工商业储能一体化柜设计与安装规范

Q/LB.□XXXXX-XXXX目次TOC\o"1-1"\h\t"标准文件_一级条标题,2,标准文件_附录一级条标题,2,"前言 II1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14系统环境设计要求 15设计要求 25.1总体要求 25.2储能电池系统 25.3电池管理系统（BMS） 25.4功率变换系统（PCS） 35.5能量管理系统（EMS） 35.6计量仪表 35.7接入电网 35.8温控系统 35.9消防系统 35.10绝缘耐压 45.11结构设计 46安装要求 56.1安装条件 56.2电气安装 56.3调试与试运行 5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专利的责任。本文件由××××提出。本文件由中国市场学会归口。本文件起草单位：本文件主要起草人：工商业储能一体化柜设计与安装规范范围本文件规定了工商业储能一体化柜的系统环境设计要求、设计要求、安装要求。本文件适用于以磷酸铁锂电池为储能载体的工商业储能一体化柜的设计与安装。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。GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB4706.27家用和类似用途电器的安全第2部分：风扇的特殊要求GB55036消防设施通用规范GB/T12326电能质量电压波动和闪变GB/T16895.1低压电气装置第1部分:基本原则、一般特性评估和定义GB/T17215.321电测量设备（交流）特殊要求第21部分：静止式有功电能表(A级、B级、C级、D级和E级)GB25130单元式空气调节机安全要求GB/T28616绿色制造属性GB/T34120电化学储能系统储能变流器技术要求GB/T36274微电网能量管理系统技术规范GB/T36276电力储能用锂离子电池GB/T36547电化学储能电站接入电网技术规定GB/T42288电化学储能电站安全规程GB/T50065交流电气装置的接地设计规范GB51048电化学储能电站设计规范术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

工商业储能一体柜Industrialandcommercialenergystorageintegratedcabinet以磷酸铁锂电池作为储能载体，将电池组单元、电池管理系统（BMS）、储能变流器（PCS）、控制单元、消防单元及辅助设备集成于一个或多个户外防护柜体内，具备电能存储、转换、控制及保护功能的预制式系统。系统环境设计要求系统环境设计要求应符合下列规定：工作温度：-20℃～50℃；贮存温度：-30℃～60℃；日平均温度：≤35℃；相对湿度：≤95%（无凝露）；海拔：正常工作海拔≤2500m；海拔＞2500m时，应降低额定功率使用（每升高1000m，功率降额10%）；振动：频率10Hz～50Hz，加速度≤0.5g；冲击：峰值加速度≤1g，持续时间11ms。设计要求总体要求技术性系统应根据电化学储能类型、容量、电压等级、应用负载需求、功率变换系统性能、电池的特性和要求及设备短路电流耐受能力进行设计并符合下列规定：直流侧接地形式，应符合GB/T16895.1的规定；直流侧电压应根据电池特性、耐压水平、绝缘性能确定，直流侧电压不宜高于1kV；电池组的成组方式及其连接拓扑应与功率变换系统的拓扑结构相匹配；电池组回路应配置直流断路器、直流隔离开关、直流熔断器等开断、保护设备；电池组的电池裕度应根据电池的寿命特性、充放电特性及最佳充放电区间和经济性进行配置；产品应选择节能、环保、高效、安全、可靠、少维护型设备。安全性系统设计应符合电池安全、电气安全、消防安全等设计要求；系统安全性指标应符合GB/T42288的规定。绿色性材料可回收利用率≥85%，符合GB/T28616绿色制造要求。储能电池系统电池组单元应采用磷酸铁锂电池，符合GB/T36276的规定。电池模块内温度采集点数量不应少于单体数量，并在极柱处设置采集点。系统设计应便于电池的更换与维护，并具备良好的散热通道。电池管理系统（BMS）供电电源可采用交流或直流电源。其中交流电源额定电压宜为220V，直流电源额定电压宜为110V或220V。电池管理系统与电池相连的带电部件和壳体之间的绝缘电阻值不应小于2MΩ。电池管理系统应经受绝缘耐压性能试验，在试验过程中应无击穿或闪络等破坏性放电现象。所检测状态参数的测量误差不应大于表1的规定。SOC估算精度要求宜符合表2的规定。应能在供电电源电压上限、下限时，持续运行1h，且状态参数测量精度满足要求。应全面监测电池的运行状态，包括单体/模块和电池系统电压、电流、温度和电池荷电量等，事故时发出告警信息。应可靠保护电池组，宜具备过压保护、欠压保护、过流保护、过温保护和直流绝缘监测等功能。防止电池过充、过放功能。为修正锂离子电池等电池系统中个别电压、电能量的不一致，避免个别电池因过充或过放而导致整体性能变差甚至损坏情况的发生，电池管理系统的均衡功能应按电池特性合理配置，宜配置主动均衡功能系统或在线被动均衡功能系统，均衡时间不超过2h。宜支持CAN、ModbusTCP/IP等通信协议，配合功率变换系统及站内监控系统完成储能单元的监控及保护。状态参数测量误差参数总电压值电流值温度值单节电压值误差要求±1%f.s.±0.2%f.s.±2℃±10mVf.s.为满量程SOC估算精度SOC范围SOC≤30%30%＜SOC＜80%SOC≥80%精度要求≤8%≤10%≤8%功率变换系统（PCS）功率变换系统应符合GB/T34120、GB51048的规定。能量管理系统（EMS）能量管理系统应符合GB/T36274的规定。计量仪表计量仪表应符合GB/T17215.321的规定。接入电网系统并网运行时应符合下列规定：注入电网的电流谐波总畸变率(含49次谐波的总和)应≤5%；交流侧电流中的直流电流分量应小于交流额定值的0.5%；并网运行时产生的电压波动和闪变应符合GB/T12326的规定；功率控制性能应符合GB/T36547的规定；电网适应性应符合GB/T36547的规定；应具备孤岛检测功能。当检测到非计划孤岛时，应在2s内将储能系统与电网断开，防孤岛保护应与电网侧线路保护和安全自动装置相配合。温控系统温控系统应符合下列规定：电池工作温度应控制在20℃±5℃范围，工作的环境温度应符合表3的规定；单体电芯之间工作温度偏差应≤5℃；温控系统应具有除湿功能，并能控制相对湿度≤70%；多空调温控系统应能同起同停；温控系统应具有现地/远方控制功能；空调设备应符合GB25130的电气安全要求；通风设备应符合GB4706.27的电气安全要求。电池工作的温度环境储能电池类型运行环境温度/℃锂离子电池0～45铅炭电池-20～55铅酸电池-30～50消防系统消防及报警系统的设计应符合GB55036的规定并满足下列要求：消防系统包括灭火系统、火灾预警系统和通信系统；应具有温度、烟雾、气体、明火的监测及报警功能；应具有与外部消防系统联动与通信功能；排风系统安装在固定气体灭火的外壳或空间内，应和消防控制系统联动，在气体灭火系统释放灭火剂时，排风系统应自动关闭。绝缘耐压绝缘耐压应符合下列规定：绝缘电阻：储能系统各独立电路与外露的可导电部分之间，以及与各独立电路之间的绝缘电阻应不小于1MΩ。试验电压按表4的规定进行；耐压：按表5要求，储能系统应能承受频率为50Hz，历时1min的工频交流电压或等效直流电压，试验过程中应不击穿、不飞弧，漏电流＜20mA；试验电压按表5的规定进行。试验过程中，任一被试电路施加电压时，其余电路等电位互联接地；接地：直流侧接地应符合GB/T16895.1的规定，交流侧接地应符合GB/T50065的规定。绝缘电阻试验电压等级额定绝缘电压U1（V）绝缘电阻试验电压（V）U1≤6025060＜U1≤250500250＜U1≤100010001000＜U1≤15002500为被测电路工作电压的交流有效值或直流电压值介质强度试验电压等级额定绝缘电压U1（线-线，交流）V试验电压（交流有效值）V试验电压（直流）VU1≤601000141560＜U1≤30020002120300＜U1≤69025002670690＜U1≤80030002830800＜U1≤1000350031101000＜U1≤150035003820整机介质强度按上述指标只能试验一次。用户验收产品时，如需要进行介质强度试验，应将上列试验电压降低25%进行。结构设计柜体柜体外观应符合下列规定：柜体各焊接部位牢固、焊缝均匀，无漏焊、虚焊、气泡现象；柜体表面油漆光滑、平整、均匀，无流挂、堆叠、漏低、鼓包、针孔现象；柜体表面及各安装板切口具有防腐蚀镀层或涂层；柜体外壳上应有醒目安全标识，包括接地标识、当心触电、严禁烟火和禁止带电操作等；柜体外壳上应有铭牌信息，包括电池组单元参数、装置额定功率/额定容量、柜体尺寸及重量、出厂日期和制造商等信息。散热、包装、搬运、使用操作以及客户需柜体尺寸和额定质量应有利于内部电气间隔安全的要求。柜体应满足吊装和运输要求，进行相关强度和刚度设计柜体的防护等级应不低于GB/T4208中的IP54等级。机械接口应符合下列规定：柜体具备螺栓或焊接紧固方式，螺栓固定点和焊接点应与整个柜体的非功能性导电体(柜体外壳等)可靠连接；柜体应考虑吊装和叉装要求。防振垂直方向能承受的振动应满足表6要求。防振要求振动频率（Hz）加速度（m/s2）扫频循环次数振动持续时间10～15010202