GB-T 47001-2025 电力储能系统 第5-2部分：安全要求 锂离子电池储能系统

GB/T47001-2025电力储能系统第5-2部分：安全要求锂离子电池储能系统前言本文件为推荐性国家标准，等同采用IEC62933-5-2:2025《电气储能系统第5-2部分：并网储能系统安全要求电化学储能系统》，结合我国电力储能行业应用场景、电网运行规范及锂离子电池储能技术发展现状进行本土化适配编制。电力储能系统是新型电力系统建设的核心支撑设备，其中锂离子电池储能系统凭借能量密度高、响应速度快、循环寿命长等优势，广泛应用于电网调峰、新能源消纳、用户侧峰谷套利、应急备用等场景。随着规模化并网应用，锂离子电池热失控、电气故障、火灾扩散、系统失效等安全风险日益凸显，亟需统一、规范的安全技术要求与管控准则。本文件作为电力储能系统安全系列标准的专项部分，专门针对锂离子电池储能系统制定全生命周期安全要求，覆盖设计、制造、安装、调试、运行、维护、试验、退役全流程，旨在规范锂离子电池储能系统的安全技术指标，防范系统性安全事故，保障电力系统安全稳定运行、人员设备安全及周边环境安全。本文件由全国电力储能标准化技术委员会归口，由国内电力储能、电池制造、电力运维、安全检测等领域权威单位联合起草。本文件为首次发布，后续将根据技术迭代与行业发展情况适时修订。1范围本文件规定了并网型锂离子电池电力储能系统的通用安全准则、设备安全要求、系统集成安全要求、运行维护安全要求、试验验证要求、标识与资料要求、退役处置安全要求等全维度技术规范。本文件适用于额定电压交流1kV及以上、直流1.5kV及以上的固定式并网锂离子电池储能系统，包含电芯、电池模组、电池簇、电池舱、储能变流器、能量管理系统、消防系统、温控系统、电气连接系统等整套储能设备。非并网分布式锂离子电池储能系统、工商业户用储能系统可参照本文件执行。本文件不适用于便携式锂离子储能设备、车载动力电池系统、消费类电子储能电池、独立备用电源等非电力固定式储能场景，不包含电池原材料生产、单体电芯实验室基础性能测试等前置环节的专项要求。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB44240-2024电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求GB/T36276-2023电力储能用锂离子电池GB50172电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范GB50016建筑设计防火规范GB50116火灾自动报警系统设计规范GB/T32937储能系统用电池管理系统技术要求DL/T1870电力储能系统并网技术要求IEC62933-1电气储能系统第1部分：术语和定义IEC62933-5-1电气储能系统第5-1部分：并网储能系统通用安全要求3术语和定义3.1锂离子电池储能系统以锂离子电池为储能载体，集成电池本体、电池管理系统、储能变流器、能量管理系统、温控系统、消防系统、电气保护装置及辅助配套设备，能够实现电能存储、转换、调度与并网运行的成套电力设备系统，简称锂电储能系统。3.2热失控锂离子电池因过充、过放、短路、高温、机械挤压、内部缺陷等故障，引发电池内部化学反应失控，出现温度、压力急剧上升，伴随产气、冒烟、起火甚至爆炸的不可逆危险状态。3.3热扩散单个或多个电芯发生热失控后，热量、火焰、高温气体通过热传导、热对流、热辐射方式扩散至周边电芯、模组、电池簇，引发连锁热失控反应的现象。3.4电池管理系统（BMS）实时监测电池电压、电流、温度、SOC、SOH等参数，实现电池充放电控制、故障预警、保护联动、数据存储与传输的智能化管理系统，是锂电储能系统安全管控的核心设备。3.5能量管理系统（EMS）统筹储能系统整体运行状态，对接电网调度指令，实现系统功率调节、并网控制、负荷调度、状态监测与运维管理的上位控制系统。3.6储能变流器（PCS）实现直流电能与交流电能双向转换，完成电池储能系统并网、离网切换、功率调节的电力电子变换设备。4总体安全要求4.1全生命周期安全原则锂电储能系统从设计制造、安装调试、并网运行、日常运维、检修改造至退役报废的全生命周期内，必须满足人身安全、设备安全、电网安全、环境安全的四维安全要求，杜绝系统性安全隐患，所有安全设计需具备冗余性、可靠性、可追溯性。4.2风险分级防控原则针对电芯故障、电气故障、热失控、火灾、并网异常、环境灾害等不同等级风险，建立分级防控机制，通过主动预防、实时监测、快速预警、紧急联动、事后处置的闭环管控体系，实现风险早识别、早预警、早处置。4.3本质安全优先原则系统设计优先采用本质安全技术，从电芯选型、结构设计、电气布局、热管理设计源头降低安全风险，辅以被动防护、主动防护、智能监测防护措施，禁止依赖后期运维弥补设计缺陷。4.4合规性与兼容性原则所有设备、部件、系统功能需符合国家现行标准、电力行业规范及电网并网要求，各子系统之间具备良好的电气兼容、通信兼容、控制兼容特性，避免因设备不匹配引发安全故障。5设备单元安全要求5.1锂离子电芯与模组安全要求电芯选型需满足电力储能专用标准要求，具备优异的热稳定性、循环稳定性与抗滥用能力，禁止使用拆机电芯、翻新电芯、非标电芯。单体电芯需通过过充、过放、短路、高温、低温、振动、冲击、挤压等全套安全测试，测试过程中不得出现起火、爆炸、开裂、漏液等危险现象。电池模组需采用模块化集成设计，内部设置独立的温度采集、电压采集单元，每颗电芯实现精准状态监测。模组内部需具备绝缘防护、阻燃防护、隔热防护结构，电芯之间设置隔热缓冲结构，有效抑制单点故障扩散。模组外壳采用阻燃、绝缘、高强度材质，防护等级不低于IP54，防止粉尘、水汽侵入引发故障。模组需具备被动热防护能力，单个电芯发生热失控时，模组结构可有效阻隔热量传递，短期内不引发周边电芯连锁故障，为消防处置、系统停机预留充足时间。模组线束布局规整，绝缘层完好，无裸露导电部位，接线端子紧固防松脱。5.2电池簇与电池舱安全要求电池簇由标准化模组串联并联集成，集成过程需保证电气一致性、散热均匀性，杜绝模组压差、温差超标问题。电池簇内部配置独立熔断器、短路保护装置，可在发生短路、过流故障时快速切断回路，防止故障扩大。户外及固定式储能电池舱采用一体化密闭阻燃结构，舱体具备防火、防水、防尘、防腐、抗震性能，防护等级不低于IP55。电池舱内部划分独立防火分区，分区之间采用耐火极限不低于30min的阻燃隔板隔离，抑制火灾横向、纵向扩散。电池舱配套独立温控系统，可实时调节舱内温度、湿度，将运行环境温度稳定在15℃～35℃，湿度控制在40%～60%，避免高低温、凝露引发电池老化与安全故障。舱内设置排水、防凝露、防积水结构，杜绝电气受潮短路风险。5.3电池管理系统（BMS）安全要求BMS需具备全参数实时监测功能，可不间断采集单体电芯电压、模组电压、簇电压、充放电电流、多点温度、SOC、SOH等核心参数，数据采集精度、更新频率满足安全管控要求，数据异常时立即触发预警。BMS需配置多级安全保护逻辑，包含过压保护、欠压保护、过流保护、过温保护、低温保护、压差超限保护、SOC超限保护等基础保护功能，同时具备热失控预判预警功能。当监测参数触发保护阈值时，系统需在规定时间内自动切断充放电回路，实现故障隔离。BMS具备故障存储、溯源功能，可长期留存故障时刻运行参数、告警记录、保护动作记录，数据存储时长不低于5年，支持本地查询与远程调取。系统具备抗电磁干扰能力，可适应电站复杂电磁环境，无误告警、误动作问题。5.4储能变流器（PCS）安全要求PCS需具备完善的电气保护功能，包含过压、欠压、过流、短路、漏电、孤岛、谐波超限、频率异常等并网保护功能，可快速响应电网异常与系统故障，自动停机脱网，保障电网与储能设备安全。PCS运行过程中温升正常，无异常噪音、振动、打火现象，功率调节平滑稳定，无频繁启停、震荡运行问题。设备具备过载能力与故障容错能力，短时过载、小幅参数波动不触发紧急停机，保证系统运行稳定性。PCS与BMS、EMS实现联动通信，可根据电池状态、电网调度指令自动调整充放电功率，当电池出现故障、热预警时，PCS可同步降功率、停机，配合电池系统完成故障防护。5.5能量管理系统（EMS）安全要求EMS作为系统中枢，负责统筹全站运行管控，具备并网调度、功率优化、状态监测、故障联动、数据统计、远程管控等功能。系统权限分级管控，设置管理员、运维员、操作员多级权限，杜绝非法操作、误操作风险。EMS具备紧急处置功能，当系统发生重大安全故障、火灾预警、电网重大异常时，可一键触发全站停机、脱网、断电联动操作，切断系统电源与并网回路。系统具备数据加密、防篡改、防攻击能力，保障运维数据、调度数据、控制指令安全可靠。6系统集成安全要求6.1电气系统安全储能系统电气设计需严格遵循高压电气安全规范，高低压回路分区布局，走线规整，强弱电分离，避免电磁干扰。所有电气设备、线缆、开关、接地装置选型匹配系统额定参数，严禁超规格、非标设备混用。系统设置完善的接地保护体系，设备外壳、舱体、柜体、金属支架全部可靠接地，接地电阻满足电力规范要求，有效防范静电、漏电、雷击风险。系统配置防雷、浪涌保护装置，适配户外复杂气象环境。直流回路、交流回路分别设置独立保护开关与熔断器，实现分级故障隔离，单点回路故障不影响全站系统运行。电气连接部位接触良好，无松动、发热、氧化现象，长期运行无接触电阻超标问题。6.2热管理与散热安全全站热管理系统采用主动散热与被动隔热相结合的设计方式，电池舱、电气柜、PCS舱等关键区域独立温控散热。散热风道设计合理，无死角积热，保证电池模组、电气设备散热均匀，局部温差控制在标准允许范围内。热管理系统具备故障自诊断功能，当风机、空调、温控传感器出现故障时，及时发出告警信息，触发备用散热策略，避免设备高温积热引发安全事故。系统可根据环境温度、设备负荷自动调节散热功率，实现节能与安全兼顾。6.3消防与防爆安全锂电储能系统需配置专用消防系统，适配锂电池热失控火灾特性，优先采用气溶胶、七氟丙烷、全氟己酮等洁净灭火介质，禁止使用水喷淋常规灭火方式应对电池热失控火灾。电池舱内全覆盖布置探测传感器与灭火装置，实现早期火情精准探测、自动灭火。消防系统与BMS、EMS、温控系统深度联动，接收到热失控预警、火情信号后，立即触发停机、脱网、断电、封闭舱体、启动灭火等一系列联动操作。电池舱设置泄压、防爆结构，热失控产气、压力异常时可安全泄压，避免舱体爆炸破损。储能电站配套消防通道、应急照明、应急疏散标识、灭火器材、应急通风装置，满足消防安全疏散与应急处置要求。消防系统定期自检，保证全天候处于待命状态。6.4环境适配安全储能系统设计需适配安装区域的温度、湿度、海拔、风沙、雨雪、盐雾、地震等环境条件。高海拔地区设备需强化绝缘、耐压、散热设计；沿海盐雾地区设备需做防腐、防盐雾处理；风沙地区需强化防尘、密封设计。系统安装场地需规避低洼积水、地质滑坡、易燃易爆危险源区域，场地排水、防洪、防风、抗震设计符合国家规范，极端气象条件下可保障系统结构完整、运行安全。7运行与维护安全要求7.1日常运行安全储能系统并网运行前必须完成全套调试、检测、试验，所有参数、功能、安全性能达标后方可正式投运。运行期间实行24小时不间断监测，实时监控电池状态、电气参数、温控状态、消防状态、并网状态，异常情况及时处置。系统严格按照额定参数运行，禁止超压、超流、超温、超功率、超SOC区间强制运行，禁止私自修改系统保护参数、控制逻辑。并网运行需服从电网调度指令，有序参与调峰、调频、备用等电网服务，杜绝无序运行引发电网震荡与设备故障。7.2定期维护安全建立常态化运维台账，按照周期开展日常巡检、月度维护、年度检修。日常巡检重点检查设备温度、接线状态、传感器精度、告警信息、消防设备状态；月度维护完成参数校准、积尘清理、线路紧固、功能测试；年度检修开展全面性能检测、安全试验、老化部件更换。运维作业必须执行停电、验电、接地、挂牌等安全操作规程，高压作业、电池舱作业需配备专业防护装备，严禁带电违规操作、无防护作业。运维人员需持证上岗，熟悉系统安全风险与应急处置流程。7.3故障处置安全系统发生预警、轻微故障时，运维人员需及时排查故障原因，采取降功率、局部停机、参数调整等处置措施，消除隐患后恢复运行。发生热失控预警、起火、短路、并网故障等重大安全故障时，立即执行全站紧急停机、脱网、断电，启动消防应急方案，隔离故障区域，疏散人员。故障处置完成后，需开展全面检测评估，确认无残留隐患、设备性能达标后，方可重新并网投运，同时做好故障复盘、记录归档，优化运维与防控策略。8安全试验与验证要求8.1出厂试验所有储能设备及成套系统出厂前需完成出厂安全试验，包含单体电芯安全试验、模组性能试验、BMS保护功能试验、PCS电气保护试验、绝缘电阻试验、接地连续性试验、温控系统试验、消防联动试验等。所有试验项目全部合格，出具出厂检测报告后方可出厂交付。8.2现场调试试验设备安装完成后，需开展现场调试试验，重点验证系统集成兼容性、并网功能、保护联动逻辑、热管理效果、消防联动性能、数据通信稳定性。完成绝缘测试、耐压测试、短路保护测试、过压过流保护测试等现场安全试验，确保系统适配现场运行环境。8.3型式试验新型号、新结构的锂电储能系统需开展型式试验，包含热失控扩散试验、极端环境适应性试验、抗震抗冲击试验、长期老化试验、故障容错试验等严苛测试。热失控试验需满足单点电芯热失控后，规定时间内不发生大面积扩散、不起火爆炸、外壳不破裂的安全要求。8.4定期抽检试验系统投运后，每年度开展安全抽检试验，重点检测电池性能衰减、保护功能有效性、消防设备可靠性、温控系统精度、电气绝缘性能，及时发现设备老化、功能失效等隐患，保障系统长期安全运行。9标识、文件与追溯要求9.1设备标识所有储能设备、模组、柜体、舱体需粘贴清晰、耐久的标识，包含设备型号、额定参数、生产厂家、生产日期、唯一设备编码、安全警示标识、防护