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文档简介
ICSCCSP
团体标准T/CABEE106—建筑智能微电网技术标准Technicalstandardforsmartbuilding2025‑05‑19发 2025‑07‑01实中国建筑节能协会发布中国建筑节能协会团体标准建筑智能微电网技术标准TechnicalstandardforsmartbuildingT/CABEE106—批准部门:中国建筑节能协会施行日期:202571日中国标准出版社 根据《中国建筑节能协会团体标准管理办法(试行(国建节201740号2023年度第一批团体标准制修订计(国建节协〔202312号的要求,由中建研科技股份有限公司、中国建筑西北设计研究院有限公司会同有关单位组建编本标准主要内容包括:1总则;2术语;3基本规定;4拓扑架构;5分布式电源;6建筑荷储;7微网保护装置;8微网管控装置;9微网智控平台。本标准的某些内容可能直接或间接涉及专利机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国建筑节能协会标准化管理办公室负责管理联iaoban@cabee.or,由中建研科技股份有限公司、中国建筑西北设计研究院有限公司负责具体内容的解释及标准应用案例包括政府部门采信证明文件标准化组织或国外权威机构采信证明、评优示范工程案例等实施成收集。标准应用过程中如有意见或建itan@东路30号中国建筑科学研究院抗震楼30410001。中国建筑西北设计研究院有限公司西安华瑞网电科技股份有限公司青岛海信日立空调系统有限公司北京龙德缘电力科技发展有限公司上海萃纯新能源科技有限公司中国科学院电工研究所山西博源电力科技有限公司上海大周能源技术有限公司南京国臣直流配电科技有限公司北京中能云联科技有限公司上海水石建筑规划设计股份有限公司固德威技术股份有限公司国际铜业协会(上海建筑工程设计咨询有限公司百思科新能源技术(青岛有限公司江苏科能电力工程咨询有限公司上海庄生机电工程设备有限公司北京紫电捷控电气有限公司苏州思萃融合基建技术研究所有限公司上海华电源信息技术有限公司上海同济建设有限公司西安交通大学正泰电气股份有限公司上海荣茗轩信息科技有限公司北京天悟智能科技有限公司巴州建筑勘察规划设计工程有限公司新疆兵团建材(集团有限公司德坤智慧建造(青岛有限公司江苏润达储能科技有限公司本标准主要起草人员李海 李 魏志 邓高薛晓赵怀军唐西胜柴德闯顾蓉蓉张小刚吴小芳秦志宇马杰王涛李宁宁张文强王旭黄炜张保廉宇汤向华朱洪强张可男袁志兵李润恺陈殿坤刘小丽胡威杨建秋邱玲峰张连军吴沛杰林星春詹若清秦超熊良根朱磊屈磐熊婷戴建本标准主要审查人员:马文媛欧阳东孙成群劳大实童亦斌祝秀娟宋海军钱观荣张伟荣 总 术 基本规 拓扑架 一般规 并网型微电 独立型微电 分布式电 一般规 光伏发 风力发 其他电 建筑荷 一般规 蓄冷蓄 电化学储 电动汽车 微网保护装 一般规 并网点保 内部保 微网管控装 一般规 运行控制功 基本能量管 数据通 微网智控平 一般规 负荷预 可再生能源发电预 高级能量管 需求侧响 本标准用词说 引用标准名 附条文说 ContentsGeneral Basic Topology General Grid-connected Isolated Distributedenergy General Wind Otherdistributed Buildingloadand General Thermal Electrochemicalenergy Vehicle-to- Microgridprotection General Theprotectionofgridconnect Inside Microgridenergymanagementandcontrollingdevice………General Operationand Basicenergymanagement Data Microgridsmartcontrol General Load Renewableenergygenerationpower Seniorenergymanagement Demand Explanationof Listofquoted Addition:Explanationof 为实现建筑微电网的智能化本标准适用于新建、改建、扩建的民用建筑及园区范围内的交流电压等级为1kV或直流电压等级为1500V及以下的建筑智能微电网建设。建筑智能微电网工程除应符合本标准规定外家现行有关标准和中国建筑节能协会现行有关标准的规定。 建筑智能微电网smartbuilding—种交流电压等级为1kV或直流电压等级为1500V及以下,采用先进的互联网及信息技术,实现建筑的源网荷储一体化、独立型建筑微电网isolatedsmartbuilding与外部电网无连接,通过园区范围内的分布式电源及储能系并网型建筑微电网grid-connectedsmartbuilding通过并网点与市电(包括原有内部交流电网相连接的建筑微交直流混合系统AC/DChybridpower同时使用交流与直流两种配电形式的新型供配电系统。电动汽车与楼宇互动Vehicle-to-BuildingV2通过充电桩为电动汽车有序充电,或将电动汽车转变为移动储能单元,借助双向充电桩从开放协议的电动汽车传输电能到电网。并/离网切换grid-connected/grid-disconnected并网型微电网从并网运行状态向离网运行状态转换或从离网运行状态向并网运行状态转换的过程。微网保护装置microgridprotection建筑微电网专用继电保护装置。微网管控装置microgridenergymanagement,monitoringandcontrollingdevice一种具备与微电网内设备层和平台层通信,对微电网实施监视、控制和基本能量管理的装置。建筑微电网设计应合理配置电源自主调峰和自我平衡能力纳分布式能源,满足建筑在新型电力系统下的用电需求。建筑微电网应在负荷需求、新能源发电资源分析、市政电网条件和环境影响评估的基础上和可持续性要求。建筑微电网运行控制与微网智控平台应基于微网信息流实建筑微电网并网运行时,应根据交换功率的需求合理控制理与控制,建筑物内的重要负荷连续供电时间不应低于2h。独立型微电网应满足系统内重要负荷长期可靠供电。建筑微电网应对不同运行方式的配电系统进行短路单相接地故障保护。建筑微电网的储能形式宜采用蓄冷、蓄热、蓄电相结合方式。建筑微电网的典型运行方式宜建立仿真模型进行潮流计算。建筑微电网应根据园区性质网型微电网或独立型微电网。并网型微电网宜用于城镇商业区类园区等能与现有电网互联的场景。独立型微电网宜用于偏远无电地区供电电或其他并网难实现的特定场景。并网型微电网并网型微电网按电网类型可分为交流微电网交直流微电网。微电网主接线宜采用单母线结构,微电网的直流母线宜采用单极性。交流微电网的母线电压宜采用AC380/220V;直流微电网母线电压宜根据直流负荷供电需求采用DC750VDC600V、DC375V或DC220V等级。交流微电网、交直流微电网中直流部分的接地型式宜采用IT系统;交流部分的接地型式在并网运行时应与外部电网相匹TN或TT系统。直流微电网宜采用隔离型拓扑架构与交流微电网网连接。并网型微电网与外部电网联络的并离网切换开关宜采用静态开关。独立型微电网独立型微电网交流电压宜采用AC380/220V,直流电压宜根据直流负荷供电需求采用DC750VDC600VDC375VDC220V等级。交流部分接地型式宜采用TN或TT系统,直流部分宜采用IT系统。分布式电源建筑微电网中的分布式电源包括光伏发电他可调节分布式电源。建筑微电网应根据建筑用能需求和能源可利用条件选择一种或多种不同类型的分布式电源。建筑微电网中光伏发电系统应选用环保低碳足安全可靠、环保可持续、便于清洗和维护的要求。在条件许可情况下宜采用建筑光伏一体化系统。接入同一光伏组件串的各光伏组件的电性能参数宜保持一致,接入同一最大功率跟踪回路的光伏组件串的电压、组件朝向、安装倾角宜保持一致。光伏组件串的工作电压变化范围应在逆变器的最大功率追踪电压范围内。光伏发电系统中光伏方阵与逆变器之间的容量配比应综合变器的各项损耗等因素1.7。光伏逆变器应具备通信功能和调节有功功率及功率因数的功能。建筑微电网中风力发电系统应选用高性能发电机组及控制系统,最大风能利用系数应大于0.36。风力发电机的保护应符合可靠性要求。风力发电机与建筑微电网可采用直接与建筑微电网的直流系统并网或通过逆变器与建筑微电网的交流系统并网。风力发电机的接地型式应与建筑微电网接地型式保持一致,并应满足人身安全和保护配合的要求。风力发电机应在并网可调节分布式电源可采用柴油发电机可调节分布式电源应设置方便操作的并离网装置专用标识和提示性文字符号。当采用柴油发电机组作为建筑微电网的分布式电源时符合下列规定:市电停电时自动切换至热备用状态;滞后于光伏、风力发电机等投入使用;综合考虑最佳负荷率和适宜的功率裕度;启动时间不超过30s具备根据用能成本优化调度的功能。建筑微电网负荷包括电气负荷、空调采暖通风负荷和给排筑热惰性等实现峰值负荷转移。用电尖峰或需求侧响应时先减小不重要的空调、供暖负荷。可转移负荷应事先约定,其调整不应影响正常运行所必需的服务或生产能力;可转移负荷的配电断路器应能实时接收并快速响应微电网的调度指令。建筑微电网的储能可采用蓄冷蓄热V2B等形式。建筑微电网宜优先采用蓄冷蓄热系统实现可再生能源的就地消纳利用,减少高峰时段用电。蓄冷蓄热系统的形式应根据建筑物的负荷特点及规律蓄冷蓄热系统的蓄能率应根据蓄能-释能周期内冷(热负算或方案比选后确定。蓄冷蓄热系统的运行策略应根据冷热负荷特点及电力供应状况等因素经技术经济比较后确定,并应制定相应的操作标准。电化学储能建筑微电网的电化学储能系统设计应考虑电化学储能技术便于安装维护和节能环保等要求。电化学储能系统的额定充电功率和额定放电功率的设计应根据建筑用电负荷需求、配电容量和功率因数等因素综合确定。电化学储能系统的额定充电能量、额定放电能量的设计应电池衰减特性、电池不一致性等因素。电化学储能系统的安装布置应进行建筑物结构 电化学储能电池应符合现行国家标电力系统电化学储能系统通用技术条件GB/T36558《电力储能用锂离子电池》GB/T36276电力储能用铅炭电GB/T36280储能用蓄电池 第1部分光伏离网应用技术条件GB/T22473.1的有关规定。电池组回路应配置直流断路器、直流熔断器等具有直流灭弧能力开断保护设备,并应符合以下要求:应配置电池管理系统,且符合现行国家标准《电化学储能用电池管理系统》GB/T34131的规定;电池管理系统应具有数据采集数据统计、自诊断等功能;电池管理系统应全面监测电池的运行状态,包括电池单体/告警信息以及开断信号。储能变流器应符合现行国家标准《电化学储能系统储能变流器技术要求》GB/T34120管理系统相匹配。储能系统的通信应满足建筑微电网监控、运行和管理等需求。电动汽车微电网应能耦合负荷和电动汽车的充放电需求的合理分配和调节。电动汽车V2B设备应具备通信功能,实时接收并响应微电网充放电调度指令。电动汽车V2B设备应具备防止过充、过放、短路等电气故备造成损害。电动汽车V2B设备应综合考虑投资成本、运营成本和车主的收益。微网保护装置建筑微电网应配备专用的微网保护装置并网点保护及内部保护。建筑微电网保护的定值应与其故障穿越能力相协调。并网型建筑微电网的继电保护定值的整定应与外部电网的继电保护相协调配合。微网保护装置宜具备故障记录功能。并网运行的建筑微电网,在外部电网故障或非计划孤岛运行时,应可靠断开并网点断路器,并自动切换至离网运行模式。外部电网故障恢复后,建筑微电网由离网向并网运行切换,可选择自动执行和接收指令后执行。微电网与并网点的电压率和相角满足同期条件后方可切换至并网模式。柜应有醒目标识。校核微电网保护的配置和整定(系统发生不正确的动作行为。并网点保护建筑微电网并网点应配置阶段式方向过流保护和接地故障保护,过流保护应和互联变换器相互配合。建筑微电网并网点应配置频率电压解列保护。当建筑微电网不被允许向外电网倒送功率时流保护,且在并网运行时投入运行。建筑微电网并网点应配置防孤岛保护,并网运行时应投入防孤岛保护,离网运行时应退出防孤岛保护。分布式电源系统应配置方向电流保护和过负荷保护用于分布式电源出口断路器。电化学储能系统应配置方向电流保护和过负荷保护与电池BMS和储能变换器相互配合,作用于储能出口断路器。根据分布式电源或负荷特点合理配置方向电流保护方向过流保护以及过负荷保护,作用于支路断路器。离网运行时交流部分应加装电流闭锁低电压保护与负序电压启动过流保护,并考虑最大与最小运行方式的整定。采用IT接地型式、电压等级高于DC220V的直流母线应配电流保护;重要支路宜配置剩余电流保护。当直流母线对地绝缘性能低于设定值时发出告警,并根据各支路的剩余电流监测情况,延时断开剩余电流超标的支路。微网管控装置建筑微电网应配备独立的微网管控装置,实现对建筑微电网实时数据采集与监测、运行控制、基本能量管理及数据通信功能。微网管控装置宜采用嵌入式软硬件系统式安装,方便扩充和升级维护。微网管控装置的通信配置不应低于2个RS4852个以太2个CAN口,并应具有时间同步接口。微网管控装置的监测数据实时采集间隔应小于10s,实时调控间隔应小于5min。运行控制功能微网管控装置应支持对建筑微电网内部设备的控制参数设定、远程控制与调节等功能。微网管控装置应能够按照预先设定的顺序和流程并离网无缝切换。微网管控装置应具备交流电压和无功管理功能电网交流电压和无功运行模式进行设置,包括功率因数控制模式、无功功率控制模式、交流电压控制模式等。当建筑微电网处于离网运行模式下,主电源有功输出超出电源出力在正常范围内重要负荷的供电可靠性。微网管控装置对开断设备应采用选择微网管控装置应能实现闭锁和解锁操作。基本能量管理微网管控装置应具备基本能量管理功能,可通过控制分布微网管控装置应具备并网点功率控制功能种有功功率控制方式。微网管控装置应能与微网智控平台进行数据交换筑微电网设备运行数据上传给微网智控平台,并接受微网智控平台下发的控制指令。微网管控装置应能根据功率优化控制指令或人工设定值对指令或预设运行目标切换模式。微网管控装置通信宜采用IEC61870-5-101IEC61870-102IEC61870-5-103ICE61870-5-104MODBUSDL/T860MQTT等协议。微网管控装置通信模块与设备间交换数据宜参照表8.4.2-1、8.4.2-2。8.4.2‑1微网管控装置通信模块发送数据表光伏逆变器工作模式开关,限功率开关、限功率百分比、限功率实际储能变流器PQ/VF模式切换指令风力发电机工作模式开关8.4.2‑1(续可调节分布式电源可转移负荷工作模式开关微网智控平台8.4.2‑2微网管控装置通信模块接收数据表光伏组件光伏逆变器电池SOC警信息并网点离开关风力发电机柴油发电机燃料微燃机储能电芯SOCSOH电池簇SOCSOH储能变流器交/IGBT模块温度、电抗器温度、变流器保护动作信SOEPCS工作模式、障告警信息8.4.2‑2(续储能电池舱火灾探测、灭火设施状态监控负荷无功电量无功补偿气象参数微网智控平台调度计划、能量管理和并离网切换等控制策略相关参数继电保护装置微网智控平台建筑微电网宜配备独立的微网智控平台,实现微电网监控、估算等功能。微网智控平台的监控功能应包括但不限于:实时监视画面应支持系统主接线图示等;支持报警确认功能,提供在单线图上的和报警一览表上对单个动点或成组进行报警确认的功能(包括变位报警、越限报警等);支持数据库编辑,系统提供界面化的数据库管理工具,支数据保存;支持历史数据查看,系统提供历史数据的查看界面,通过现历史数据,便于运行分析。清除、主要事件顺序显示等功能。微网智控平台应具备对采集数据信息进行计算与分析合数据分析功能外,还宜包括但不限于以下功能:间段统计;多位置信号、状态信号的逻辑计算;遥控正确率和遥调响应正确率统计;电压电流越限、功率因数和电能质量合格率统计分析。微网智控平台应能储存2年的历史运行数据和故障记录,监控系统应支持事故追忆和重演功能。微网智控平台应具备数据库维护、同步、备份和恢复等功能。微网智控平台应具备时间同步接口。微网智控平台应具备用户分类和权限管理功能访问安全。微网智控平台应具有短期负荷预测功能,条件许可时可配备中期负荷和长期负荷的预测功能。短期负荷预测的时间分辨率不宜大于15min短期负荷预测宜兼顾模型的复杂性和准确性模型,离线参数优化和在线预测相结合。负荷预测可采用回归分析法可再生能源发电预测微网智控平台应具备可再生能源发电预测功能中长期功率预测要求:根据数值天气预报的发布次数进行中期功率预测,单次计算时间小于5min每日至少执行两次预测;短期功率预测要求:单次预测时长和时间分辨率应符合《风电场接入电力系统技术规定》GB/T19963电力系统技术规定》GB/T19964的规定;根据数值天气预报的发布次数进行短期功率预测,单次计算时间小于5min,每日至少执行两次预测;超短期功率预测要求15min执行一次,动态更新预测5min可再生能源发电预测应符合下列规定:基本要求:风电或光伏功率预测的基础数据应包括场站的行状态、计划检修信息等;数据采集:园区静态信息应离线收集,并保证相关数据的准确性。实测功率数据、设备运行状态的采集时间间隔应不大于5min态数据的采集应自动完成数据的传输时间延迟应不大于1min;数据处理:系统应具备数据完整性及合理性自动校验功能,并可对缺测和异常数据进行自动插补和修正;数据存储:实时采集的数据应作为原始资料正本保存并备2年。可再生能源发电预测应基于历史数据、天气信息和系统特性等因素建立预测模型及算法,实现未来一定时间段内风电或光伏输出功率的预测。可再生能源发电预测计算应能对风电或光伏的运行参数、实测气象数据及预测误差进行统计。参与统计数据的时间范围应能任意选定,光伏根据所处地理位置的日出日落时间自动剔除凌晨和夜间不发电时段,其中各指标的统计计算时间应小于1min。预测系统性能指标的统计数据应包含功率受限时刻该时刻风电或光伏的可用替代实际功率。风光功率预测月平均准确率中长期大于60%短期大于70%超短期大于75%高级能量管理微网智控平台应具备高级能量管理功能,可在基本能量管理保障系统安全稳定运行的基础上荷的优化调度,达到系统优化运行的目标。微网智控平台应能根据负荷预测求侧响应、微电网实时运行数据、电源与负荷特性及运行约束条件,通过计算优化运行目标并实时调整运行方式。微网智控平台应对负荷进行柔性分类管理下的负荷投切策略和计划。微网智控平台应能与微网管控装置交互数据指令给微网管控装置执行。微网智控平台应具备微电网内部发电及微电网与外部系统间电能量交换的统计分析功能。微网智控平台宜具有微电网系统运行能耗微网智控平台应具备可调节分布式电源的燃料管理功能,微网智控平台信息建模应能支持不同生产厂商的设备可实现大容量实时数据的传输。需求侧响应微网智控平台应具备需求侧响应功能微网智控平台可随着电力市场价格的变化不断调整运营策放优化为目标的实时控制策略。建筑微电网需求侧响应动态平衡的时间分辨率不大于15mn日前24h优化策略的求解时间不大于3min解时间不大于1s参与建筑微电网需求侧响应的负荷应包含但不限于以下设备系统:暖通空调;通风;给水排水;电梯及扶梯;智能照明;暖通空调系统的设备应具备以下需求侧响应功能:热泵:能够在电网负荷高峰时自动降低运行频率或暂时关冷水机组:在电力需求高峰时减少制冷能力,或切换到更的运行效率;冷却泵和冷冻泵:能够根据系统的实际需求调整流量和压力;采用变频驱动技术以提高能源效率;冷却塔:根据环境温度和系统负荷调整风扇速度;采用先电锅炉:在电网需求高峰期间,能够降低供热能力或暂时冷水需求侧响应技术宜通过高位水箱的水位智能控制实实现。当建筑微电网为虚拟电厂的一部分时,应能接受电力调度,按照电力电量平衡的需要确定优化调度方案。本标准用词说明为便于在执行本标准条文时区别对待同的用词说明如下:表示很严格,非这样做不可的:表示严格,在正常情况均应这样做的:表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:应符合……引用标准名录《微电网工程设计标准》GB/T《风电场接入电力系统技术规定》GB/T《光伏发电站接入电力系统技术规定》GB/T《储能用蓄电池第1GB/T《电化学储能系统储能变流器技术要求》GB/T《电化学储能用电池管理系统》GB/T《电力储能用锂离子电池》GB/T《电力储能用铅炭电池》GB/T《电力系统电化学储能系统通用技术条件》GB/T中国建筑节能协会团体标准建筑智能微电网技术标准T/CABEE106—编制说明《建筑智能微电网技术标准》T/CABEE106—2025经中国建筑节能协会2025年5月19日以国建节协标〔20240号公告批准发布。业的大力支持,在此表示衷心的感谢!为了便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,《建筑智能微电网技术标说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。 总 术 基本规 拓扑架 并网型建筑微电 分布式电 光伏发 建筑荷 6.1一般要 电化学储 电动汽车 微网保护装 一般要 并网点保 内部保 微网管控装 一般要 运行控制功 基本能量管 微网智控平 负荷预 可再生能源发电预 高级能量管 需求侧响 建筑微电网的应用定位,主要有以下四个方面:满足高渗透率分布式可再生能源的就地消纳;满足与大电网联系薄弱的偏远地区电力供应;满足对电能质量和供电可靠性有特殊要求的用户用电需要;建筑智能微电网位于低压用户侧,其重要特征是负荷资源和储能的可观可控可调。根据建筑用能特点,可控负荷资源包括冷要的建筑储能手段。建筑微电网在以下三种情况均可提高建筑物整体的供电可靠性:外部单电源停电时,微电网自动或手动切换至离网运行状态,调度本地发电资源、储能以及可控负荷资源实现电力供需平衡。在本地发电资源小于负荷资源时还可实现自动甩负荷保障重要负荷供电,增加供电弹性;接备用市电运行。在供电负荷不足的情况下荷和供电要求高的三级负荷供电;备用电源采用柴发的情况下先保证一、二级负荷和供电要求高的三级负荷供电。建筑微电网是建筑特色的能源互联网的重要组成部分碳建筑与新型电力系统的目标一致。其特征如下:智能化:微电网的负荷预测和可再生能源发电预测是智能化的基础。智能化的初级阶段是源可预测可调控,荷可预测可调控,源荷互动。高级阶段是使用互联网技术、AI技术等,实现能量流与信息流的融合,促进可再生能源的消纳。构建综合能源系统,实现能量互联。柔性化:微网柔性体现在柔性保护和柔性用电两个方面。微电网的多源特征对于继电保护提出了更高的要求单一整定值难以满足要求,整定值随着拓扑结构的变化重新设定和柔性变化,微网保护装置随时可接受云平台新的整定值,从而提微网还可通过可控负荷、车网互动等实现柔性用电,并具备负荷预测功能。直流化:采用低压直流配用电技术。直流具有简单、高效、可靠、安全等天然属性,可以解决交流技术当今面临的多种难题。大部分直流负荷可宽电压范围运行,为基于直流电压带的潮流控制创造了条件。鲁棒化:建筑微电网配置可调节分布式电源,实现独立运电网系统的安全性。低碳化:建筑将会越来越多地使用可再生能源,优化电能数字化:数字能源平台是多能源微电网的关键支撑。多能耦合与数字化技术可实现多能源间的梯级利用。快速响应电力需多源化:多能互补,降低对单一能源的依赖。并离网多种运行方式保障供电安全。其中智能化和柔性化是建筑微电网的最重要基本特征。建筑微电网体现智能化的重要标志是利用多种能源之间的互补特性,实现能源的综合管理和梯级利用优化,提高能源的利用效率。建筑微电网作为独立型微电网时,可能互补。建筑微电网有望使建筑成为能源生产费的主体,是新型电力系统的基本细胞。建筑可通过微电网技术实现需求侧响应和辅助服务,并成为未来最广泛的优质虚拟电厂资源。微电网的接入电压等级应根据其与外部电网之间的最大交换功率确定。采用低一电压等级接入技术经济性能优于高一电压等级接入时,宜采用低一电压等级接入。分布式电源并网电压等级可根据各并网点装机容量进行初步选择8kW及以下可接入220V8kW~400kW可接入380V400kW~6000kW可接入10kV。建筑微电网内的分布式电源功率一般小于400kW,大于400kW时微网智控平台通过协调源荷储控制最大交换功率在400kW内,也可分解成多个400kW以下容量规模的微电网。缩小单个微电网的供电范围直流或交直流微电网内的直流母线电压通常为DC750V/600V/375V/220V(具体等级根据负荷需求确定DC/AC并入低压交流电网,交换功率一般不超过400kW。光伏和储能电池的直流侧电压范围一般控制在DC1500V内。独立型微电网由于不涉及到交换功率的问题功率不受限制(一般不大于400kW),采用低压供电。按照《微电网工程设计标准》GB/T5134110kV及以上电压等级的微电网需设置中控室、配置前置服务器、数据服务器、应用服务器、工作站、交换机/路由器,造价昂贵。因此,本标准中建筑微电网的电压等级确定在1kV以下,这样可简化微电网结 2.0.1建筑智能微电网旨在提高分布式电源的能量利用率洁能源和促进用能技术创新。2.0.5V2B实现电动汽车与建筑之间的电能双向流动和电网负荷平衡。随着光伏组件和电化学储能电池价格的降低经济性逐步显现。由于光伏等可再生能源输出功率受光照等气象电能质量问题。建筑微电网设计时光伏等可再生能源应优先自发自用,减少余电上网量,可有效降低对外部电网电能质量的影响。此外,建筑微电网不仅要考虑并网运行时的经济性,还应保证离网运行时的安全可靠性。电气一次系统实现微网的能量流次系统实现微网的信息流,通过二者耦合实现能量互联。微电网的负荷分析包括主要用电负荷类型及重要性分析、最大供电负荷、逐月典型日负荷曲线。分布式电源类型应根据电源构成。电源容量配置应充分考虑发电设备的技术特性求和运行策略,通过电力电量平衡分析确定。建筑微电网各个组成部分间的关系见图1设备层由光伏组件、光伏变换器、储能电池、储能变流器、用电负荷、开关线缆元件、微网保护装置、微气象站等本地设备构该层级内各设备按计划运行。管控层由微网管控装置担任,负责微电网的监视控制和基本能量管理,是设备层和平台层之间信息交互的枢纽。它可以实时采集设备层内各模拟量和开关量,可获取各条线路上的电气量接受平台层的指令,实现对设备层各设备的运行状态和运行模式的控制调整。*4404040*4[*#B84平台层以微网智控平台为中心,是微电网最上层的总监控、总指挥。微网智控平台可通过管控层监测微电网系统各单元力对整个建筑微电网进行统计分析、数据存储和决策优化。每个微电网配备一台微网管控装置。当由多个微电网组成微电网群时,可共用一个微网智控平台,实现对多个微电网的集群控制。微电网在并网运行时以经济性为主,在离网运行时应以安全性为主。建筑微电网设计时应考虑系统冗余,以保证部分组件短路计算需要考虑分布式电源、储能设施的故障外特性和外部电网的短路容量。并网型微电网应对并网和离网两种运行方式分别进行短路计算。和可靠性。建筑微电网应优先采用经济性和安全性更好的蓄冷蓄置较大储能时,不宜超过5MWh。锂电池室内安装时,额定储能容量不宜超过500kWh。潮流计算的边界可根据分布式电源的典型出力和不同负荷状态的组合进行。并网型微电网需要计算并网和离网两种运行方式下的潮流。并网型建筑微电网微电网包含分布式电源和储能,并网型微电网还有大电网支撑,因此电源的可靠性能够得到较为充分的保障。直流微电网采用双极性理论上比较灵活,但运行方式比较复杂,可靠性不高,经济性并不优于单极性,因此在本标准建议优先采用单极性拓扑。同交流微电网相比,直流微电网无需考虑分布式电源之间的同步问题,更多需要关注的是电压控制与不同分布式电源间的环流抑制控制。2345分别为建筑交流微电网、直流微电网、交直流微电网的拓扑示意,与外部电网的连接处为并网点。DC750VDC375V为目前《民用建筑直流配电设计标准》T/CABEE030—2022中的电压等级,DC750V适合储能、光伏和充电桩等大功率设备,DC375V适合仅次于DC750V的中小型功率设备。考虑到变频负荷的直流母线可直接采用DC600V以及现220V目中在缺乏纯直流负荷情况下DC600V和DC220也被普遍采用。大多数国家和地区的交流配电网末端采用TN(如TN-CTN-S,以确保系统设备和人身安全;在少数电气安全要求较高的场合,交流配电网也可能采用IT系统,以减少接地故障的影响。现有的直流微电网大多采用IT形式,这也和直流微电网的早期应用集中在高可靠供电、应急储能等场合有关。微电网和大电网可能有不同的接地方式和接地系统间连接采用隔离型拓扑可以有效管理和分离各自的接地系统免接地问题。另外隔离型拓扑,还可以阻止或减缓两侧间的故障穿越,提高系统的安全性。—E 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2并网型交流微电网拓扑示意图—E44*4I3F*4*4亞3FB8 404**"
(,"B83并网型直流微电网拓扑示意图==
—44*4 4B8…4B8*4 4B848LFB8F*440**" 4并网型交直流微电网拓扑示意图4040
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5并网型交直流微电网拓扑示意图为达到并离网无缝切换以及保证本地重要负荷的供电质量,对微电网并网点断路器设备的开断能力,以及如何快速切除短路电流和隔离电网故障,提出了更高的要求。传统机械式断路器因受自身物理结构的制约,动、静触头分开时引起的电弧延长了故障电流切除时间,使之难以满足微电网对故障电流开断的要求。微网从并网运行状态切换到离网模式需要利用静态开关快速断开电流的特性,减少暂态过程对微网的影响。分布式电源 分布式光伏发电系统选用的光伏组件不应产生光污染。光伏组件(构件在环境运行条件下的室外曝露试验--试验均应满足IEC61215-2中的相关要求。安装于建筑上的分布式光伏发电系统的防雷设计应符合GB及相关规范的要求。光伏组件的电性能应满足如下:最大功率在标准测试条件下,平面光伏屋面构件测定的最大功率值与标称值之差应在标称值的±3%范围内。建筑立面光伏构件测定的最大功率值与标称值之差应在标称值的±5%范围内。绝缘性能面积小于0.1m2400面积大于0.1m2的构件,测试绝缘电阻乘以构件面积应不小40Mm2且均应满足IEC61730-2中MST16的要求。接地连续性光伏屋面构件中选定的裸露导体与光伏屋面构件中其他任意导体之间的电阻应小于0.1Ω,且应满足IEC61730-2MST13的要求。光伏组件的物理性能应满足如下:防火性能光伏屋面构件及实现屋面功能所必需的主要支撑件的燃烧性能和耐火极限应符合GB50016的要求,且耐火性能应不低于UL790中的C级要求。耐盐雾性能在沿海等地高盐地区安装的光伏屋面构件宜满足IEC6级及以上要求。散热性能屋面光伏构件在运行中,太阳能电池背板或背部封装基材温度不应超过80℃。用于建筑光伏一体化的光伏产品也称太阳能光伏产品BIPV,它作为建筑物外围护结构的一部分,既具有发电功能,又具有建筑构件和屋面材料的功能,甚至还可以提升建筑物的美感,与建筑物形成完美的统一体。对于屋面外观没有特别要求的建筑也可采安装型”太阳能光伏系统简BAPV,它是一种将光伏产品安装到屋顶或幕墙上的一种光伏发电系统。建筑用能电气化和建筑用电柔性化,可极大促进可再生能源的就地消纳。建筑微电网的智能化离不开建筑负荷的智能化、数字化,因此建筑微电网的负荷宜为柔性化、数字化的智能负荷,末端宜采用一体化控制箱实现负荷的全面感知和可调可控。电化学储能电化学储能系统是以电化学电池为储能载体换设备进行可循环电能储存、释放的系统。电化学储能系统包括主要子系统、辅助子系统及控制子系统三个部分。电化学储能宜布置在室外电化学储能系统装置应放置在干燥和无易燃易爆物质的环境中,以确保储能系统装置的安全运行;储能系统布置应避开爆炸和火灾危险性环境房、仓库和人员密集场所不应布置储能系统;户外布置的储能系统设计标高应高于频率为2%的洪水水位或历史最高内涝水位;电池设备可安装于建筑物外墙外侧。电池设备之间的距离不应小于1m1.5储能系统布置于户内时,电池室的设计应考虑室内空气流电池室的顶棚、墙面和地面内部装修材料的燃烧性能等级应为A级;电池室及配电室的通风口孔洞的一侧可设细孔钢丝网,门槛处应设置挡鼠板。电化学储能系统包含电化学储能电池及储能变流器建筑微电网,直接控制更多的是储能变流器。电动汽车车网互动包括两大主流路径量新能源汽车的锂电池组可作为分布式储能设备电网反向供电。两种形式都可参与削峰填谷等应用场景。目前已经建立起来的充电基础设施7kW的私人充电桩到120kW350kW的超快充电桩,大多不能根据电网的负荷状态和调度需求智能化地调整功率和充电时段。6.4.4双向充电桩前期投入成本大在尚未收回固定成本的情况下缺乏足够的激励,而电动汽车向电网送电时要考虑电池损耗成本。随着技术进步及电力市场的推进V2B技术的应用和推广将是大势所趋。微网保护装置建筑微电网作为完整的电力系统,其潮流呈双向多变特性。并网型微电网在外部配电网发生故障时,由于微电网内部分布式电源及储能的存在,将改变传统配电网的单回路放射式供电网络结构,可能导致短路电流增大,使本线路甚至相邻线路保护拒动,破坏配电网线路和电气设备;当发生瞬时性短路故障时,还可能使故障点出现持续电弧现象。当微电网内部发生故障时护动作时间应快于外部配电网电网的安全稳定运行应快速检测孤岛,在配电网线路自动重合闸之前断开并网点断路器。因此考虑到并网型微电网比一般配电系统有着更高的继电保护要求,设置专用的微网保护装置,把实时保护和安全控制功能从微网管控装置中分离出来。微电网中存在多种电力电子设备,如电网发生故障后这些故障无法切除。因此微电网中的电力电子设备需要具备一定的故障穿越能力,为继电保护的识别和跳闸决策提供合适的时间。故障录波功能对正确分析事故、评价保护动作行为具有十装置实现。如配备独立的专用录波装置,还应具备长时间低密度的数据连续记录功能,这对于建筑微电网运行模式优化和能量调度策略制定,具有十分重要的意义。建筑微电网内部存在多种电源,所以会存在反送电的问题,给外部电网故障处理和正常检修带来了复杂性,因此外部电网故障或非计划孤岛运行时,必须断开相互联络。建筑微电网从并网状态切换至离网运行时,微网管控装置应主动干预,保持电压和频率在可接受的范围内。微电网如处于离网带载运行状态转入并网运行先断开所有负载(相当于短时停电,从空载状态通过相应的并网变换器自同期实现并网,并网后再逐步恢复带载运行。如并网过程需要负载不停电,则可根据实际需求配备同期设备。标识应标明“警告“双电源”等提示性文字和符号。标识的GB2894的规定执行。并网点保护考虑到建筑微电网内部存在电源,因此并网点保护的电流定值应分方向整定。如建筑微电网与外部电网间存在联络变换器,指向外部电网的故障电流定值须与其过流能力配合。接地故障保护可采用剩余电流、零序电流等判据。在并网点发生低压//过频时,跳开并网点断路器实现微电网和外部电网的解列运行。微电网在受上一级变压器容量限制调度或地方特定政策等影响时,其内部的可控分布式电源(及储能)可能仅被允许向内部负载供电,而不被允许向外部电网倒送电。防孤岛保护是一种旨在防止微电网在外部电网失电后继续向局部电网供电而形成的孤岛效应的措施。这种保护机制对于维护电力系统稳定运行、保障人员安全及保护设备具有
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