985,601-01-27。

3.8.户用电力储能系统residentialEESS

设计为居民用户应用的电力储能系统,不包括商业、工业或其它专业活动场所。

注1:户用电力储能系统通常符合住宅设备的适用标准(例如电磁兼容性),通常其额定视在功率

不超过家用安装功率。

注2:居民用户的定义见IEC60050-617:2009,617-02-05。

3.9.商业和工业电力储能系统commercialandindustrialEESS

设计为商业、工业用户应用或其它专业活动场所的电力储能系统。

注1:商业和工业电力储能系统通常符合商业或工业设备的适用标准(例如电磁兼容性)。

3.10.公用电网电力储能系统utilityEESS

电力储能系统作为公用电网的一个组成部分,仅为公用电网提供服务。

3.11.预制舱式电力储能系统self-containedEESsystem

一种组件装配和安装于工厂以便于现场安装的电力储能系统,装在一个或多个预制舱(集装箱)内。

注1:集装箱定义见IEC62686-1:2015,3.1.2。

3.12.长持续时间应用/能量密集型应用long-durationapplication/energyintensiveapplication

一种不是很依赖于阶跃响应性能的电力储能系统应用,但具有长的可变功率充电和放电阶段。

注1:与电力系统的无功功率交换可以与有功功率交换一起存在。

注2:电力系统的定义见IEC60050-601:1985,601-01-01。

3.12.1.有功潮流控制activepowerflowcontrol

一种长持续时间电力储能系统应用,用于部分或全部补偿电力系统中某个固定分段的有功潮流。

例:负载调整或均衡或转移是有源功率流控制。

注1:有源潮流控制可能需要电力储能系统连续数小时的充电或放电。

注2:电力系统的定义见IEC60050-601:1985,601-01-01。

3.12.2.馈线电流控制feedercurrentcontrol

一种长持续时间电力储能系统应用,通过与电网交换有功功率,以保持馈线电流在确定的限值内。

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例:阻塞缓解是馈线电流控制

注1:理论上无功功率交换也可以进行馈线电流控制,但是由于典型的馈线功率因数,只有有功功

率交换才真正有效。

注2:电网的定义见IEC60050-601:1985,601-01-02。

3.13.短持续时间应用/功率密集型应用short-durationapplication/powerintensiveapplication

一种依赖于阶跃响应性能的电力储能系统应用,具有频繁的充电和放电阶段切换能力,或具有与电

力系统进行无功功率交换能力。

注:电力系统的定义见IEC60050-601:1985,601-01-01。

3.13.1.电网频率控制gridfrequencycontrol

一种短持续时间电力储能系统应用,通过有功功率交换,实现电力系统频率稳定。

注1:电网频率时间演变的平衡通常发生在几秒到几分钟的时间段内。

注2:电力系统的定义见IEC60050-601:1985,601-01-01。

3.13.2.节点电压控制nodalvoltagecontrol

一种短持续时间电力储能系统应用,通过有功或无功功率交换,实现一次并网点或邻近节点的电压

稳定。

注:无功功率通常用于高压和中压电网,有功功率用于低压电网,取决于相关线路的阻抗比。

3.13.3.电能质量事件治理powerqualityeventsmitigation

一种短持续时间电力储能系统应用,通过与电网进行有功或无功功率交换,缓解电力系统中诸如短

时供电中断、电压跌落、电压暂升、电压和电流谐波、暂态过电压、快速电压变化等传导干扰。

注1:除了供电中断和谐波之外,电能质量事件的治理通常发生在毫秒到秒数量级的时间段内。IEC

TS62749:2015中描述了电能质量事件。

注2:在电能质量事件治理中,有功和无功功率交换也要考虑谐波和间谐波。

注3:理论上,供电中断可以持续很长时间,实际上大部分中断的持续时间≤1分钟。持续时间>

1分钟的治理被定义为停电治理。

注4:电网的定义见IEC60050-601:1985,601-01-02;电能质量的定义见IEC60050-617:2009,

617-01-05;电能质量事件的定义见IECTS62749:2015。

3.13.4.无功潮流控制reactivepowerflowcontrol

一种短持续时间电力储能系统应用,用于部分或完全补偿电力系统中某个固定分段的无功潮流。

例:负载的功率因数调整通常由电容器组获得,是一种无功潮流控制。

注:电力系统的定义见IEC60050-601:1985,601-01-01。

3.14.混合和紧急应用hybridandemergencyapplication

一种依赖于阶跃响应性能的电力储能系统应用,同时具备以可变放电功率频繁、长时间放电的能力。

3.14.1.停电缓解/后备电源outagemitigation/back-uppower

一种电力储能系统混合和紧急应用,当一次并网点的主电源不可用时,电力储能系统可在规定的时

间段以事先确定的最大功率提供电能。

注1:理论上,供电中断可以持续很长时间,实际上大部分中断的持续时间≤1分钟。持续时间

≤1分钟的治理被定义为电能质量事件治理。

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注2:电能质量的定义见IEC60050-617:2009,617-01-05;电能质量事件的定义见IECTS62749:2015。

4.电力储能系统规格术语和定义

4.1.工作循环dutycycle

从某初始荷电状态到某终止荷电状态的受控阶段(充电阶段、暂停、放电阶段等)的组合,可用于

表征一种特定运行模式下电力储能系统的特性、技术参数和测试活动。

4.1.1.充放电循环charging-dischargingcycle

由四个受控阶段构成的电力储能系统工作周期:充电阶段,充电暂停阶段,放电阶段,放电暂停阶

段。

注:图1中,T1为充电阶段的持续时间,E1为充电阶段在一次并网点处测得的能量,T2为充电后暂

停的持续时间,E2=0(因此图中省略),T3为放电阶段的持续时间,E3为放电阶段在初级POC处测得的

能量,T4为放电后暂停的持续时间,E4=0(图中省略),E0为初始充电状态。T2=0或T4=0是可能的。

充电和放电阶段的模式通常是线性的(恒定有功功率),但不同的模式也是可能的。

E

3

1

E

E

0

E

TTTTt

1234

图1电力储能系统充放电循环说明示例

4.1.2.预设充放电循环predeterminedcharging-dischargingcycle

用于表征电力储能系统在一种特定运行模式下的特性、技术参数和测试活动的充放电循环。

例如:

1)E0与总放电兼容,即荷电状态=0%;

2)T1≥电力储能系统标称充电时间;

3)T3≥电力储能系统标称放电持续时间;

4)T2+T4≤T1;

5)E3≥标称储能容量;

6)E3在满放电状态下返回到充电状态=0%。

注:预定的充放电循环由图1中E/T值和充放电阶段模式的定义获得。

4.2.连续运行条件continuousoperatingconditions

使电力储能系统运行在规定的性能限值内所设计的运行条件的范围。

注:连续操作条件通常至少定义如下,但其他条件可能取决于技术:

1)并网点的电压和频率在连续工作范围内;

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2)电力储能系统完全可用;

3)电力储能系统在参考环境条件内。

[来源:IEC61987-1:2006,3.30,有修改]

4.3.并网点pointofconnection;POC

电力系统参考点,指电力储能系统与电力系统的连接点。

注:一个电力储能系统可以将多个并网点安排在两个不同的类别中:一次并网点和辅助并网点。不

能从辅助并网点充电,以在储能系统内部存储电能,最后放电到电力系统,但一次并网点可用于为辅助

子系统和控制子系统供电。在没有辅助并网点的情况下,一次并网点可以简单地命名为并网点。

4.3.1.并网终端connectionterminal

用于与并网点连接的电力储能系统部件。

注:电力储能系统可以有多个并网终端,它们可分为两类:一次并网终端和辅助并网终端。在没有

辅助并网点的情况下,一次并网终端可以简单地命名为并网终端。

4.4.一次并网点primaryPOC

在该并网点处,电力储能系统从电力系统充电,以使电能存储在电力储能系统内部,并随后向电力

系统放电。

注:一次并网点一般通过一次并网终端与电力储能系统一次子系统相连。

4.4.1.标称有功功率nominalactivepower

用以标志和识别电力储能系统的有功功率值。

注1:该术语可以具体化为充电期间的标称有功功率(PCN)和放电期间的标称有功功率(PDN)。

注2:瓦特(W)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kW、MW)。

注3:该定义的格式与IEC60050-826:2004,826-11-01中的相同。

4.4.2.标称视在功率nominalapparentpower

用以标志和识别电力储能系统的视在功率值。

注1:伏安(VA)是对应的国际标准件单位,为了方便也可以选择其他单位(kVA、MVA)。

注2:该定义的格式与IEC60050-826:2004,826-11-01中的相同。

4.4.3.标称储能容量nominalenergycapacity(ENC)

用以标志和识别电力储能系统的储能容量值。

注1:“标称储能容量”一词不与“容量”一词混淆,“容量”用于电池芯或电池组,代表电荷,

通常表示单位为库仑(C)或安培小时(Ah)。

注2:焦耳(J)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kWh、MWh)。

注3:该定义的格式与IEC60050-826:2004,826-11-01中的相同。

4.4.4.标称频率nominalfrequency

用以标志和识别电力储能系统在一次并网终端的频率值。

注1:赫兹(Hz)是对应的国际标准单位。

注2:该定义的格式与IEC60050-826:2004,826-11-01中的相同。

4.4.5.标称电压nominalvoltage

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用以标志和识别电力储能系统在一次并网终端的电压值。

注1:伏特(V)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kV)。

[来源:IEC60050-826:2004,826-11-01,有修改]

4.4.6.功率调节范围图/视在功率特性/额定输入输出功率powercapabilitychart/apparentpower

characteristic/inputandoutputpowerrating

表示在P/Q功率平面上,定义了在稳态运行和连续运行条件下,电力储能系统通过一次并网点与电

力系统交换的有功功率和无功功率设计值。

图2电力储能系统功率调节范围图说明示例

注1:可用功率由平面上的区域描述。该区域的边界代表电力储能系统的运行限制。图3中采用用

户电表箭头系统,其中:PIN,R为额定输入有功功率;POUT,R为额定输出有功功率;QIR是额定感性无功

功率,QCR是额定容性无功功率。

功率调节范围图由P/Q轴分为四个象限(采用生产者参考框架):

1)在第一象限(Q1)中,电力储能系统为电力系统供电,其无功行为类似电容器;

2)在第二象限(Q2),电力储能系统从电力系统吸收能量,其无功行为类似电容器;

3)在第三象限(Q3),电力储能系统从电力系统吸收能量,其无功行为类似电抗器;

4)在第四象限中(Q4),电力储能系统为电力系统提供能量,其无功行为类似电抗器。

注2:瓦特和乏(W,var)是相关的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(MW,Mvar)。

注3:如果未声明限制,则功率调节范围图通常在整个使用寿命内有效。

注4:“电力系统”在IEC60050-601:1985,601-01-01中定义;“生产者参考框架”在IECTR

61850-90-7:2013中定义。

4.4.7.额定有功功率ratedactivepower

在功率调节范围图的运行限值内,电力储能系统的最大有功功率。

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注1:瓦特(W)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kW、MW)。

注2:在图2中,额定有功功率为PIN,R和POUT,R的较大值。

4.4.8.额定视在功率ratedapparentpower

在功率调节范围图的运行限值内,电力储能系统的最大视在功率。

注:伏安(VA)是对应的国际标准件单位,为了方便也可以选择其他单位(kVA、MVA)。

4.4.9.额定储能能量ratedenergycapacity(ERC)

在连续运行条件下,电力储能系统可用储能容量的设计值。从完全充电状态开始,在放电期间以额

定有功功率连续放电,在一次POC处测量。

注1:“额定储能容量”一词不与“容量”一词混淆,“容量”用于电池芯或电池组(IEV482-03-14),

代表电荷(IEV113-02-10),通常以库仑(C)或安培小时(Ah)为单位。

注2:焦耳(J)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kWh、MWh)。

4.4.10.额定频率ratedfrequency

电力储能系统一次并网终端的频率设计值。

注1:额定频率附近的有效范围称为连续工作频率范围,描述了额定值附近允许的频率变化。

注2:赫兹(Hz)是对应的国际标准单位。

4.4.11.额定功率因数ratedpowerfactor

对应额定视在功率的功率因数。

4.4.12.额定无功功率ratedreactivepower

在功率调节范围图的运行限值内,电力储能系统的最大无功功率。

注1:Var(var)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kvar,Mvar)。

注2:在图3中,额定无功功率为QIR和QCR的较大值。

4.4.13.额定电压ratedvoltage

电力储能系统一次并网终端的电压设计值。

注1:额定电压附近的有效范围称为连续工作电压范围,描述了额定值附近允许电压的变化。

注2:伏特(V)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kV)。

4.4.14.短时充电功率/短时输入功率short-durationpowerduringcharge/shortdurationinputpower

在连续稳定运行条件下,在指定持续时间内,电力储能系统充电的最大功率。

注1:短时功率通常不在功率能力图表中。

注2:瓦特(W)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kW、MW)。

4.4.15.短时放电功率/短时输出功率short-durationpowerduringdischarge/shortdurationoutputpower

在连续稳定运行条件下,在指定持续时间内,电力储能系统放电的最大功率。

注1:短时功率通常不在功率能力图表中。

注2:瓦特(W)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kW、MW)。

4.4.16.短时无功功率short-durationreactivepower

在连续稳定运行条件下,在指定持续时间内,电力储能系统交换的最大无功功率。

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注1:短时功率通常不在功率能力图表中。

注2:Var(var)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kvar,Mvar)。

4.5.辅助并网点auxiliaryPOC

在一次并网点未向电力储能系统辅助子系统供电的情况下,向辅助子系统供电的并网点。

注1:辅助并网点通常可以用另一种电源(例如,柴油发电机)代替。

注2:控制子系统通常由辅助子系统供电,因此也由辅助并网点供电。

4.5.1.辅助子系统用电功率auxiliarypowerconsumption

在连续运行条件和特定运行模式下,电力储能系统辅助子系统在指定时间内所需的有功功率。

注1:瓦特(W)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kW、MW)。

注2:在没有辅助并网点(辅助子系统由一次并网点供电)的情况下,可以在辅助子系统内部连接

点而不是辅助并网点处评估辅助子系统损耗。

4.5.2.辅助子系统标称用电能量nominalenergyconsumptionoftheauxiliarysubsystem

在连续运行条件和特定运行模式下,电力储能系统辅助子系统在指定时间内消耗能量的期望值。

注1:焦耳(J)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kWh、MWh)。

注2:在没有辅助并网点(辅助子系统由一次并网点供电)的情况下,可以在辅助子系统内部连接

点而不是辅助并网点处评估辅助子系统损耗。

4.5.3.辅助子系统标称待机用电能量nominalstand-byenergyconsumptionoftheauxiliarysubsystem

在连续运行条件和特定运行模式下,电力储能系统辅助子系统在指定时间内处于待机状态时消耗能

量的期望值。

注1:焦耳(J)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kWh、MWh)。

注2:在没有辅助并网点(辅助子系统由一次并网点供电)的情况下,可以在辅助子系统内部连接

点而不是辅助并网点处评估辅助子系统损耗。

4.5.4.辅助子系统额定视在功率ratedapparentpoweroftheauxiliarysubsystem

在连续运行条件下,电力储能系统辅助子系统处于稳态运行时所需的最大视在功率。

注:伏安(VA)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kVA、MVA)。

4.5.5.辅助子系统额定频率ratedfrequencyoftheauxiliarysubsystem

电力储能系统辅助并网终端的频率设计值。

注1:额定频率附近的有效范围称为辅助并网终端连续工作频率范围。

注2:赫兹(Hz)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kHz)。

4.5.6.辅助子系统额定功率因数ratedpowerfactoroftheauxiliarysubsystem

辅助子系统额定视在功率所对应的功率因数。

4.5.7.辅助子系统额定电压ratedvoltageoftheauxiliarysubsystem

电力储能系统辅助并网终端的电压设计值。

注1:额定电压附近的有效范围称为辅助并网终端连续工作电压范围,描述了额定值附近允许电压

的变化。

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注2:伏特(V)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kV)。

4.6.参考环境条件referenceenvironmentalconditions

电力储能系统设计为连续运行的物理条件,如:环境温度范围、压力范围、辐射范围、湿度范围和

化学雾剂范围。

[来源:IEC60050-395:2014,395-07-98,有修改]

4.7.使用寿命servicelife

电力储能系统从调试试验到服役寿命末期的持续时间。

注:使用寿命的开始是在成功的调试测试之后。

4.7.1.使用寿命末期endofservicelife

预期使用阶段终止后电力储能系统所处的寿命周期阶段。

注1:根据ISO指南64:2008,“从其预期服役阶段移除”这句话不一定意味着“拆除”。事实上,

在使用寿命结束时,电力储能系统可能在拆卸和进一步处理之后可以重新使用/回收或处理(处理后,

必要时)。

注2:在ISO指南64:2008,2.5中定义为“life-cycle”,在IEC60050-901:2013,901-07-12中定义

为“lifecycle”。

[来源:IEC60050-904:2014,904-01-17,有修改]

4.7.2.使用寿命终止值endofservicelifevalues

标定电力储能系统使用寿命末期的设备参数值。

注:电力储能系统设备参数,如额定储能容量、阶跃响应性能、额定功率,一般由用户和供应商协

商确定。

4.7.3.预期使用寿命expectedservicelife(TSL)

在连续运行条件下,电力储能系统设备参数值高于使用寿命终止值的设计持续时间。

注:通常该持续时间以年或工作周期表示。

[来源:IEC62477-1:2012,3.14,有修改]

4.8.允许充电深度permitteddepthofcharge;permittedDOC

在连续运行条件下,特定的运行模式中,储能子系统处于满放状态时的最大可充电能量占储能子系

统容量的百分比。

注1:也可以在特定的充电功率PX下定义允许充电深度。在这种情况下,经常使用“PX功率下的

允许充电深度”这一表述。

注2:储能子系统储能容量通常会超配,以满足整个使用寿命内预期的电力储能系统性能要求,因

此只有部分算作电力储能系统可用储能容量。允许充电深度是该部分的两个边界之一。允许充电深度可

以与实际、标称或额定储能能量容量相关。

4.9.允许放电深度permitteddepthofdischarge;permittedDOD

在连续运行条件下,特定的运行模式中,储能子系统处于满充状态时的最大可放电能量占储能子系

统容量的百分比。

注1:允许放电深度也可以在特定的放电功率PX下定义。在这种情况下,经常使用“PX功率下的

允许放电深度”这一表述。

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注2:储能子系统储能容量通常会超配,以满足整个使用寿命内预期的电力储能系统性能要求,因

此只有部分算作电力储能系统可用储能容量。允许放电深度是该部分的两个边界之一。允许放电深度可

以与实际、标称或额定储能能量容量相关。

4.10.标称充电时间nominalchargingtime(TNC)

充电过程中,标称能量容量与标称有功功率的比值。

TNCENCPCN(1)

注1:秒(s)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(h)。

注2:参考基于二次电池的电力储能系统和充电率定义,TNC是应声明电池额定容量的最短持续时间

(该容量也应与PCN相适应)。

注3:“充电率”(与二次电池和电池组有关)在IEC60050-482:2004,482-05-45中定义。

4.11.标称放电时间nominaldischargingtime(TND)

放电过程中,标称能量容量与标称有功功率的比值。

TNDENCPDN(2)

注1:秒(s)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(h)。

注2:参考基于二次电池的电力储能系统和放电率定义,TND是应声明电池额定容量的最短持续时

间(该容量也应与PDN相适应)。

注3:“放电率”(与二次电池和电池组有关)在IEC60050-482:2004,482-03-25中定义。

4.12.储能设备能量效率energyefficiency

一次并网点的有用能量输出与电力储能系统所需的能量输入的比值,包括运行系统所需的所有辅助

能量,在电力储能系统运行期间以与初始充电状态相同的最终充电状态下进行评估。

注1:系统运行所需的寄生和辅助能量包括能量损失、自放电、加热或冷却等。

注2:效率通常以百分比表示。

4.12.1.工作循环能量转换效率dutycycleroundtripefficiency

终止荷电状态与初始荷电状态相同的连续运行条件下,电力储能系统在一种特定运行模式的工作循

环内,一次并网点放电能量测量值与所有并网点(一次并网点和辅助并网点)充电能量测量值之和的比

值。

注1:执行的工作周期通常涉及电力储能系统的全部储能容量。转换效率可以与实际、标称或额定

储能容量相关。

注2:效率通常以百分比表示。

4.12.2.效率表格efficiencychart

用于定义功率调节范围图中所有主要工作点上电力储能系统能量转换效率的二维表格。

示例根据表1,效率表格第一个维度包含至少n个充电象限中的功率调节范围图坐标点,第二维度

包含至少n个放电象限中的功率调节范围图坐标点。这些点的选择可以根据以下规则进行:

1)包括具有视在额定功率、PIN,R、POUT,R、QIR、QCR的点之间的任意组合;

2)避开有功功率<5%额定有功功率的点;

3)包括转换效率为最小值的组合;

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4)包括转换效率为最大值的组合。

表1电力储能系统效率表格说明示例

容量曲线图工作点Pdischarge1Pdischarge...Pdischargen

Pcharge1...

Pcharge............

Pchargen...

注1:预设的充放电循环也定义了充放电阶段的平均功率,效率表格只需要对这些值进行调整,其

他循环参数无需修改。

注2:主要功率调节范围图坐标点的选择通常可对电力储能系统进行良好的效率表征。

注3:效率通常以百分比表示。

4.12.3.一次子系统效率表格primarysubsystemefficiencychart

用于定义功率调节范围图中所有主要工作点上电力储能系统一次子系统能量转换效率的二维表格。

示例根据表1,一次子系统效率表格第一个轴包含充电象限中的至少n个能力图表点,第二个轴包

含放电象限中的至少n个能力点。这些点的选择可以根据以下规则进行:

1)包括具有视在额定功率、PIN,R、POUT,R、QIR、QCR的点之间的任意组合;

2)避开有功功率<5%额定有功功率的点;

3)包括转换效率为最小值的组合;

4)包括转换效率处于最大值的组合。

注1:预定的充放电循环也定义了充放电阶段的平均功率,效率表格只需要对这些值进行调整,其

他循环参数无需修改。

注2:主要功率调节范围图坐标点的选择通常可对电力储能系统进行良好的效率表征。

注3:执行的工作周期通常涉及电力储能系统的全部储能容量。工作周期转换效率可以与实际、标

称或额定储能容量相关。

注4:效率通常以百分比表示。

4.12.4.一次子系统损耗primarysubsystemlosses

在指定时间内为运行电力储能系统所必需的一次子系统的无用能量消耗。

注1:一次子系统损耗包括储能子系统中的自放电现象。

注2:焦耳(J)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kWh、MWh)。

4.12.5.一次子系统能量转换效率primarysubsystemroundtripefficiency

终止荷电状态与初始荷电状态相同的连续运行条件下,电力储能系统在一种特定运行模式的预设充

放电周期内,一次并网点处测得的放电能量与充电能量的比值。

注1:所执行的预设充放电循环通常涉及电力储能系统的全部储能容量。转换效率可以与实际、标

称或额定储能容量相关。

注2:效率通常以百分比表示。

注3:如果辅助和控制子系统子系统由一次并网点供电,则它们能耗应从吸收的能量中减去。

4.12.6.能量转换效率roundtripefficiency(ƞRT)

连续运行条件下,电力储能系统在一种特地运行模式的预设充放电周期内,一次并网点处测得的放

电能量与所有并网点(一次并网点和辅助并网点)充电能量测量值之和的比值。

注1:所执行的预设充放电循环通常涉及电力储能系统的全部储能容量。转换效率可以与实际、标

称或额定储能容量相关。

GB/TXXXXX—XXXX

注2:效率通常以百分比表示。

4.12.7.自放电self-discharge

电力储能系统储能子系统通过一次并网点放电以外的其他方式损耗能量的现象。

注:焦耳(J)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(kWh、MWh)。

[来源:IEC60050-482:2004,482-03-27,有修改]

4.13.阶跃响应性能stepresponseperformances

对于一个电力储能系统阶跃响应,输入变量阶跃变化开始到输出变量达到特定性能的持续时间。

,

yxy

ms

y

2

Yy+s

Y

Yy-s

y(t)

x(t)

s

X

YX,

00t

Tt

a

Tsr

a

Ts

b

TTsrs

图3电力储能系统阶跃响应性能说明示例

图3中,x是输入变量,X0是输入变量初始值,Xs是输入变量阶跃高度,y是输出变量,Y0和Y∞是阶跃响

应前后稳态值,ym是超调值(与最终稳态值的最大瞬时偏差),2△ys是规定稳态误差限值,Tsr是阶跃响应时

间,Ts调节时间,Tt迟滞时间,上标a代表周期响应,上标b代表非周期响应。

注1:如果输入变量是设定点,则最终稳态值(图3中的Y∞)等于设定点。

注2:输入和输出变量通常以有功或无功功率表示。

注3:秒(s)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(ms)。.

注4:该定义与IEC60050-351:2013,351-45-36中的定义相同。

4.13.1.迟滞时间deadtime

对于电力储能系统阶跃响应,输入变量阶跃变化开始到输出变量从其初始稳态值第一次改变的持续

时间。

注1:在图3中,迟滞时间为Tt。

注2:输入和输出变量通常以有功或无功功率表示。

注3:秒(s)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(ms)。.

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注4:该定义与IEC60050-351:2013,351-45-36中的定义相同。

4.13.2.爬坡率ramprate;RR

对于电力储能系统阶跃响应,在迟滞时间后的阶跃响应时间内,单位时间变化率的平均值。

注1:如果输入变量是设定点,则最终稳态值(图3中的Y∞)等于设定点。

注2:通常,输入和输出变量由有功或无功功率表示。

注3:通过定义Tt≤T1<T2≤Tsr,图3中的斜率是:

Y(T)Y(T)

RR21(3)

TT21

注4:该定义与IEC60050-351:2013,351-45-36中的定义相同。

4.13.3.调节时间settlingtime

对于电力储能系统的阶跃响应,输入变量阶跃变化开始到输出变量最后一次达到最终稳态值与初始

稳态值差值的一个特定百分比的持续时间。

注1:如果输入变量是设定点,则最终稳态值(图3中的Y∞)等于设定点。

注2:输入和输出变量通常以有功或无功功率表示。

注3:阶跃响应时间等于非周期性行为的稳定时间。

注4:在图4中,稳定时间为Ts。

注5:秒(s)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(ms)。.

注6:该定义与IEC60050-351:2013,351-45-36中的定义相同。

4.13.4.阶跃响应时间stepresponsetime

对于电力储能系统阶跃响应,输入变量阶跃变化开始到输出变量第一次达到最终稳态值与初始稳态

值差值的一个特定百分比的持续时间。

注1:如果输入变量是设定点,则最终稳态值(图3中的Y∞)等于设定点。

注2:输入和输出变量通常以有功或无功功率表示。

注3:阶跃响应时间等于非周期性行为的稳定时间。

注4:在图4中,阶跃响应时间是Tsr。

注5:秒(s)是对应的国际标准单位,为了方便也可以选择其他单位(ms)。

[来源:IEC60050-351:2013,351-45-36,有修改]

4.14.能量投入存储回报energystoredoninvestment;ESOI

电力储能系统在使用寿命期间可以存储的能量与建设该电力储能系统所需的能量的比重。

注:能量投入存储回报因子体现了电力储能系统的能量效益。

5.电力储能系统规划与安装术语和定义

5.1.电力储能子系统EESSsubsystem

电力储能系统的一部分,其本身也为一个系统。

注:电力储能子系统一般是电力储能系统中层级较低的子系统。

[来源:IEC60050-192:2015,192-01-04,有修改]

5.1.1.电力储能系统模块/电力储能系统单元EESSmodule/EESSunit

GB/TXXXXX—XXXX

电力储能系统的一部分,其本身为一个完整的电力储能系统。

注1:电力储能系统模块一般为特定的电力储能子系统

注2:终端、辅助子系统和控制子系统可以集成到在电力储能的系统级部件中,可不在一个电力储

能系统模块中。

5.1.2.模块化modularity

电力储能系统的特征之一,表征电力储能系统各模块的独立运行程度。

[来源:ISO/IEC14543-2-1:2006,3.2.9,有修改]

5.2.一次子系统primarysubsystem

由组件与子系统组成的电力储能系统子系统,具备电能储存和释放的调控功能。

控制子系统

通讯子系统

管理子系统通讯接口

保护子系统

辅助子系统

一次子系统

储能子系统功率变换子系统连接终端并网点

图4含一个并网点的电力储能系统结构

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控制子系统

通讯子系统

管理子系统通讯接口

保护子系统

辅助子系统辅助连接终端辅助并网点

一次子系统

储能子系统功率变换子系统一次连接终端一次并网点

图5含两个并网点型的电力储能系统结构

注:通常,主子系统与一次并网点相连(通过连接终端),至少包括储能子系统和一次子系统(如

图4、图5)。

5.2.1.储能子系统accumulationsubsystem/storagesubsystem

电力储能系统子系统,包括至少一个能量以某种形式存储的电能存储装置。

注1:存储的能量包括机械能、化学能及电磁能等常见形式的能量。

注2:一般而言(如图5和图6所示),储能子系统与功率变换子系统相连,进行必要的功率变换;在某

些情况下,能量转换包含在储能子系统中(例如,在电化学二次电池中,能量以电的形式提供)。

5.2.2.功率变换子系统powerconversionsubsystem

电力储能子系统,负责将储能子系统输出的可用形式能量转换为在一次并网点处具有相同特性(电

压、频率等)电能的电力储能系统子系统。

注:一般而言(如图4和图5所示),功率变换子系统与储能子系统相连,且通过通过连接终端与一次

并网点相连。

5.3.辅助子系统auxiliarysubsystem

电力储能系统子系统,包含用于实现除一次子系统中完成的存储或释放电能外的附加特定功能的设

备。

注1:一般而言(如图5所示),辅助子系统通过辅助连接终端与辅助并网点相连。

注2:辅助子系统的设备(辅助设备)通常是设置电力储能系统所有运行状态和评估任意运行模式下

主子系统和控制子系统的(运行)性能所必须的设备。

注3:辅助子系统可以从主系统中取能。

5.4.控制子系统controlsubsystem

用于监测与控制电力储能系统的电力储能子系统,包括采集、处理、传输和显示必要过程信息的所

有设备和功能。

GB/TXXXXX—XXXX

注1:一般而言(如图4和图5所示),控制子系统可与通信接口相连,至少包括管理子系统、通信子

系统和保护子系统。

注2:控制子系统通常由辅助子系统供能。

[来源:IEC62351-2:2008,2.2.195,,有修改]

5.4.1.通信子系统communicationsubsystem

电力储能系统子系统,包含一套硬件、软件、传输介质以及与外部链接的数据接口,实现电力储能

系统组件/子系统间的信息传输。

[来源:IECTS62443-1-1:2009,3.2.25,有修改]

5.4.2.管理子系统managementsubsystem

为电力储能系统安全、实用和高效运行提供所需功能的电力储能子系统。

5.4.3.保护子系统protectionsubsystem

包含一个或多个保护装置,以及用于执行一个或多个特定保护功能的其他装置。

注1:保护子系统包括一个或多个保护设备、互感器、传感器、接线、跳闸回路、辅助电源。根据

保护子系统的原理,它可以包括保护段的一端或所有端,可能还包括自动重合闸设备。

注2:包含开关和熔丝。

[来源:IEC60050-448:1995,448-11-04,有修改]

6.电力储能系统运行术语和定义

6.1.运行状态operatingstate

在规定时段内,电力储能各子系统运行状态的组合。

[来源:IEC61165:2006,3.3,有修改]

6.1.1.辅助子系统断电auxiliarysubsystemde-energized

电力储能系统辅助子系统同时失去子系统电源和外部供电的工作状态。

注1:本状态下,不考虑辅助子系统通过不间断电源供电的情况

注2:不间断电源的定义见IEC62040-1:2017,3.101。

6.1.2.充电状态chargingstate

在规定时段内,电力储能系统储能子系统在可控方式下增加其能量储存的运行状态。

6.1.3.断电状态de-energizedstate

电力储能系统处于停止状态且辅助系统断电。

注:通常在没有受到严重损坏的情况下,储能子系统不会断电。(例如,即使在完全放电的情况下,

电池也有输出电压)。

6.1.4.放电状态dischargingstate

电力储能系统储能子系统以可控方式减少其能量储存的运行状态。

6.1.5.并网状态grid-connectedstate

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一次系统与一次并网点相连的运行状态。

6.1.6.离网状态grid-disconnectedstate

一次系统未与一次并网点相连的运行状态。

6.1.7.待机状态standbystate

在规定时段内,电力储能系统不存在受控的能量交换,并可随时切换到充电、放电状态,或切换回

停机状态。

注:本状态下,储能系统处于并网状态,同时储能子系统也与功率变换子系统相连。

6.1.8.停机状态stoppedstate

电力储能系统处在离网运行状态,储能子系统与功率变换子系统断开的状态。

注1:当储能子系统与功率变换子系统之间没有可操作的开关设备时,其他途径(例如可插拔电池

组)能够保证电流断开。

注2:本状态下,辅助子系统处于通电状态。

6.2.运行信号operationsignals

用于设置电力储能系统的状态并以指定形式和协议通讯的信号,包括实时命令信号、实时响应信号

以及测量信号。

注:运行信号是由通信子系统产生。

6.2.1.实际储能容量actualenergycapacity(EC(t))

电力储能系统在某一时刻的实际储能容量,是指其健康状态和其他指标衰退后的稳定容量值。

注1:本词条不与“容量”(适用于电芯、电池本体、电容器等)的概念混淆,后者代表电量值(充

电量),通常以库伦(C)或安时(Ah)标示。

注2:焦耳(J)是基础单位,其他单位在为了方便标示的情况下也可用于标示(kWh,MWh)

6.2.2.可用能量availableenergy

现有状态下储能系统所能释放的最大能量。

注1:焦耳(J)是基础单位,其他单位在为了方便标示的情况下也可用于标示(kWh,MWh)

注2:基于所采用的电池类型,储能系统可用能量取决于环境温度,自放电,功率转换损耗,放电

倍率(针对电池)以及其他因素。

6.2.3.额定功率状态下的可用能量availableenergyatratedpower

储能系统运行于额定功率下时,所能释放的最大能量。

注1:焦耳(J)是基础单位,其他单位在为了方便标示的情况下也可用于标示(kWh,MWh)

注2:基于所采用的电池类型,储能系统可用能量取决于环境温度,自放电,功率转换损耗,放电

倍率(针对电池)以及其他因素。

6.2.4.荷电状态stateofcha

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