《移动混合能源电站技术要求》

1移动混合能源电站技术要求本文件规定了由内燃发电、风力发电、光伏发电和储能系统组合形成的移动混合能源电站（以下简称“混能电站”）的设计、生产、试验、运输、安全要求。本文件适用于陆用交流工频、额定电压不超过11kV、总输出功率不大于1.5MW，其中内燃发电机直流电站可参照执行。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GB/T156—2017标准电压GB/T2820.5—2025往复式内燃机驱动的交流发电机组第5部分：发电机组GB/T2820.8—2022往复式内燃机驱动的交流发电机组第8部分：对小功率发电机组的要求和试验GB/T2820.9—2024往复式内燃机驱动的交流发电机组第9部分：机械振动的测量和评价GB2894安全色和安全标志GB/T3098.13紧固件机械性能螺栓与螺钉的扭矩试验和破坏扭矩公称直径1～10mmGB/T34131电力储能用电池管理系统GB/T36545—2023移动式电化学储能系统技术规范GB/T36276电力储能用锂离子电池GB/T42288—2022电化学储能电站安全规程GB50169—2016电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB/T14092.1机械产品环境条件第1部分：湿热DL/T381—2010电子设备防雷技术导则3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。移动混能电站mobilehybridpowerstations在内燃发电机组设备的基础上，集成小型风力、光伏等多种绿色能源发电设备，并通过储能系统进2行能源存储和调节的移动电站系统，以实现能源互补和优化调度。各系统既可独立对外供电，也可自由组合联合供电。混能变流器hybridinverter连接储能电池、负载和充电电源（含电网、柴油发电机组、光伏、风力发电机组等）中两种及以上的，实现功率可控流动的装置。切换模式switchmode组成移动混能电站的光伏、微风、内燃发电机组及储能系统并非同时对负载供电。基于设定的供电优先级，通过负载功率和电池SOC控制，在几种供电电源之间依据设定的控制策略来切换供电的模式。此模式下，负载供电的间断时间应满足设备电压暂降及短时中断的要求。对于电压暂降和短时中断时间要求较高的设备，切换时间不能超过20ms。其他设备切换时间不能大于10s。此模式下的各供电系统功能应满足独立对负载供电的能力。并联模式parallelmode组成移动混能电站的光伏、微风、内燃发电机组及储能系统两种以上电源通过交流或直流端并联，4要求4.1总则移动混能电站产品，以及组成电站的内燃发电机组、光伏单元、小型风力发电单元、储能单元和控制系统应满足以下要求。4.2环境条件4.2.1额定功率运行环境条件移动混能电站在以下环境条件下应以额定功率正常运行：a）环境温度：_10℃~40℃;b）海拔：≤2000m；c）相对湿度：0%～95%。4.2.2功率修正运行环境条件移动混能电站在以下环境条件下可发出经修正后的规定功率：a）环境温度：-50℃~_20℃;b）海拔：≤4000m。4.2.3功率修正移动混能电站在超过额定功率运行条件下运行时，各组成部分应按对应的标准或产品技术条件进行3功率修正。电站系统的规定输出功率为各组成部分修正后的最小发电功率。4.3产品额定参数4.3.1移动混能电站的额定功率移动混能电站的额定功率标定应符合以下规定。a）切换式移动混能电站系统，以混能逆变器的额定输出功率标定系统的额定功率；b）并联式移动混能电站系统，以发电电源和储能系统并联后的总功率标定系统的额定功率。其中发电机组的额定功率应参照GB/T12786—20215.3节中规定的基本功率标定。光伏发电和小型风机发电通过直流侧进入混能逆变器，其功率不计入电站总容量。4.3.2额定电压移动混能电站的额定电压应满足GB/T156—2017的规定。4.4组成及结构4.4.1电站组成散热系统、消防系统、公共底盘、箱体等主要部分组成。4.4.2电站结构电站的发电机组、储能系统、混能变流器、控制开关柜等通过减振装置安装于公共底盘上，外部箱体通过密封条安装到公共底盘两侧梁上。发电机组及储能、混能变流器及控制系统通过结构分割为各自独立的舱室，舱室应可以相互隔离，避免产生热交换。在隔离区域内布置各自系统的散热和消防设备。光伏单元安装固定于箱体顶部，小功率风力发电单元固定于底座和箱体侧面。系统的EMS安装在控制柜内。内燃机组在底部设置燃料箱，燃料箱应与储能部分隔离，防止泄漏到储能箱内。4.4.3公共底盘电站的公共底盘应保证一定的结构强度，满足电站运行的支撑、振动的要求，同时应保证产生的泄漏的分隔及存储，不造成环境的污染。4.4.4发电机组油箱组成移动混能电站的发电机组的油箱应安装在一体式电站的底盘上，其容量不应超过1000L。4.4.5结构防护等级移动混能电站的发电机组舱室应满足不低于IP23的防护等级。移动混能电站的储能舱室及电气控制舱室应满足不低于IP55的防护等级要求。4.4.6结构防腐等级组成移动混能电站的各内外部结构，应长期在户外使用，其外观4等级及以上的要求。4.4.7外观移动混能电站外观应平整、标识清晰，各部件安装配合灵活。组成移动混能电站各部分的外观应符合以下要求：a）组成移动混能电站的各部件表面应光滑，无毛刺，焊接部位无明显焊疤、焊瘤等缺陷；b）钣金及结构加工件表面无明显开裂或变形现象，不应有明显色差，不应有锈蚀和流挂。不得有影响使用和降低强度的缺陷；c）移动混能电站各部件装配平整，间隙均匀一致，不应有明显的装配变形及开裂；d）移动混能电站电气及控制部分各接插件触头接触要可靠、紧固；接线端子应压紧导线，但不得损坏导线；元器件不得有损坏和装配不到位的情况；e）安装移动混能电站各组成部分的紧固件应牢固，联接处应有防松脱措施，铆接处不得有松动或自动脱落现象。大于M6的紧固件应使用不低于8.8等级的紧固件，产品表面应推荐使用高强度的不锈钢紧固件，以满足防腐要求。各紧固件的紧固力矩应符合GB/T3098.13的要求。4.4.8移动光伏单元结构组成移动混能电站产品的光伏单元应满足以下要求：a）光伏系统结构为可方便收起和展开的移动式应用结构。光伏模组的展开结构应保证展开后不会产生相互的遮挡，影响发电效率。展开及收起的位置应有位置锁定装置，防止在外力作用下滑b）光伏模组展开和收起的操作，应保证单人操作时总耗时不超过5min。展开和收起的操作寿命需满足≥2000次展开收起循环。c）光伏单元安装于产品的外箱顶部，安装的高度应满足操作的要求。展开后的光伏板可调整向光角度，可调节的对地角度应满足相对地面水平位置有0～40°的调整范围。应确保单元易于拆卸维修。d）光伏单元展开结构的设计，应确保展开后不影响整个电站的稳定性。4.4.9小型风力发电单元结构组成移动混能电站的小型风力发电单元结构应满足以下条件：a）风力发电单元应设计为可升降结构，便于运输中收起。b）安装风力发电的支撑部分应保证在风力发电机的载重下平稳升降，并且满足安全离合风速的抗风强度。c）小型风力发电单元的设计，应考虑风机升起时受力状况下对电站稳定性不产生影响。4.4.10防振移动混能电站产品防振要求，应满足GB/T36545—2023中6.6.4节的要求。4.5性能移动混能电站的性能应满足以下要求。54.5.1电气性能移动混能电站在额定电压下的电气性能应满足以下要求：b）电压谐波总畸变率（THDu≤2%；c）稳态电压偏差：≤±1%；d）稳态频率偏差：≤±0.5%；e）瞬态频率偏差：≤±3%；f）瞬态电压偏差：+20%，_15%；g）三相不平衡度：≤2%；h）瞬态电压恢复时间：≤0.5s；i）瞬态频率恢复时间：≤2s。4.5.2安全性能电站的绝缘移动混能电站的绝缘电阻不低于表1的规定。表1移动电站供电系统中各独立电气回路对地及回路间绝缘电阻要求试验条件回路额定电压U1/VUUUU绝缘电阻要求6.3MΩ耐电压移动混能电站的各独立电气回路对地及回路之间的耐电压要求，满足GB/T12786—2021中5.11.3节的要求。移动混能电站应配置防电涌，且符合DL/T381—2010中第9章的规定。电气间隙和爬电距离移动混能电站的电气间隙和爬电距离的要求应满足GB/T36545—2023中6.5.1节的要求。防雷接地混合电站应设防直击雷的外部防雷装置，并应采取防闪电电涌侵入的措施。移动混能电站接地应符合GB/T50065的规定。在电站外箱体应设置接地装置，接地电阻不应大于4Ω。消防装置电站储能系统的消防系统设计应满足GB/T42715—2023中9.2.1节的要求。其他部分的消防设计应满足GB/T12786—2021中5.11.8节中的要求。紧急停机移动混能电站应在电站主操作面设有除正常停机外，带自锁装置的停机装置，同时建议在非操作面设置备用的带自锁的停机装置。停机装置的位置应便于应急操作，并有明显的标识。4.5.3过载运行切换式移动混能电站的交流输出功率，应满足120%过载不小于60s而不发生损坏。并联式移动混能电站的交流输出部分，应依据变流器及发电机组的输出功率比例情况，满足产品具体技术规范的要求。4.5.4电站的噪声电站的噪声应符合以下要求：移动混能电站应满足各组成部分在满载运行时，依据GB/T2820.9的测量方式所测量的结果，应满足距离移动混能电站箱体表面1m处，地面高度1m处的平均声压级噪声不超过85dB（A）。4.5.5电压不平衡度并联式移动混能电站交流输出的电压不平衡度应满足GB/T2820—5第16章表4的规定。切换式移动混能电站交流输出的电压不平衡度应满足GB/T36545—2023中.2节中的要求。4.5.6温升移动混能电站发电机组运行中的温升应满足GB/T12786—2021中节的要求。储能单元的运行温升应满足GB/T36276—2023中节的要求。混能变流器的运行温升应满足GB/T34120—2023中8.2.2节的要求。4.5.7电磁兼容性移动混能电站的电磁兼容性能应满足GB/T36545—2023中6.4节的要求。4.5.8发电机组性能性能等级机组的燃油消耗量和机油消耗量发电机组的燃油和机油的消耗量应不超过表2的规定。7表2发电机组燃油消耗率与机油消耗率限值发电机组额定功率P/kWP＜7575≤P＜250250≤P＜800P＞800燃油消耗率/（g/kWh）300240230210机油消耗率/（g/kWh）0.4注：燃油消耗率的允差值最大不应超过标定值的5%。首次加载率发电机组启动成功后，应一次突加一定的负载，突加后其电压和频率的突加特性应满足GB/T2820.5功率不超过250kW的机组，应满足首次突加不低于70%额定负载，功率超过250kW的机组，应满足首次突加不低于50%的负载。发电机组的其他性能应满足GB/T2820标准的要求。4.5.9移动光伏系统性能组成移动混能电站的光伏系统的性能及安全性应满足以下标准要求。组件性能光伏系统的光伏电池板，推荐选用更轻材质和更高效率的光伏组件，以达到移动混能电站更高发电效率的要求。其效率值应满足GB/T398571的要求。展开收起机构强度分布式光伏系统载荷强度应满足雪载、风载及自重的强度要求，强度标准应满足GB50797中6.8节的要求。光伏系统的安全性应满足GB/T29196中3.3节的要求。4.5.10小型风力发电系统性能小型风力发电机组由风力发电机组、升降支撑、安装底座部分组成，其技术及安全性要求应满足4.5.11储能系统性能储能系统应满足以下要求：a）组成储能系统的锂电池应是满足GB/T36276《电力储能用锂离子电池》标准的锂电池，电池在环境温度不超过40°C条件下，循环寿命应不低于6000次，剩余容量不低于80%；b）储能电池模组和电池簇应满足GB/T36276的要求；c）组成储能模块的电池组的电池管理系统BMS的技术要求应符合GB/T34131的规定，具备过充/过放/过流/过温保护；d）储能系统的电池模块的安全性能应符合GB/T36276—2023中5.6节的规定。4.5.12混合能源变流器电站配置的混合能源变流器应满足以下要求：a）混合能源变流器应输出三相三线和三相四线电源，并具备并离网切换功能；并网、离网、并离网切换功能，停机状况下可通过EMS设置；b）混合能源变流器应满足发电机组振动环境条件下正常工作的要求；c）功率不超过30kW的混合能源变流器的最大效率不应低于94%，功率超过30kW的混合能源变流器的最大效率不低于96%。其空载损耗不超过额定功率的0.8%；d）混合能源变流器应具备PQ/VF/VSG3种控制模式，在VSG模式下应具备频率及电压基准调节功能，并开放寄存器可供EMS控制；e）混合能源变流器的电压和频率调整精度；f）混合能源逆变器在VSG模式下应具备可调节的一次调频调压系数来调整混动带载比例，具备可调节的阻尼系数和时间常数来调整系统的暂态特性。4.5.13能源管理系统（EMS）移动混能电站EMS应支持同时接入光伏、储能、发电机组、PCS、BMS、负荷、充电桩、电表等a）EMS性能指标EMS监控系统应满足GB/T42726—2023的要求，其结构配置及系统功能满足GB/T36274—2018的要求。b）EMS的数据采集及响应力应满足以下要求：1）数据采集周期状态量/告警：≤500ms。2）精度功率、电量、能量测量精度：≤±1%；SOC控制精度：≤±2%。通信指令下发响应：≤1s；遥信变位上送响应：≤1s；有功/无功调节响应：≤200ms；并离网无缝切换：≤20ms。c）信息安全性要求EMS信息安全性应满足GB/T39786的要求。d）通信兼容9EMS应兼容IEC61850、ModbusTCP/IP、104、MQTT、DL/T634.5104等通信规约，可实现与其他设备及上级EMS调度系统的无缝集成。5.1启动及运行5.1.1电站启动及带载移动混能电站的内燃发电系统，应在不低于-5°C的环境温度下启动次数不超过3次即可正常启动，并在启动成功后12s内带满载；在低于-5°C环境温度下，应通过辅助装置成功，并在启动成功后15s移动混能电站的储能系统在不低于-20°C的环境温度下正常启动并以额定功率运行；在低于-20°C的环境温度下，应通过辅助设备保证正常带载运行。5.1.2持续运行移动混能电站在4.2节规定的条件下，应按额定功率正常持续运行12h，其中包括过载15.2运行功能移动混能电站应具备以下运行功能。5.2.1电站功能设计移动混能电站应具备以下功能：a）具备发电机组发电与混能逆变器之间短时切换供电及并联无缝切换供电的能力；b）具备发电机组发电和混能逆变器并联运行供电的能力；c）系统可以编辑多种充放电模式及多种能源组合模式，同时，系统可针对不同运行需求进行控制系统运行逻辑的编辑；d）系统可以满足V/F、P/Q及VSG等不同模式运行要求；e）系统可设定各发电电源的优先等级；f）系统可以和上位机进行通信，接受上位机调度；g）单个系统可通过并联扩展为更大容量的电站供电；h）系统可具备远程监控功能，可实现设备的远程管理及OTA升级能力。5.2.2电站保护功能移动混能电站控制系统应具备完整的保护功能，包括：a）发电机组油压低、水温高、超速报警；b）储能系统单体电池电压过压、欠压保护、单体电池温度过高、过低报警。单体温差、温升、过充、过放告警，单体及簇SOC过低告警；c）储能电池簇过压、欠压、过流、绝缘报警；d）系统绝缘检测、短路故障、接地故障、过流过压、过温等保护功能；e）系统电压、频率异常、混能逆变器、消防或空调等异常告警。移动混能电站的系统保护；多能源并机时的报警，单体之间的保护。移动混能电站的电气接口应满足以下要求：a）应配备市电可充电接口，接口为快插型，便于操作；b）应配备外部光伏及风电、充电桩拓展接口，接口应为快插型；c）应配备适宜数量的交流输出快插接口，方便客户快速连接负载；d）快插的电气性能应符合GB/T7251.1的相关规定。5.3.2通信接口移动混能电站的通信接口应满足以下要求：a）电站的通信接口应同时包含RS485通信、CAN通信、以太网通信接口，每种接口数量不少于1个；b）应包含4G/5G物联网卡及USB配置口；5.4人机工程与扩展移动混能电站的人机工程应满足以下要求：a）应考虑方便人员操作的设计准则和原理，使操作简单安全可靠，轻便舒适，提高工效，充分发挥设备效能。b）人机界面内容应包括系统图、拓扑图、运行工况图等。c）报表处理应满足以下要求：1）应满足历史数据存储不少于3个月；2）支持历史数据筛选及分析功能；3）支持数据导出功能；系统应具备