T-TMAC 326-2026 液流电池储能电站系统效率评估方法

T/TMAC326—2026液流电池储能电站系统效率评估方法前言本文件按照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。本文件由中国机械工业联合会提出并归口。本文件起草单位：[可填写相关科研机构、液流电池生产企业、储能电站运营单位、检测检验机构等]本文件主要起草人：[可填写主要起草人员姓名、职称及所在单位]本文件为首次发布。1范围本文件规定了液流电池储能电站（以下简称“储能电站”）系统效率的术语和定义、评估原则、评估条件、评估参数与测量方法、效率计算方法、评估流程、评估报告及质量控制要求。本文件适用于各类液流电池（包括全钒液流、铁铬液流、锌溴液流等）储能电站的系统效率评估，涵盖电站设计验证、竣工验收、运行维护及性能优化等场景，其他类型液流电池储能电站可参照执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所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）适用于本文件。GB/T36547—2018电化学储能电站设计规范GB/T36548—2018电化学储能电站运行维护规范GB/T38336—2019电化学储能电站测试规程GB/T19826—2014电力变压器声级测定DL/T1365—2014火力发电厂厂用电设计技术规程DL/T2244—2021电化学储能电站安全规程JJG307—2006机电式交流电能表检定规程JJG596—2012电子式电能表检定规程GB/T2423.1—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1液流电池储能电站Flowbatteryenergystoragestation以液流电池为储能核心，配套储能变流器（PCS）、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）、电解液储存与循环系统、辅助供电系统及其他附属设施，能够实现电能的储存、转换与释放的完整系统。3.2系统效率Systemefficiency储能电站在一个完整的充放电循环内，释放的有效电能与吸收的有效电能之比，用百分比表示，反映电站能量转换、传输及存储过程中的能量损耗综合水平。3.3充电有效电能Effectivechargingenergy储能电站在充电阶段，从电网或其他电源吸收的、用于存储在液流电池中的电能，扣除充电过程中各类无效损耗（如异常漏电、误动作损耗）后的电能。3.4放电有效电能Effectivedischargingenergy储能电站在放电阶段，从液流电池中释放的、能够输送至电网或负载的电能，扣除放电过程中各类无效损耗后的电能，不包含辅助系统自身消耗的电能。3.5充放电循环Charging-dischargingcycle储能电站从充电开始，至充电结束、静置（若有）、放电结束，完成一次完整的能量存储与释放过程，称为一个充放电循环。3.6静置损耗Standingloss储能电站在充电结束后、放电开始前的静置阶段，由于电解液扩散、电池自放电、辅助系统待机等原因产生的能量损耗。3.7转换损耗Conversionloss储能电站在能量转换过程中（如交流电与直流电的转换、电解液中离子迁移）产生的能量损耗，主要包括储能变流器损耗、电池反应损耗等。3.8传输损耗Transmissionloss储能电站在电能传输过程中（如电缆传输、母线传输、电解液循环传输）产生的能量损耗，主要包括线路损耗、接触损耗、电解液循环泵损耗等。3.9辅助系统损耗Auxiliarysystemloss储能电站辅助系统（如BMS、EMS、电解液循环系统、冷却系统、照明系统、消防系统）在运行过程中消耗的电能，包括充电、放电及静置阶段的辅助能耗。4评估原则客观性原则：评估过程中，测量数据、计算方法、评估流程应符合本文件规定，确保评估结果真实、准确，不受人为因素干扰。完整性原则：评估应覆盖储能电站一个完整的充放电循环，包含充电、静置（若有）、放电全阶段，全面考虑各类能量损耗，不遗漏关键评估环节。适用性原则：根据储能电站的规模、液流电池类型、运行模式，选择符合实际场景的评估条件和测量方法，确保评估结果具有参考价值。重复性原则：在相同评估条件下，重复进行多次充放电循环效率评估，确保评估结果的稳定性和可靠性，偏差应符合本文件规定。安全性原则：评估过程中，应严格遵守储能电站安全运行规程，防止发生触电、电解液泄漏、火灾等安全事故，确保人员和设备安全。5评估条件5.1设备条件储能电站所有设备（液流电池堆、PCS、BMS、EMS、电解液系统、辅助系统等）应安装调试完毕，运行正常，无故障报警，符合GB/T36547—2018、DL/T2244—2021的要求。液流电池堆应完成活化处理，电解液液位、浓度、温度符合设计要求，循环系统运行稳定，无泄漏、堵塞等异常情况。测量设备（电能表、温度计、湿度计、流量计、电压电流表等）应经检定合格，在检定有效期内，测量精度满足本文件规定，其中电能表精度等级不低于0.2级，电压电流表精度等级不低于0.5级。评估前，应对储能电站进行全面检查，确认各系统参数设置合理，保护装置、监测装置运行正常，能够准确采集和记录评估所需参数。5.2环境条件环境温度：15℃～35℃（标准评估条件）；若进行极端环境下的效率评估，温度范围可根据电站设计要求调整，调整范围应在评估报告中明确标注。相对湿度：45%～75%，无凝露，避免潮湿环境对设备运行和测量精度造成影响。大气压力：86kPa～106kPa，无明显气压波动。周围环境：无爆炸、易燃、腐蚀性气体，无强烈振动、冲击和强电磁干扰，远离强磁场源和高压带电体，符合GB/T36547—2018的环境要求。5.3运行条件充放电模式：采用恒流充放电模式，充电电流、放电电流应设置为电站额定电流的50%～100%，具体数值根据评估需求确定，同一评估周期内充放电电流保持稳定。充放电终止条件：充电终止电压、放电终止电压应符合液流电池设计要求，充电终止时电池SOC（StateofCharge）应达到80%～100%，放电终止时SOC应降至10%～20%，避免过充、过放。静置时间：若存在静置阶段，静置时间应设置为0.5h～2h，具体时间根据电站运行规程确定，同一评估周期内静置时间保持一致。辅助系统运行：评估过程中，辅助系统应按照电站正常运行规程启动，运行参数保持稳定，不得随意关闭或调整辅助系统。电网条件：电网电压、频率应符合国家电网标准，电压波动范围≤±5%，频率波动范围≤±0.5Hz，避免电网异常对评估结果造成影响。6评估参数与测量方法6.1核心评估参数评估储能电站系统效率所需核心参数包括：充电有效电能、放电有效电能、静置损耗、转换损耗、传输损耗、辅助系统损耗，各参数定义及单位见表1。参数名称参数定义单位测量阶段充电有效电能充电阶段吸收的有效电能，扣除充电无效损耗kWh充电阶段放电有效电能放电阶段释放的有效电能，扣除放电无效损耗kWh放电阶段静置损耗静置阶段产生的总能量损耗kWh静置阶段转换损耗能量转换过程中产生的总能量损耗kWh充电、放电阶段传输损耗电能传输过程中产生的总能量损耗kWh充电、放电阶段辅助系统损耗辅助系统运行过程中消耗的总电能kWh充电、静置、放电阶段6.2测量方法6.2.1电能测量充电有效电能测量：在储能电站电网侧充电入口处安装高精度电能表，测量充电阶段电网输入的总电能；同时在液流电池堆入口处安装电能表，测量电池堆吸收的电能，两者差值为充电阶段的无效损耗，充电有效电能=电网输入总电能-充电无效损耗。放电有效电能测量：在储能电站电网侧放电出口处安装高精度电能表，测量放电阶段输送至电网的总电能；同时在液流电池堆出口处安装电能表，测量电池堆释放的电能，两者差值为放电阶段的无效损耗，放电有效电能=电池堆释放电能-放电无效损耗。电能表安装要求：电能表应安装在靠近测量节点的位置，接线正确，避免线路损耗计入测量值；安装前应检查电能表接线极性，确保测量数据准确；测量过程中，实时记录电能表读数，每5min记录一次，充电、放电结束时记录最终读数。6.2.2静置损耗测量静置阶段开始前，记录液流电池堆的SOC值和电能表读数；静置阶段结束后，再次记录电池堆的SOC值和电能表读数，根据电池容量与SOC变化量计算静置损耗，同时结合辅助系统待机能耗，综合得出总静置损耗。计算公式：P式中：Ps—静置损耗（kWh）；C—液流电池堆额定容量（kWh）；SOC1—静置开始时电池堆SOC（%）；SO6.2.3转换损耗测量储能变流器损耗测量：在储能变流器输入侧和输出侧分别安装电压电流表、电能表，测量输入功率、输出功率，两者差值为变流器实时损耗，积分计算充电、放电阶段的总变流器损耗。电池反应损耗测量：通过BMS采集液流电池堆的充放电电压、电流，计算电池堆的实时输入功率、输出功率，结合电池理论充放电功率，差值即为电池反应损耗，积分计算总反应损耗。转换损耗=变流器总损耗+电池反应总损耗。6.2.4传输损耗测量线路传输损耗：在电缆两端安装电压电流表，测量电缆输入电压、电流和输出电压、电流，根据公式Pt=I2Rt电解液循环损耗：通过流量计采集电解液循环流量，温度计采集循环前后电解液温度，结合电解液比热容，计算电解液循环过程中的能量损耗；同时测量循环泵的输入功率、输出功率，差值为循环泵损耗，总传输损耗=线路总损耗+电解液循环总损耗+循环泵总损耗。6.2.5辅助系统损耗测量在各辅助系统（BMS、EMS、循环系统、冷却系统等）的电源入口处安装电能表，分别测量各系统在充电、静置、放电阶段的能耗，汇总得出辅助系统总损耗。测量过程中，每10min记录一次各电能表读数，确保数据完整。6.2.6其他参数测量环境参数：在储能电站机房内、电池舱内分别安装温度计、湿度计、气压计，实时测量环境温度、相对湿度、大气压力，每15min记录一次，作为评估结果的辅助参考。电池参数：通过BMS实时采集液流电池堆的SOC、电解液温度、液位、浓度等参数，每5min记录一次，监测电池运行状态，确保评估过程中电池运行正常。电网参数：通过电网侧监测装置采集电网电压、频率，每5min记录一次，若出现电网参数异常，应暂停评估，待电网恢复正常后重新开始。7效率计算方法7.1基本效率计算储能电站系统效率（η）以一个完整充放电循环为计算周期，核心计算公式为：η=式中：η—系统效率（%）；Ed—一个充放电循环内的放电有效电能（kWh）；E7.2修正效率计算当评估条件偏离标准环境条件（15℃～35℃、45%～75%相对湿度）或标准运行条件时，需对系统效率进行修正，修正公式为：η式中：ηc—修正后的系统效率（%）；Kt—温度修正系数；Kh温度修正系数、湿度修正系数、电流修正系数的取值参照附录A的规定，也可根据储能电站实际设计参数和试验数据确定。7.3损耗分解计算为明确系统效率的影响因素，可对各环节损耗进行分解计算，各损耗占比计算公式为：δ式中：δx—某类损耗占充电有效电能的比例（%）；Px—某类损耗的总能量（kWh）；各类损耗（静置损耗、转换损耗、传输损耗、辅助系统损耗）占比之和应等于（100%-系统效率），可用于验证效率计算结果的准确性。7.4计算要求计算过程中，数据保留4位小数，最终系统效率保留2位小数，损耗占比保留1位小数。若重复进行多次充放电循环评估，应计算多次评估结果的平均值，作为最终系统效率，平均值计算公式为：ηavg=1ni=1多次评估结果的相对偏差应≤2.0%，若偏差超过2.0%，应检查测量设备和运行条件，重新进行评估。修正效率计算时，修正系数的取值应准确，需在评估报告中明确修正系数的确定依据和计算过程。8评估流程8.1评估准备明确评估目的、评估范围、评估周期（充放电循环次数），确定评估条件（环境条件、运行条件），制定详细的评估方案。检查储能电站设备运行状态，确认各系统无故障、参数设置合理，辅助系统运行正常，电解液液位、浓度符合要求。检查测量设备的检定状态、安装情况，确保测量设备接线正确、运行正常，能够准确采集评估所需参数。对评估人员进行培训，明确评估流程、操作规范、安全注意事项，确保评估人员具备相应的操作能力。记录评估前储能电站的基本信息，包括电站规模、液流电池类型、额定容量、额定功率、设备型号等。8.2参数采集启动储能电站，按照预设的运行条件（充放电电流、终止电压、静置时间等）开始充放电循环，同步启动所有测量设备，采集各类评估参数。充电阶段：实时记录电网输入电能、电池堆吸收电能、变流器输入输出功率、辅助系统能耗、环境参数、电池参数等，充电结束时记录各参数最终值。静置阶段（若有）：实时记录电池堆SOC、辅助系统待机能耗、环境参数等，静置结束时记录各参数最终值。放电阶段：实时记录电池堆释放电能、电网输出电能、变流器输入输出功率、辅助系统能耗、环境参数、电池参数等，放电结束时记录各参数最终值。参数采集过程中，若出现设备故障、电网异常、测量数据异常等情况，应立即暂停评估，记录异常情况，排查故障后重新开始评估；若异常情况无法短时间排查，应终止本次评估，另行安排评估时间。8.3数据处理与效率计算对采集的原始数据进行整理、筛选，剔除异常数据（如测量误差过大、设备故障导致的数据异常），补充缺失数据（若有），确保数据的完整性和准确性。根据本文件第6章、第7章的规定，计算充电有效电能、放电有效电能、各类损耗及系统效率，若评估条件偏离标准条件，需计算修正后的系统效率。对多次充放电循环的评估数据进行汇总，计算系统效率平均值、相对偏差，验证评估结果的稳定性和可靠性。绘制系统效率损耗分解图，明确各类损耗的占比，分析影响系统效率的主要因素，提出初步的效率优化建议。8.4评估结论与报告编制根据效率计算结果、损耗分析情况，结合评估目的和评估条件，得出评估结论，明确储能电站系统效率水平、是否符合设计要求、存在的问题及优化方向。按照本文件第9章的规定，编制评估报告，确保报告内容完整、数据准确、结论明确、建议可行，加盖评估单位公章（若有）。评估报告编制完成后，应进行审核，审核通过后提交给委托方（若有），同时留存评估原始数据、测量记录、审核记录等资料，存档备查。8.5评估收尾评估结束后，停止测量设备运行，拆除临时安装的测量仪器，整理测量设备和评估资料，确保设备完好、资料齐全。对储能电站进行全面检查，恢复电站正常运行状态，记录评估结束时电站的运行参数，确保电站无异常。总结评估过程中的经验和问题，完善评估方案，为后续储能电站系统效率评估提供参考。9评估报告9.1报告结构评估报告应包括以下主要内容，可根据评估目的和实际情况适当调整，但核心内容不得缺失：封面；目录；评估概述；评估依据；储能电站基本信息；评估条件；测量设备信息；参数采集与数据处理；效率计算与损耗分析；评估结论；优化建议；附件。9.2报告内容要求9.2.1封面封面应包含以下信息：评估报告名称、储能电站名称、评估单位（若有）、委托单位（若有）、评估日期、报告编号。9.2.2评估概述简要说明评估目的、评估范围、评估周期、评估流程、评估人员及评估结论概要。9.2.3评估依据明确评估所依据的本文件、国家及行业相关标准、储能电站设计文件、设备说明书等资料。9.2.4储能电站基本信息详细说明储能电站的基本情况，包括电站地址、建设时间、额定容量、额定功率、液流电池类型及规格、主要设备（PCS、BMS、EMS等）型号及参数、运行模式等。9.2.5评估条件明确评估过程中的环境条件（温度、湿度、气压）、运行条件（充放电电流、终止电压、静置时间）、设备条件等，若评估条件偏离标准条件，应说明偏离情况及原因。9.2.6测量设备信息列出评估过程中使用的所有测量设备，包括设备名称、型号、规格、测量精度、检定日期、检定证书编号等，说明设备安装位置和接线情况。9.2.7参数采集与数据处理详细说明参数采集的时间、方法、频率，原始数据的整理、筛选过程，异常数据的处理情况，数据处理的方法和依据。9.2.8效率计算与损耗分析详细说明系统效率、修正效率的计算过程，各类损耗的计算方法和结果，损耗分解情况，绘制损耗分解图，分析影响系统效率的主要因素。9.2.9评估结论明确储能电站系统效率水平（平均值、相对偏差），是否符合设计要求和相关标准，评估过程中是否出现异常情况，得出明确、客观的评估结论。9.2.10优化建议根据损耗分析结果，针对影响系统效率的主要因素，提出具体、可行的效率优化建议，包括设备优化、运行参数调整、维护策略改进等。9.2.11附件附件应包含以下资料：测量设备检定证书、原始测量数据记录、参数采集记录表、效率计算过程表、储能电站设计文件摘要、异常情况处理记录等。9.3报告管理评估报告应采用书面形式和电子形式留存，书面报告应加盖评估单位公章（若有），电子报告应备份存档。评估报告的保存期限不少于5年，若储能电站有特殊要求，可适当延长保存期限。评估报告的编制、审核、存档应符合相关管理规定，确保报告的真实性、完整性和可追溯性。10质量控制要求10.1人员控制评估人员应具备相应的专业知识和操作技能，熟悉液流电池储能电站的工作原理、设备结构及相关标准，经过专业培训并考核合格后，方可参与评估工作。评估过程中，评估人员应严格遵守操作规范和安全注意事项，认真履行岗位职责，确保测量数据准确、评估流程规范。评估单位应定期对评估人员进行培训和考核，更新专业知识，提升操作技能，确保评估人员的专业水平满足评估工作要求。10.2设备控制测量设备应经法定计量机构检定合格，在检定有效期内使用，严禁使用未检定、检定不合格或超过检定有效期的测量设备。评估前，应对测量设备进行校准和调试，确保设备运行正常、测量精度满足本文件规定；评估过程中，定期检查测量设备的运行状态，若出现设备故障，应立即暂停评估，排查故障并重新校准后，方可继续评估。测量设备应妥善保管、定期维护，避免设备损坏、老化，确保设备的使用寿命和测量精度。10.3流程控制评估过程应严格按照本文件规定的评估流程进行，不得随意简化或调整评估环节，确保评估流程的规范性和完整性。参数采集、数据处理、效率计算、报告编制等各环节，应建立审核机制，由专人负责审核，确保数据准确、计算无误、报告完整。评估过程中，应详细记录评估情况，包括评估时间、评估人员、测量数据、设备运行状态、异常情况及处理结果等，确保评估过程可追溯。10.4数据控制原始测量数据应真实、准确、完整，不得篡改、伪造测量数据，评估人员应在原始数据记录上签字确认，对数据的真