IEC TS 62786-32023 分布式能源与电网的连接.第3部分固定电池储能系统的附加要求标准立项发展报告

分布式能源与电网的连接第3部分：固定电池储能系统的附加要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:DistributedEnergyResourcesConnectionwiththeGrid-Part3:AdditionalRequirementsforStationaryBatteryEnergyStorageSystem摘要随着全球能源转型战略的深入推进，分布式能源（DistributedEnergyResources,DER）在电力系统中的渗透率持续攀升，以风能、太阳能为代表的可再生能源发电与固定式电池储能系统（StationaryBatteryEnergyStorageSystem,BESS）的协同应用，已成为构建新型电力系统的关键路径。然而，固定电池储能系统在并网接口、运行特性、安全防护及通信控制等方面与传统分布式发电设备存在显著差异，亟需制定专门的并网技术要求。本标准项目——IECTS62786-3:2023《分布式能源与电网的连接第3部分：固定电池储能系统的附加要求》，正是在这一背景下由国际电工委员会（IEC）牵头制定的技术规范。报告系统梳理了该标准的立项背景、编制原则、核心技术内容与适用范围，分析了标准对储能产业规范化发展、电网安全稳定运行以及国际贸易与技术合作的支撑作用。标准明确了BESS在并网点电压与频率响应、功率控制能力、电能质量、孤岛检测与安全保护、通信协议及一致性测试等方面的附加技术要求，为各国开展储能并网标准化工作提供了重要技术基准。报告的发布旨在为国内标准化工作者、储能产业界人士及电力行业管理人员提供参考，推动我国在该领域的标准化工作与国际接轨，并为后续国家标准和行业标准的制修订提供方向性支撑。关键词：分布式能源；固定电池储能系统；并网技术要求；国际电工委员会；IECTS62786-3一、引言全球能源体系正经历由化石能源主导向清洁低碳能源转型的深刻变革。根据国际能源署（IEA）发布的《2023年世界能源展望》报告，全球可再生能源发电装机容量预计在2030年前将增长近两倍，其中分布式光伏和风力发电占据重要地位。然而，可再生能源固有的间歇性和波动性给电力系统的安全稳定运行带来严峻挑战。固定电池储能系统凭借其快速的功率响应能力、灵活的充放电特性和优良的调节性能，成为提升分布式能源消纳水平、增强电网弹性的关键技术手段。储能技术应用的规模化发展，使得标准化需求日益迫切。在并网接口层面，不同制造商、不同技术路线的BESS缺乏统一的技术规范，导致并网调试效率低下、检测认证无法互认；在安全运行层面，锂电池储能系统热失控引发火灾的事故时有发生，对并网安全提出了更高要求；在电网交互层面，BESS既要支持多种运行模式切换，又要服从电网调度指令，亟需规范的通信协议与接口标准加以约束。国际电工委员会（IEC）作为全球最具权威性的国际电工标准化机构，敏锐把握这一行业需求，在IECTS62786系列标准框架下启动了第三部分的编制工作。IECTS62786-3:2023于2023年11月28日正式发布，该标准属于技术规范（TechnicalSpecification,TS）类文件，其制定过程充分吸纳了各国在储能并网领域的技术经验和运行实践，体现了国际社会在推动储能标准统一方面的共同努力。本报告将从标准立项背景、编制过程、核心技术要求、应用前景等维度展开深入分析，以期为我国相关标准化工作提供系统参考。二、标准立项背景与必要性分析2.1储能产业发展的时代背景在全球碳中和目标驱动下，各国纷纷出台支持储能产业发展的政策举措。我国《"十四五"新型储能发展实施方案》明确提出，到2025年新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段，装机规模达到3000万千瓦以上；欧盟在其"绿色协议"工业计划中将储能列为战略净零技术；美国《通胀削减法案》为独立储能项目提供了投资税收抵免（ITC）。政策的强力推动使全球储能市场进入快速增长期。据中国能源研究会储能专委会统计，截至2023年底，全球已投运新型储能项目累计装机规模超过100GW，其中锂电池储能占比超过90%。2.2标准化需求的紧迫性然而，储能产业的快速扩张也暴露出标准化滞后的突出问题：-并网接口不统一：各厂家BESS的电气参数、保护定值、控制接口缺乏统一规定，电网调度机构难以有效管理异构储能资源；-安全要求差异化：针对电池系统本身的消防、热管理、电气安全在并网侧尚缺乏统一的技术门槛；-测试认证壁垒：不同国家和地区的并网检测流程与合格评定制度存在较大差异，增加了制造商的市场准入成本；-国际互认缺失：缺乏统一的国际标准作为技术协调基准，制约了储能设备在全球范围内的流通和部署。在上述背景下，IEC决定在IECTS62786系列框架下开发专门针对固定电池储能系统的附加要求标准。三、标准编制过程与技术内容3.1标准编制过程与组织架构IECTS62786-3:2023的编制工作由IECTC8（电能供应系统技术委员会）负责，其秘书处由意大利承担。TC8的工作范围涵盖电力系统及其组成部分（包括发电、输电、配电和用电）的标准化工作，在电网集成分布式能源领域具有丰富的标准制定经验。参与本标准起草工作的专家来自德国、中国、法国、日本、美国、丹麦、西班牙等十余个国家的电力公司、储能设备制造商、科研机构和检测认证机构，重点企业包括西门子、施耐德电气、阳光电源、宁德时代等。我国专家在该标准的制定过程中积极参与并输送了中国在储能并网领域的工程实践经验，为标准的完善作出了重要贡献。标准编制工作自IECTC8正式立项起，历经工作组草案（WD）、委员会草案（CD）、询问草案（CDV）等阶段，先后收到来自各国家委员会和联络组织的数百条技术意见。编制过程中，工作组重点就BESS与常规分布式发电设备在电气特性上的差异、并网保护策略的协调配合、通信接口的兼容性等技术议题展开了充分研讨。在各利益相关方达成充分共识的基础上，标准最终以技术规范（TS）形式发布，以快速响应技术发展需求。3.2标准定位与框架结构IECTS62786-3:2023是IECTS62786系列标准的第三部分。该系列标准的整体结构如下：|标准编号|标准名称|发布状态||---------|---------|---------||IECTS62786-1|分布式能源与电网的连接第1部分：一般要求|已发布||IECTS62786-2|分布式能源与电网的连接第2部分：类型测试与一致性测试|已发布||IECTS62786-3（本标准）|分布式能源与电网的连接第3部分：固定电池储能系统的附加要求|2023年发布||IECTS62786-41|分布式能源与电网的连接第41部分：并网逆变器|制定中||IECTS62786-42|分布式能源与电网的连接第42部分：并网协议|制定中|本标准作为系列框架中的专项补充文件，不重复IECTS62786-1中已规定的一般性要求，而是侧重于BESS所特有的、有别于常规分布式发电单元的技术要求。其技术框架覆盖了正常运行、故障穿越、孤岛检测与保护、电能质量、功率控制、通信接口、安全防护及试验验证等多个维度。3.3核心技术内容分析（1）并网点电压与频率响应要求BESS与常规分布式发电设备的核心差异之一在于其既可作为电源向电网馈送有功功率，又可作为负荷从电网吸收有功功率以进行充电，因此其电压和频率响应特性必须适应双向功率流动的需要。标准明确了BESS在不同运行模式（充电模式、放电模式、待机模式）下应具备的电压支撑能力和频率调节能力。在电压/无功控制方面，标准规定了BESS应具备以下无功功率输出能力：在并网点电压偏离额定值时，储能系统应能通过无功调节提供电压支撑。具体控制模式包括恒功率因数控制、无功功率-电压下垂控制，以及基于电网调度指令的电压调节模式。标准给出了无功输出与并网点电压之间的下垂特性曲线斜率推荐范围，要求BESS在额定有功输出条件下仍能提供不低于额定视在功率一定比例（通常为±40%）的无功调节裕度。在频率响应方面，标准要求BESS能够参与电网的一次调频和二次调频，具备快速响应频率偏差的能力。BESS的频率-有功功率下垂响应应在规定时间内完成，下垂系数范围与控制死区应根据电网运行需求设定。此外，标准还定义了充电状态（StateofCharge,SoC）与频率调节能力之间的协调关系，要求储能系统在提供频率调节服务时考虑当前SoC的限制条件，并具备针对SoC越限的功率回退策略。（2）功率控制与电网调度交互BESS的运行消纳与调度管理比传统分布式电源更为复杂，标准在功率控制方面提出了系统化要求。标准明确规定了BESS应具备四种基本功率控制模式：本地自动控制模式、远程调度控制模式、计划曲线运行模式和紧急功率支撑模式。在远程调度控制模式下，BESS应能正确接收并执行电网调度机构下发的有功功率设定值和无功功率设定值，同时将实际运行状态（包括当前出力、充电状态、可用容量、故障告警等信息）实时上报。针对充电状态（SoC）管理，标准提出了明确的规范要求：BESS应配备电池管理系统（BMS）以监测和管理电池组的SoC、健康状态（StateofHealth,SoH）和温度参数。当SoC到达上下限时，BESS应能够自动限制功率输出以防止过充或过放，并向电网调度端发出状态提示信号。同时，标准要求BESS具备可配置的SoC运行窗口，允许电网运营商根据系统需求设定充电/放电深度限制。（3）故障穿越与电网支撑能力BESS应具备与常规发电设备相适应的故障穿越能力（FaultRide-Through,FRT）。标准规定了BESS在并网点发生电压暂降和电压暂升时的持续运行能力和动态无功支撑要求。在低电压穿越（LVRT）期间，BESS应保持并网运行并向电网注入无功电流以帮助电压恢复；在高电压穿越（OVRT）期间，BESS应具备吸收无功功率以抑制电压升高的能力。标准中给出了详细的电压-时间曲线和相应区域内的运行要求。（4）孤岛检测与安全保护孤岛运行状态对电网安全和运维人员人身安全构成重大威胁，BESS由于具有主动输出能力，其孤岛检测策略的设计尤为关键。标准要求BESS应具备被动式孤岛检测和主动式孤岛检测相结合的策略。针对多机并联场景和逆变器集群可能产生的检测盲区，标准鼓励采用基于通信的广域孤岛检测方案作为增强手段。同时明确了在孤岛状态确认后的跳闸时间要求：当并网点失压或频率超出正常运行范围时，BESS应在规定时间（通常不大于2秒）内完成与电网的断开操作。（5）电能质量要求固定电池储能系统作为电力电子接口设备，其并网运行可能引入谐波、间谐波和直流分量等电能质量问题。标准在IEC61000系列电磁兼容标准的基础上，针对BESS的充放电运行特性补充了差异化的电能质量限值要求。标准规定了BESS在正常充放电运行工况下注入电网的谐波电流畸变率（THD）限值、各次谐波电流含有率限值以及直流电流注入分量限值，并要求BESS制造商在型式试验报告中提供对应运行模式下的电能质量实测数据。（6）通信接口与信息安全标准定义了BESS与电网调度系统之间的通信接口架构和协议要求，包括物理层接口、应用层数据模型和信息安全防护要求。在物理层方面，标准推荐采用符合IEC61850标准的通信协议体系，并支持常用的工业通信协议（如ModbusTCP等）作为替代方案。在信息安全方面，标准强调BESS的通信接口应具备身份认证、数据加密和访问控制等基本安全防护能力，以防止恶意攻击导致储能系统失控或对电网造成干扰。考虑到BESS的通信接口可能通过公共网络接入，标准特别强化了网络安全设计要求。（7）型式试验与一致性验证标准详细规定了BESS并网特性参数验证的试验项目和试验方法。试验项目涵盖功率控制精度测试、电压/频率响应特性测试、故障穿越能力测试、孤岛检测功能测试、电能质量参数测试以及不同充放电状态转换过程的动态响应测试等。标准对各试验的接线方式、测量精度要求、试验条件（包括环境温度、直流侧电压变化范围等）给出了明确指导，并推荐了可采用的标准试验平台方案。一致性测试的执行依据IECTS62786-2中规定的通用原则。四、标准实施的意义与影响4.1对储能产业规范化发展的促进作用IECTS62786-3:2023的发布，为全球范围内固定电池储能系统的并网设计、制造、检测和运行提供了统一的技术语言。该标准将有效降低储能系统在不同国家和地区并网时的技术适配成本，促进储能设备的通用化和系列化设计。同时，标准的发布也为储能系统制造商提供了明确的产品开发导向——通过在设计阶段对标国际标准要求，缩短产品检测认证周期，加快市场进入速度。4.2对电网安全稳定运行的支撑作用随着可再生能源发电占比的不断提升，电力系统对灵活调节资源的需求日益迫切。BESS作为优质的快速调节资源，其规模化应用能够有效缓解可再生能源出力波动对电网频率和电压的影响。通过本标准的实施，电网调度机构能够更加规范地管理接入系统的各类储能资源，全面掌握其调节能力和运行状态，从而更加科学地安排电网运行方式，提升系统整体的安全稳定水平。4.3对国际标准互认和贸易便利化的推动标准是全球技术治理的重要工具。IECTS62786-3:2023作为国际公认的技术规范，为各国建立储能并网合格评定制度提供了统一的技术依据，有助于推动形成全球互认的检测认证体系，促进储能技术和装备的国际贸易便利化。五、主要参与单位介绍5.1宁德时代新能源科技股份有限公司（CATL）宁德时代新能源科技股份有限公司（以下简称"宁德时代"）是全球领先的新能源创新科技公司，专注于动力电池及储能电池系统的研发、生产和销售，在电池材料、电芯设计、系统集成及智能制造等领域拥有核心技术优势。在储能领域，宁德时代已为全球多个国家和地区提供大型储能电站解决方案，其储能电芯产品和储能系统产品在安全性、循环寿命和能量密度等关键指标上位居行业前列。作为国际电工委员会的重要参与企业，宁德时代深度参与了IECTC8框架下多项标准制修订工作，在IECTS62786-3:2023的编制过程中，宁德时代的专家团队在BESS的充放电控制策略、电池管理系统（BMS）与电网调度的协调交互、储能系统安全保护拓扑设计以及热失控防护与并网安全联锁机制等方面提供了大量的技术数据和工程经验。特别是在电池储能系统SoC估算精度、SoH状态评估方法以及与并网保护协同配合等关键技术领域，宁德时代的技术专家贡献了多项具有工程实践价值的标准化提案，推动了标准技术条款的完善和优化。5.2中国电力科学研究院有限公司中国电力科学研究院有限公司（以下简称"中国电科院"）是国家电网有限公司直属的科研机构，是我国电力行业综合性科研与标准制定核心机构。中国电科院在新能源并网技术、储能系统集成与调用、电力系统安全稳定分析等领域拥有深厚的研究基础和丰富的工程实践经验。作为IECTC8国内技术对口单位的核心支撑机构，中国电科院积极组织国内产学研用各方力量参与IECTS62786-3的编制工作，开展了储能并网关键技术专题研究，组织国内专家对标准各阶段草案进行研讨，形成了系统性的中国技术意见，有力推动了中国方案在国际标准中的体现。六、结论与展望IECTS62786-3:2023《分布式能源与电网的连接第3部分：固定电池储能系统的附加要求》是国际电工委员会在储能并网标准化领域的重要成果，标志着全球范围内固定电池储能系统并网技术规范的统一迈上了新台阶。该标准的发布解决了长期以来BESS并网技术要求分散、缺乏系统规范的问题，为储能产业的技术进步和规模化发展提供了有力的标准支撑。从标准内容的先进性来看，IECTS62786-3:2023充分考虑了BESS区别于常规分布式电源的双向功率流动特性、快速响应特性和SoC约束特性，构建了涵盖电气性能、控制功能、安全防护和通信交互的全方位技术要求框架。标准在