IEC 62933-5-32023 电能存储（EES）系统.第5-3部分电网集成EES系统的安全要求.电化学系统的非计划修改标准立项发展报告

IEC62933-5-3:2023《电能存储（EES）系统第5-3部分：电网集成EES系统的安全要求电化学系统的非计划修改》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricalEnergyStorage(EES)Systems-Part5-3:SafetyRequirementsforGrid-integratedEESSystems–PerformingUnplannedModificationofElectrochemicalBasedSystem摘要随着全球能源结构加速向低碳化转型，以锂离子电池为代表的电化学储能系统在电力系统中的装机规模持续高速增长，已成为支撑可再生能源大规模并网和电网安全稳定运行的关键基础设施。然而，储能系统在长期运行过程中不可避免地面临设备老化、性能衰减和故障等问题，由此引发的非计划修改（UnplannedModification）操作对系统安全提出了严峻挑战。当前，国际电工委员会（IEC）虽已建立了较为完整的储能系统安全标准体系，但在非计划修改这一长期被忽视但事故风险极高的环节，仍缺乏专门的安全要求规范。在此背景下，IEC于2023年10月正式发布IEC62933-5-3:2023《电能存储（EES）系统第5-3部分：电网集成EES系统的安全要求电化学系统的非计划修改》，填补了该领域国际标准的空白。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制过程、核心技术内容及其与现有标准体系的衔接关系，分析了标准中关于危险源识别、风险评估、维护程序变更控制、退役管理等方面的关键要求，并提出推进标准落地实施和持续完善的策略建议，以期为储能行业安全管理水平的整体提升提供参考和借鉴。关键词：电能存储系统；电化学储能；非计划修改；安全要求；IEC62933；电网集成；标准体系一、引言1.1研究背景在全球碳中和目标的驱动下，电化学储能技术作为能源转型的核心支撑技术之一，近年来呈现出爆发式增长态势。据国际可再生能源机构（IRENA）统计数据，截至2023年底，全球电化学储能累计装机规模已突破100GW，预计到2030年将超过500GW。电化学储能系统广泛应用于电网调频调峰、可再生能源平滑输出、用户侧峰谷套利等场景，已成为现代电力系统不可或缺的组成部分。然而，伴随储能系统的大规模部署和长周期运行，安全问题日益凸显。据统计，2018年至2023年期间，全球范围内公开报道的储能电站火灾爆炸事故超过60起，其中相当比例的事故发生在系统投运后的维护、改造或升级过程中。这些事故暴露出一个共性问题：储能系统在实际运行中不可避免地会遭遇非计划修改——即未在原始设计规划内的、因故障修复、设备更换、软件升级或参数调整等原因引发的系统变更。与计划内的定期维护不同，非计划修改往往面临时间紧迫、信息不全、条件受限等不利因素，操作风险显著更高。1.2标准立项的必要性在IEC62933-5-3:2023发布之前，国际标准体系中尚缺乏针对储能系统非计划修改的专门安全规范。现有的IEC62933系列标准主要覆盖储能系统的通用安全要求和并网集成要求，对于系统投运后的修改活动缺乏系统性指导。IEC62933-5-1重点针对电池集成系统的安全要求，IEC62933-5-2聚焦电化学储能系统的安全集成及电网集成安全要求，但两者在系统投运后非计划修改场景的安全考量方面均存在覆盖不足的问题。正因如此，IEC在前期标准基础上立项制定第5-3部分，旨在构建覆盖储能系统全生命周期的安全标准体系，填补"运行后变更环节"的标准缺口。1.3标准范围与定位IEC62933-5-3:2023聚焦于电网集成电化学储能系统（electrochemicalbasedEESsystem）的非计划修改活动，其核心定位为：在系统已投运并接入电网的前提下，因非预先规划的原因需要对系统实施修改或变更时的安全要求。该标准与IEC62933系列其他部分形成互补关系，共同构建覆盖储能系统设计、制造、安装、调试、运行、维护、改造及退役全生命周期的安全标准体系。二、标准研制过程2.1国际标准的制定历程IEC62933-5-3的研制工作始于2019年，由IECTC120（电能存储系统技术委员会）下设的WG5工作组牵头推进。TC120成立于2011年，是国际电工委员会专门负责电能存储系统标准化的技术委员会，其工作范围覆盖电化学储能、机械储能、热储能等多种技术路线。标准的编制过程经历了以下重要阶段：-2019年：TC120WG5工作组在日本召开会议期间正式提出非计划修改安全标准的立项建议，完成初步方案讨论，并获得各成员国代表积极回应。-2020年：完成标准草案初稿（WorkingDraft,WD），并启动首轮国际范围意见征集。-2021年：通过委员会草案（CommitteeDraft,CD）阶段，完成多轮国际意见征集和逐条处理；同期完成与IEC62933-5-1、IEC62933-5-2在范围界定上的协调，明确本标准的边界条件。-2022年：形成委员会草案投票稿（CDV），各成员国进行正式投票，获得高票通过。-2022年底：完成最终国际标准草案（FDIS）编制及技术审查。-2023年10月10日：IEC正式发布IEC62933-5-3:2023。在标准编制过程中，来自中国、德国、日本、美国、韩国、法国等主要储能产业国家的专家深度参与了各阶段技术讨论，充分反映了全球范围内电化学储能系统安全运行的最新实践经验和技术共识。2.2国内外相关标准现状与IEC62933-5-3密切相关的国内外标准主要包括：-IEC62933系列标准：IEC62933-1（通用术语和定义）、IEC62933-2（系统规划与性能评估）、IEC62933-3-1（电网集成系统的规划与性能要求）、IEC62933-4-1（环境要求）、IEC62933-5-1（电池集成系统安全要求）、IEC62933-5-2（电化学储能系统安全集成及电网集成安全要求）等。-IEC62619：工业含锂电池和电池组的安全要求，侧重于电池和电池组层面的安全测试。-IEC62485系列：蓄电池和蓄电池组安装安全要求。-中国国家标准：GB/T36558-2018《电力系统电化学储能系统通用技术条件》、GB/T36276-2018《电力储能用锂离子电池》等。-中国电力行业标准：DL/T5810-2020《电化学储能电站运行维护规程》等。上述标准在各自侧重的领域发挥了重要作用，但在储能系统非计划修改这一特定场景下，IEC62933-5-3的发布实现了从"无章可循"到"有据可依"的关键突破。三、标准核心技术内容IEC62933-5-3:2023的主体技术内容涵盖以下几个核心层面：3.1非计划修改的定义与分类标准明确定义了"非计划修改"（unplannedmodification）的内涵：指在电能存储系统投入运行后，因故障处理、性能恢复、部件更换、软件更新、参数调整或其他非预先规划的原因，对系统硬件、软件或运行逻辑实施的变更操作。标准进一步将非计划修改分为以下类别：-硬件修改：涉及物理部件的更换、增加或移除，如电池模组替换、电池簇扩容缩容、电池管理系统（BMS）硬件升级、冷却系统改造、消防系统增补等；-软件修改：涉及控制程序、保护逻辑或管理系统的变更，如BMS控制策略升级、能量管理系统（EMS）参数调整、保护定值修改等；-运行参数修改：涉及系统运行边界条件的调整，如充放电功率限制变化、SOC运行窗口调整、温度保护阈值修改等。3.2"计划内"与"非计划"的边界识别标准着重建立区分"计划内"与"非计划"修改的技术准则。区别于可在系统停机检修窗口内有序实施的计划性维护活动，非计划修改具有突发性、紧急性、条件受限性等显著特征。标准从触发原因、响应时限、前置条件、审批流程四个维度建立边界识别框架，要求储能系统运营方在应急响应预案中预先明确非计划修改的判断准则和分级响应机制，避免因边界模糊而导致操作管控失序。3.3危险源识别与风险评估标准要求在进行非计划修改前，必须开展系统化的危险源识别和风险评估工作，重点涵盖以下维度：-电气安全风险（高压触电、电弧闪络、绝缘失效等）；-电池本体安全风险（热失控、可燃气体产生、电解液泄漏等）；-机械安全风险（结构失稳、运动部件伤害等）；-化学品暴露风险（有毒有害物质泄漏等）；-系统集成风险（新旧部件兼容性、系统保护协调性等）。3.4修改程序的安全管控要求标准对非计划修改的实施过程提出了明确的安全管控要求，具体包括：-修改前：制定详细的修改方案和风险控制措施，明确操作权限和审批流程；确认隔离措施和安全防护措施到位后方可开工；-修改中：落实专人监护和分步确认制，严格验证关键节点技术参数，防止操作偏差累积；对动火、带电作业等高风险环节实施提级管控；-修改后：开展分系统测试、集成测试和并网验证，确认系统各项性能指标和安全功能恢复正常后方可投入运行。3.5文件管理与可追溯性标准强调非计划修改全过程的文件记录和可追溯性要求，规定应形成修改申请、风险评估报告、操作记录、测试验证报告、修改后系统状态确认等完整的技术档案，并纳入储能系统全生命周期管理体系。3.6退役与报废环节的特殊考量考虑到非计划修改有时涉及部分电池模组或部件的提前退役和报废处理，标准对退役部件（特别是存在安全隐患的电池）的安全处置提出了专项要求，涵盖运输安全、暂存管理和资源回收利用等环节，确保退役环节不产生新的安全风险。四、主要起草单位简介：IECTC120及其中国贡献4.1国际电工委员会电能存储系统技术委员会（IECTC120）IECTC120是IEC62933-5-3:2023标准的归口技术委员会，成立于2011年，秘书处设于日本，主席先后由来自日本和德国的资深专家担任。TC120的职责范围覆盖所有类型的电能存储系统，包括电化学储能、电磁储能、机械储能（抽水蓄能、飞轮储能、压缩空气储能等）和热储能等，负责制定涵盖术语定义、系统规划、性能评估、安全要求和环境因素等方面的国际标准。TC120目前下设多个工作组（WG）和项目组（PT），其中WG5负责本标准的编制。TC120与IEC其他技术委员会（如TC21/SC21A（蓄电池）、TC64（电气装置）、TC105（燃料电池）等）保持着密切的技术协调关系，确保标准的一致性和配套性。截至目前，TC120已发布和正在制定的标准超过25项，构成了全球电能存储领域最权威、最系统的国际标准体系。4.2中国参与情况及主要参编单位贡献中国是IECTC120的积极成员国，全国电力储能标准化技术委员会（SAC/TC550）作为国内对口单位，组织中国电力企业联合会、中国电科院、南方电网公司、宁德时代、比亚迪等多家机构深度参与了IEC62933-5-3的编制工作。中国专家在电化学储能系统运行维护经验、电池安全测试数据积累及大规模储能电站事故案例分析等方面为标准的制定提供了重要技术输入，特别是在电池热失控风险评估框架的建立和修改后系统验证要求方面提出了建设性意见，多数被标准采纳。五、标准实施与应用展望5.1实施要点IEC62933-5-3:2023作为国际标准，其落地实施需要各国标准化机构和行业组织的协同推进。建议在实施过程中关注以下要点：-积极开展标准的宣贯培训，提升行业对非计划修改安全管理的认识和能力；-将标准要求与各国现有储能安全监管制度有效衔接，推动标准条款转化为行业规范或强制性要求；-建立标准实施反馈机制，及时收集运行经验和问题，为标准后续修订提供依据。5.2后续标准化方向随着储能技术的快速迭代，IECTC120WG5已明确将持续推进非计划修改相关标准的深化工作，未来拟重点开展以下方向的标准化研究：-储能系统在线监测与故障预警技术的标准化，以期从源头减少非计划修改的发生频次；-电池更换和梯次利用环节的安全标准化，进一步延伸标准的覆盖范围；-与数字化运维、人工智能辅助决策等新技术相结合的智能安全管控标准化。5.3产业影响与意义六、结论IEC62933-5-3:2023的发布是国际储能安全标准化进程中的重要里程碑。该标准紧密把握电网集成电化学储能系统运行阶段安全管理的薄弱环节，首次