DLT 2914-2025 电化学储能系统建模导则标准立项发展报告

电化学储能系统建模导则标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:GuidelinesforModelingofElectrochemicalEnergyStorageSystems摘要随着全球能源转型加速推进与我国“双碳”战略目标的深入实施，电化学储能技术作为构建新型电力系统的关键支撑环节，其重要性日益凸显。然而，由于电化学储能系统涉及电化学、电力电子、热管理、控制策略等多学科交叉领域，建模过程中长期存在模型结构不统一、参数辨识方法差异大、精度评估标准缺失等突出问题，严重制约了储能系统在规划设计、并网运行及安全评估等环节的科学决策。在此背景下，DL/T2914-2025《电化学储能系统建模导则》正式发布。本标准由行业标准—电力归口管理，分类号为“风力发电系统和其他能源”，于2025年6月30日发布，并将于2025年12月30日正式实施。本报告系统梳理了该标准的制定背景、适用范围及主要内容，重点阐述了标准中规定的建模流程、模型分类体系、参数辨识方法和模型精度评估要求，分析了该标准发布对我国电化学储能产业健康发展和新型电力系统建设的重要引领作用与指导意义，并对标准实施后的预期影响及未来发展方向进行了展望。关键词：电化学储能；系统建模；标准导则；新型电力系统；参数辨识；模型精度评估；并网运行Keywords:ElectrochemicalEnergyStorage;SystemModeling;StandardGuidelines;New-TypePowerSystem;ParameterIdentification;ModelAccuracyAssessment;Grid-ConnectedOperation1引言1.1研究背景在全球气候变化应对和能源结构深度调整的大背景下，大力发展可再生能源已成为世界各国能源战略的共同选择。我国于2020年明确提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的战略目标，即“双碳”目标。新型电力系统作为实现“双碳”目标的重要载体，其核心特征是高比例可再生能源接入和高比例电力电子设备应用。电化学储能系统凭借其响应速度快、布置灵活、能量密度高、控制精度优等显著优势，已成为新型电力系统中不可或缺的灵活性资源和调节手段。据国家能源局统计数据显示，截至2025年第一季度，我国已建成投运的新型储能项目累计装机规模已突破8000万千瓦，其中电化学储能占比超过95%。电化学储能系统已广泛应用于电力系统的发电侧、电网侧和用户侧，在调峰调频、可再生能源消纳、应急备用、需求响应等多元化应用场景中发挥着日益重要的作用。1.2标准制定必要性电化学储能系统的安全高效运行依赖于对其运行特性的精准认知和准确预测，而这一基础的核心环节便是系统建模。建模是指通过数学方程和参数来描述储能系统内部电化学过程、外特性响应以及运行状态的方法体系，贯穿储能系统的规划选型、并网测试、运行控制和状态评估全生命周期。然而，由于电化学储能系统本身涉及电化学过程、电磁暂态过程、热传递过程以及控制系统的多尺度、多物理场耦合特性，加之不同储能技术路线（锂离子电池、钠硫电池、液流电池、铅炭电池等）的建模需求差异显著，长期以来行业内缺乏统一的建模标准和规范化指导文件，导致：-不同厂商、不同研究机构构建的储能模型在结构和精度上存在显著差异；-模型参数辨识方法各异，缺乏统一的校验基准；-模型仿真结果与实际运行特性偏差较大，影响系统规划设计的可靠性；-储能电站并网性能评估缺乏统一的模型基础，增加了电网调度运行的不确定性。2标准概况2.1标准基本信息DL/T2914-2025《电化学储能系统建模导则》是由中国电力行业标准化管理机构批准发布的行业标准，标准性质为推荐性行业标准。该标准归口管理单位为行业标准—电力，标准分类号为“风力发电系统和其他能源”，涵盖储能系统建模的相关技术要求。标准于2025年6月30日正式发布，将于2025年12月30日起正式实施。标准文本为纸质版，由标准出版机构统一发行，定价为47.0元人民币，版本不含任何授权单位水印。2.2标准适用范围本标准适用于电化学储能系统的建模工作，覆盖锂离子电池、钠硫电池、液流电池、铅炭电池等主流电化学储能技术路线，适用于电力规划、设计、调度、运行、科研等领域的储能系统建模活动。标准所规定的建模导则适用于电力系统稳态分析、动态仿真、短路计算、电能质量分析等不同应用场景下的模型构建。2.3标准定位DL/T2914-2025在电力行业标准体系中归属于新能源与储能技术标准子体系，与NB/T31016《电池储能电站并网运行控制技术规范》、GB/T36547《电化学储能系统储能电池技术要求》等标准共同构成电化学储能系统的标准支撑体系。本标准作为“建模导则”类标准，其核心定位在于为储能系统建模工作提供方法论层面的技术指导和规范化指引，而非针对具体设备的技术规范。3标准主要内容3.1建模通用要求标准首先对电化学储能系统建模工作提出了通用性要求，涵盖模型的可信性、适用性和一致性原则。建模工作应基于储能系统的实际物理结构和运行特性，结合具体的应用场景和分析目标选择合适的模型复杂度。标准强调，模型精度应与应用需求相匹配，避免过度简化导致仿真失真，同时也要防止过度精细化带来的计算负担。3.2模型分类体系标准将电化学储能系统的模型划分为以下层次和类别：（1）电化学模型。描述电池内部电化学反应过程、离子传输现象和电极动力学特性，包括等效电路模型（ECM）、电化学阻抗谱模型（EIS）以及基于第一性原理的物理化学模型。（2）外特性模型。反映储能系统在端子处呈现的电压、电流、功率等外部电气特征，包括开路电压-荷电状态（OCV-SOC）特性曲线模型、内阻模型、充放电效率模型等。（3）热模型。描述电池单体及模组内部温度分布和热传导特性，包括集中参数热模型和分布参数热模型。（4）老化模型。表征电池容量衰减和内阻增长随循环次数、使用时间及运行工况的变化规律，包括经验老化模型和半经验老化模型。（5）系统级模型。包括电池管理系统（BMS）模型、功率变换系统（PCS）模型、储能电站聚合模型等。3.3建模流程规范标准明确了电化学储能系统建模的标准工作流程，包括以下关键环节：-建模目标和应用场景确定；-模型结构和复杂度选择；-模型参数获取与辨识；-模型验证与精度评估；-模型文档化与版本管理。3.4参数辨识要求参数辨识是建模工作的核心环节。标准对不同类型模型参数的辨识方法、试验条件和数据要求进行了规范。对于等效电路模型，标准要求采用混合脉冲功率特性测试或电化学阻抗谱测试获取参数辨识所需的试验数据；对于热模型，标准规定了不同冷却方式下的热特性参数获取方法。标准还强调了参数辨识结果的唯一性和可重复性要求，确保同一储能系统在不同机构进行参数辨识时能得到一致性结果。3.5模型精度评估标准建立了统一的模型精度评价指标体系，涵盖静态精度指标、动态精度指标和统计精度指标三个维度。静态精度指标包括电压、功率稳态误差等；动态精度指标包括阶跃响应时间常数、超调量、响应误差面积等；统计精度指标包括均方根误差、最大绝对误差、相关系数等。标准对不同应用场景下的模型精度等级提出了分级要求，为模型验收和考核提供了明确依据。4标准关键技术要点分析4.1多时间尺度建模方法电化学储能系统的动态特性跨越多个时间尺度，从微秒级的电力电子开关暂态过程，到毫秒级到秒级的电磁暂态过程，再到分钟级的电化学弛豫过程乃至小时级的热扩散过程。标准提出采用多时间尺度建模方法对不同应用场景进行模型分层构建，这一方法与IEC61660《短路电流计算用等效模型》中的建模思想相衔接，同时充分借鉴了IEEEStd1110《汽轮发电机建模导则》中分层次建模的框架逻辑，并结合美国太平洋西北国家实验室（PNNL）在储能系统并网研究中提出的多时间尺度仿真理念，形成了适用于电化学储能系统的多尺度建模方法体系。4.2数据驱动与机理建模融合针对传统机理建模参数获取困难、模型泛化能力有限的不足，标准鼓励采用数据驱动与机理建模相融合的混合建模方法，利用机器学习、深度学习等人工智能技术对电池非线性特性进行补偿建模，提高模型在全工况范围内的适应能力。4.3模型验证与闭环校正标准特别强调了模型验证环节的重要性，要求建模单位在完成模型构建后开展充分的闭环验证工作，利用实际运行数据对模型预测结果进行比对分析，发现模型偏差时及时开展参数再辨识和模型结构修正的迭代优化。5标准实施意义与预期影响5.1统一行业技术基准，提升建模规范化水平标准发布实施后，将有效改变当前电化学储能系统建模工作中“各自为政”的局面。通过建立统一的建模流程、模型分类体系和质量评估框架，形成行业广泛认可的技术基准，为储能系统并网性能评估、运行优化调度和状态监测提供标准化的模型支撑。5.2支撑新型电力系统建设电化学储能系统建模精度的提升，将直接有助于电网调度机构更加精准地掌握储能资源的调节能力和响应特性，优化储能系统的调度策略和运行方式，提升电力系统运行的安全性和经济性，有力支撑高比例可再生能源电力系统的稳定运行。通过标准化建模规范和精度评估体系的建立，将促进储能设备制造商提升其产品建模数据的规范性和透明性，推动储能系统全生命周期的精细化管理和智能化运维水平提升，助力储能产业从“规模扩张”向“质量效益”转型升级。5.4推动国际标准互认本标准的编制过程中积极参考了IEC62933系列（电化学储能系统安全与性能评估）、IEEEStd2030.2（储能系统接入电网的导则）等国际标准的先进经验和技术框架。标准的发布有利于推动我国电化学储能建模技术标准与国际通行技术体系的衔接与互认，为国产储能技术和装备“走出去”提供标准支撑。6标准主要编制单位简介DL/T2914-2025《电化学储能系统建模导则》由电力行业标准化技术委员会组织，联合国内多家权威科研院所、电网公司、储能设备制造商和高等院校共同编制完成。标准的主要起草单位包括中国电力科学研究院有限公司（牵头单位）、国家电网有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、中国科学院电工研究所、清华大学、华北电力大学以及宁德时代新能源科技股份有限公司、比亚迪储能事业部等相关单位。其中，中国电力科学研究院有限公司作为标准编制的牵头单位，在标准制定过程中发挥了核心组织和技术引领作用。中国电力科学研究院成立于1951年，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权威科研机构。研究院拥有电力系统碳中和、电网安全与节能、新能源发电并网等领域的多个国家重点实验室和部级重点实验室。在建模仿真领域，中国电科院具有深厚的技术积累，长期从事电力系统分析软件研发、新能源发电建模、大规模储能并网仿真验证等关键科研工作。该院牵头编制的多项储能相关标准已成为行业基础性标准规范，其研究成果为我国储能技术标准体系的构建和完善提供了坚实的技术支撑。7结论与展望展望未来，随着人工智能、数字孪生等新一代信息技术的快速发展和在储能领域的深入应用，电化学储能系统建模技术将朝着更高精度、更强泛化能力和更优实时性能的方向持续演进。建议在DL/T2914-2025实施过程中积极跟踪应用反馈信息，适时启动标准的修订完善工作，同步探索将数字孪生建模、AI增强建模等前沿方法纳入标准体系的可行性与实施路径。同时，积极推动该标准的核心技术内容向国际标准转化，增强我国在储能国际标准化领域的话语权和影响力，为全球能源转型和应对气候变化贡献中国智慧和中国方案。参考文献[1]GB/T36547-2018,电化学储能系统储能电池技术要求[S].[2]NB/T31016-2019,电池储能电站并网运行控制技术规范[S].[3]IEEEStd2030.2-2015,IEEEGuideforDesign,Operation,andMaintenanc