DLT 2913-2025 电化学储能系统模型参数测试规程标准立项发展报告

电化学储能系统模型参数测试规程标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TestProcedureforModelParametersofElectrochemicalEnergyStorageSystems摘要关键词：电化学储能；模型参数；参数测试；并网建模；电力系统稳定；行业标准；DL/T2913-2025Keywords:ElectrochemicalEnergyStorage;ModelParameters;ParameterTesting;Grid-connectedModeling;PowerSystemStability;IndustryStandard;DL/T2913-20251引言在全球能源转型和我国"碳达峰、碳中和"战略目标的双重驱动下，以风电、光伏为代表的可再生能源装机容量持续快速增长。国家能源局统计数据显示，截至2024年底，我国可再生能源发电装机已占总发电装机容量的50%以上，电力系统运行特性正发生深刻变化。电化学储能作为提升电力系统灵活性和安全性的重要支撑技术，近年来呈现爆发式增长态势。据中国能源研究会储能专委会不完全统计，截至2024年底，全国已投运电化学储能装机规模已突破8000万千瓦，储能产业已进入规模化发展的新阶段。电化学储能系统的并网运行特性直接关系到电力系统的安全稳定。在工程实践中，储能系统并网仿真分析是电力系统规划设计、调度运行和安全评估的重要技术手段，而仿真计算的准确性与储能系统模型参数的精度密切相关。储能系统模型参数的准确获取，需要通过科学、规范的测试方法和试验流程予以保障。然而，长期以来，我国在电化学储能系统模型参数测试领域尚无统一的行业标准，各设备制造厂商、检测机构和电力调度部门在储能建模参数测试中方法各异、标准不一，导致模型参数数据可比性差、可信度低，严重制约了储能系统并网仿真分析的科学性和电力系统安全稳定评估的准确性。在此背景下，制定《电化学储能系统模型参数测试规程》行业标准，统一电化学储能系统模型参数测试的项目、方法和要求，成为行业内亟待解决的重要课题。本文将全面阐述该标准的立项背景、编制依据、主要技术内容和实施展望，以期为行业同仁提供系统、深入的参考。2立项背景与必要性分析2.1电化学储能系统建模的技术挑战电化学储能系统的动态特性涉及电化学过程、电磁暂态过程和控制系统的多尺度耦合，其数学模型通常包含电气部分、热部分和控制系统部分等多个子模型。储能系统中电池本体、功率变换器（PCS）、滤波器件和保护控制装置等核心部件的参数特性直接决定了系统的整体外特性。电池本体方面，其开路电压、内阻、容量特性、荷电状态（SOC）特性等均呈现显著的非线性特征，且受温度、老化程度等因素影响明显；功率变换器方面，其控制参数、响应特性、限幅环节等对储能系统的动态响应行为具有决定性影响；此外，整机电网友好性指标，如电流谐波、功率响应时间、充放电转换时间等，也是储能并网建模必须考虑的重要因素。电化学储能系统的上述复杂特性使得模型参数的准确获取面临显著技术挑战。一方面，许多关键参数无法直接通过铭牌参数或离线测量获得，需要设计专门的现场测试工况进行辨识；另一方面，参数测试结果的准确性和可重复性受测试条件、测量设备、数据处理方法等多方面因素影响，若无统一的标准规范予以约束，难以保证不同场合、不同测试主体所获参数的一致性和可比性。2.2国内外相关标准现状分析在国际层面，IEEEStd1561《IEEEGuideforOptimizingthePerformanceandLifeofLead-AcidBatteriesinRemoteHybridPowerSystems》和IEEEStd2030.2.1《IEEEGuideforDesign,Operation,andMaintenanceofBatteryEnergyStorageSystems》等标准对储能系统的一般性技术要求进行了规定，但在模型参数测试的专门领域，国际上尚缺乏系统完整的通用测试规程。IEC62933系列标准主要关注储能系统的电气安全与环境要求，对建模参数测试涉及较少。在国内层面，GB/T36547《电化学储能系统接入电网技术规定》和GB/T36548《电化学储能系统接入电网测试规程》对储能系统并网的基本技术要求和部分测试项目进行了规定，但其侧重点在于入网合格性判定，而非面向建模目的的参数辨识测试。GB/T40090《储能电站运行维护规程》等标准则主要涉及运行维护层面。现有标准体系中，针对储能系统模型参数测试的专项标准长期处于空白状态，无法满足各级电力调度机构、储能设备制造企业、电力科研院所和检测认证机构对储能建模参数统一测试的迫切需求。2.3标准立项的必要性本标准的制定具有多方面的重要必要性和紧迫性：一是保障电力系统安全稳定运行的迫切需要。随着高比例可再生能源接入，储能系统对电网动态行为的影晌越来越显著。储能电站并网仿真分析已成为电网规划与调度运行的基础性工作，模型参数准确性直接关系到仿真结果的可靠性和相关决策的科学性。规范的参数测试规程能够有效提升建模参数质量，从而为电力系统安全稳定评估提供坚实的数据基础。二是促进行业规范化发展的客观要求。储能产业快速发展的同时，产品性能良莠不齐的问题不容忽视。在缺乏统一建模参数测试标准的背景下，储能设备供应商在建模参数提报环节存在标准不一、数据失真的风险。制定统一的标准测试规程，有助于建立公平、透明的市场秩序，引导行业健康有序发展。三是支撑储能电站并网管理的政策需要。国家能源局在《新型电力系统发展蓝皮书》和电力并网管理相关文件中多次强调，要加强新型储能并网管理，完善储能电站并网测试和建模管理工作。本标准的技术内容与上述政策导向高度契合，是落实相关管理要求、细化技术实施路径的重要举措。3标准编制原则与依据3.1编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：科学性原则。标准的技术内容以电化学储能系统运行特性和建模理论为依据，测试方法经过充分的试验验证和理论分析，确保各项测试项目和指标要求的科学性、合理性和可操作性。统一性原则。标准追求测试条件、测试方法、数据处理和参数获取全过程的技术统一，力求使不同测试主体、不同测试场合获得的模型参数具有良好的可比性和一致性。适用性原则。标准在兼顾不同类型、不同规模电化学储能系统技术特点的基础上，合理确定适用范围，既覆盖锂离子电池、钠硫电池、液流电池等主流电化学储能类型，又充分考虑不同应用场景的差异性需求。协调性原则。标准编制注重与现有国家标准和行业标准的协调衔接，在技术指标和测试方法上尽可能与GB/T36547、GB/T36548等现行有效标准保持一致，避免标准间冲突或重复，形成有机协调的标准体系。前瞻性原则。标准在立足当前技术现状的同时，适度考虑电化学储能技术发展方向和新型储能技术的发展趋势，为标准的技术升级和拓展应用预留空间。3.2编制依据本标准编制主要依据以下法规、政策和标准文件：-《中华人民共和国标准化法》（2017年修订）-《中华人民共和国电力法》-GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》-GB/T36547《电化学储能系统接入电网技术规定》-GB/T36548《电化学储能系统接入电网测试规程》-GB/T34120《电化学储能系统储能变流器技术规范》-GB38755《电力系统安全稳定导则》-国家能源局《新型储能项目管理规范（暂行）》-《电力系统网源协调技术规范》（相关条款）-DL/T1234《电力系统安全稳定计算技术规范》及相关电力行业标准4标准主要技术内容4.1适用范围与规范性引用文件本标准规定了电化学储能系统模型参数测试的试验条件、测试项目、测试方法、数据处理和测试报告等技术要求。标准适用于通过10（6）kV及以上电压等级并网的电化学储能系统，涵盖锂离子电池、钠硫电池、液流电池等主流电化学储能技术类型。对于其他电压等级的电化学储能系统，可参照本标准执行。标准所指的"模型参数"包括储能系统中电池本体模型参数、功率变换系统模型参数以及整机机电暂态/电磁暂态仿真模型参数等。标准规范性引用文件主要包括GB/T36547、GB/T36548、GB/T34120、IEC62933系列等国内外相关标准，以确保标准技术内容的协调性和一致性。4.2术语和定义标准对以下关键术语进行了统一规范：电化学储能系统（ElectrochemicalEnergyStorageSystem）、电池管理系统（BatteryManagementSystem，BMS）、储能变流器（PowerConversionSystem，PCS）、荷电状态（StateofCharge，SOC）、健康状态（StateofHealth，SOH）、模型参数辨识（ModelParameterIdentification）、频率响应特性（FrequencyResponseCharacteristic）、功率响应时间（PowerResponseTime）等，为标准的准确理解和统一实施提供了术语基础。4.3测试条件与环境要求标准对测试条件提出了明确的技术要求，主要包括：测试环境温湿度要求（温度控制在15℃~35℃，相对湿度不大于85%）、电网条件（电压波动、频率偏差、谐波含量等限制要求）、测量设备精度等级要求（电压、电流、功率测量精度不低于0.5级，时间测量分辨率不低于1ms）、安全防护要求（紧急停机、绝缘监测、过流保护等安全措施）以及被测储能系统的状态要求（SOC范围、预充电状态、热管理状态等），以保证测试结果的准确性和可重复性。4.4测试项目与方法标准规定的测试项目涵盖以下几个方面：（1）电池本体模型参数测试。包括开路电压-荷电状态（OCV-SOC）特性曲线测试（采用间歇充放电法或小电流恒流法，获取不同SOC点位的开路电压数据点，通过插值拟合形成完整特性曲线）、电池内阻特性测试（采用HPPC或EIS方法，获取不同SOC和不同温度下的欧姆内阻与极化内阻）、容量特性测试（标准充放电制度下的实际可用容量标定）以及自放电率测试等。（2）功率变换系统参数测试。包括功率响应特性测试（有功功率指令阶跃响应测试，记录响应时间、上升时间、超调量等关键指标）、充放电转换时间测试（测量从充电模式切换到放电模式或反向切换所需时间）、控制参数辨识测试（通过典型扰动试验获取PCS控制系统的比例积分参数等效值）、限幅与保护特性参数测试（各层级电流限幅值、电压保护阈值、频率保护阈值及其动作时间）等。（3）整机级模型参数与一致性校验。包括储能系统整机频率响应测试（模拟电网频率扰动，记录储能系统有功出力跟随特性）、电压扰动响应测试（模拟并网点电压扰动，记录无功/有功响应特性）、模型参数一致性校核（将辨识所得参数代入仿真模型，对比仿真结果与实测波形，验证参数准确性，偏差应在允许范围内）。4.5数据处理与参数辨识要求标准对测试数据的处理和模型参数辨识方法提出了明确技术要求，包括：数据预处理要求（异常数据剔除、滤波平滑、时间对齐等）、参数辨识方法选用原则（推荐采用最小二乘拟合、粒子群优化等成熟辨识算法，也可采用频域辨识方法）、参数辨识结果的有效性验证（残差分析、拟合优度评价）等，确保从测试数据到模型参数的转换具有科学性和可追溯性。4.6测试报告要求标准规定的测试报告内容要求包括：被测储能系统基本信息（设备铭牌参数、系统拓扑结构、关键设备型号等）、测试条件记录（环境条件、电网条件、测试日期等）、测试项目及原始数据记录、数据处理过程及参数辨识结果、模型验证结果（仿真与实测对比波形、误差指标）、测试结论及参数适用边界说明等。5标准实施的意义与效益分析5.1技术效益本标准的发布实施，将产生显著的技术效益。通过统一电化学储能系统模型参数测试的项目、条件、方法、数据处理及报告编制要求，可有效提高不同来源、不同批次储能模型参数数据的一致性和可比性。这将使调度机构在进行储能电站并网仿真分析时能够获得更可靠的建模数据，显著提升仿真分析结果的准确性和可信度。同时，标准的发布为设备制造企业的产品研发和出厂检测提供了明确的技术指引，有助于推动储能设备建模友好性和参数可测试性的设计优化。对于科研院所和检测机构而言，本标准为储能建模测试提供了权威的技术依据，能够有效促进储能建模与参数辨识技术研究的深入发展。5.2经济效益标准实施的经济效益主要体现在以下方面：一是通过对储能系统进行准确的建模与仿真验证，可以有效优化储能电站的并网设计方案和运行控制策略，减少不必要的容量裕度和投资浪费；二是规范的参数测试有助于准确评估储能系统的实际调节能力，优化储能参与电力市场的报价策略和调度计划，提升储能电站的运行收益水平；三是统一的标准测试规程可降低检测认证工作的重复成本，缩短储能电站并网测试周期，加快项目投运速度；四是准确的模型参数有助于充分发挥储能系统的调节能力，减少弃风弃光电量，提升可再生能源消纳的经济效益。5.3社会效益标准的实施对于保障电力系统安全稳定运行、促进储能行业健康发展、支撑国家能源转型战略具有重要的社会效益。电化学储能在新型电力系统中承担着调频、调峰、备用、黑启动等多种功能角色，其安全可靠运行直接关系到电力供应的安全性和可靠性。通过标准化的建模参数测试，可以有效提升储能电站并网运行的可控性和可预测性，为电力系统安全稳定运行提供技术保障。此外，标准的实施还将有力促进储能产业的技术进步和产业升级，为培育新质生产力、实现"双碳"目标提供有力支撑。6主要参编单位简介本标准由中国电力企业联合会归口管理，主要起草单位包括中国电力科学研究院有限公司、国家电网有限公司国家电力调度控制中心、南方电网电力调度控制中心、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、国网上海市电力公司电力科学研究院、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、阳光电源股份有限公司等单位。各参编单位覆盖了科研院所、电网调度机构、发电企业、设备制造商和检测认证机构等储能产业链各关键环节，充分体现了标准的广泛代表性和行业共识性。其中，中国电力科学研究院有限公司（以下简称"中国电科院"）作为本标准的第一起草单位，在标准编制过程中发挥了核心主导作用。中国电科院成立于1951年，是国家电网有限公司直属的综合性科研机构，是我国电力行业多学科、综合性的权威科研机构，长期致力于电力系统分析与控制、新能源发电与储能、电力系统仿真等领域的科学研究与技术服务。在储能技术领域，中国电科院建有"新能源与储能运行控制国家重点实验室"（现已重组为全国重点实验室），是国内最早开展电化学储能系统并网特性研究的科研机构之一。研究团队在储能系统机电暂态建模、电磁暂态建模、参数辨识与验证等方面积累了丰富的理论研究成果和工程实践经验，先后承担了多项国家重点研发计划项目和国家电网公司储能领域重大科技项目，主导或参与制定了GB/T36547、GB/T36548等多项储能领域核心标准。在本标准编制过程中，中国电科院充分发挥其在储能建模技术研究方面的深厚积累和行业影响力，牵头组织了标准框架设计、技术内容论证、试验方法验证以及征求意见汇总处理等全过程工作，为标准的科学性、先进性和可操作性提供了有力保障。7结论与展望7.1结论DL/T2913-2025《电化学储