DL-T 2578-2024 电化学储能电站安全运行技术规程

DL/T2578-2024电化学储能电站安全运行技术规程前言0.1标准编制说明本文件为电力行业推荐性标准，标准编号DL/T2578-2024，由中国电力企业联合会发布，2024年04月25日批准，2024年10月01日正式实施。本标准由电力行业电力储能标准化技术委员会归口，国网电力科学研究院、中国电力科学研究院、国网储能技术研究院、国内头部储能集成企业及多家百万千瓦级储能电站运维单位联合编制。伴随国内独立储能、新能源配储、火储联合调频、用户侧储能规模化投运，电化学储能电站火灾、热失控、直流短路、并网涉网安全事故频发，现有运行标准侧重设备运维，缺少全流程动态安全运行管控细则：电站并网前安全核查无统一准入门槛、正常/充放电/孤岛/电网扰动多工况安全边界模糊、电池热隐患分级预警机制缺失、消防与温控联动运行逻辑不统一、日常运行监控阈值无行业统一值、突发事故应急处置流程不规范、电池全生命周期老化安全管控无依据。同时现有运行规程与检修规程、国标安全规程衔接断层，电站运行人员无统一的日常安全值守、风险研判、异常处置执行依据。本规程立足国内主流预制舱式、柜式、户外集装箱式磷酸铁锂电化学储能电站运行实况，聚焦电站运行全生命周期安全管控，明确运行人员准入要求、全站设备运行监控阈值、多工况安全运行约束、电池热风险分级管控、涉网安全运行要求、消防通风联动运行策略、典型异常及事故应急处置、运行台账安全管理、退役阶段安全管控全维度技术要求。本标准构建完整储能标准协同体系，横向纵向完全适配现有储能标准：术语体系等同采用IEC62933-1:2020；检修试验要求衔接NB/T10767-2021《电化学储能电站设备检修与试验规程》；强制安全底线对齐GB42288《电化学储能电站安全规程》；并网运行要求贴合电网涉网专项规范；运行监控指标统一行业阈值，可直接用于储能电站日常运行值班、安全风险巡检、监控系统定值设置、应急演练编制、电站安全评级、电网安全督查工作。0.2适用范围适用电站：额定交流电压0.4kV～35kV，额定容量100kWh及以上，并网运行的固定式锂离子电化学储能电站，涵盖电网侧独立储能、风光新能源配套储能、火电厂调频储能、工商业用户侧储能、园区共享储能。适用运行阶段：电站并网前安全核查、正常并网运行、功率调节运行、电网故障穿越运行、离网孤岛运行、设备检修过渡运行、退役拆机前值守全运行阶段。适用管控对象：运行值班人员、全站一二次设备、电池簇及BMS系统、PCS并网变流器、EMS能量管理系统、温控通风系统、火灾报警及灭火系统、电气一次配电系统、接地及绝缘监测系统、全站安防监控系统。排除范围：便携式移动储能、车载动力电池系统、铅酸蓄电池备用电源、全钒液流/压缩空气等非电化学储能，以上系统安全运行不适用本规程。0.3规范性引用文件GB26860电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分GB42288电化学储能电站安全规程GB/T36547电化学储能系统通用术语GB/T43540电力储能锂离子电池回收利用安全规范DL/T596电力设备预防性试验规程DL/T1870电化学储能电站并网运行控制技术要求NB/T10394电化学储能电站运行规程NB/T10767-2021电化学储能电站设备检修与试验规程IEC62933-1:2020电力储能系统第1部分：总则、术语与定义IEC62933-2-1:2022电力储能系统第2-1部分：性能测试通用方法与指标体系0.4安全运行通用原则阈值刚性管控原则：全站电压、电流、温度、压差、绝缘、SOC等运行监控阈值不得随意放宽，超限必须触发分级告警及联动动作。热风险前置防控原则：以电池温度、温升速率、单体压差、可燃气体浓度四大核心参数为核心，实现热隐患早预警、早隔离、早处置，杜绝热失控发生。系统联动运行原则：BMS、PCS、EMS、消防、温控五大系统必须联动运行，单一系统异常同步触发关联系统保护动作，禁止独立孤岛运行。运行检修隔离原则：运行工况与检修工况严格物理隔离，运行中严禁开盖检修、严禁擅自屏蔽保护定值、严禁强制复位故障告警。事故分级处置原则：按照一般隐患、重要隐患、热失控前兆、火灾事故四级风险，匹配对应值守、隔离、停机、灭火处置流程。1术语和定义本规程通用术语统一执行GB/T36547及IEC62933-1:2020，新增安全运行专项术语如下，同时与NB/T10767-2021检修规程术语完全对齐：安全运行窗口：储能电站电压、电流、温度、SOC、绝缘等全部参数同时满足安全运行要求的数值区间，超出窗口即判定为不安全运行状态。热隐患分级预警：依据电池温升速率、单体温差、可燃气体浓度划分一级预警、二级预警、紧急告警三级预警，匹配不同管控策略。运行保护硬闭锁：不依赖后台软件逻辑，依托硬件回路实现的紧急停机、直流分闸、风机关停、消防预启动保护，软件故障时仍可可靠动作。涉网安全运行：储能电站并网期间满足电网电压、频率、谐波、故障穿越、功率响应全部要求，不向电网注入扰动、不发生非计划脱网的运行状态。孤岛不安全运行：电网无故障前提下，储能非计划脱离电网独立带负荷运行，属于严禁出现的高危不安全工况。老化安全阈值：电池长期循环衰减后，允许运行的最大压差、最大温升修正阈值，区别于新电池出厂运行阈值。2运行人员安全准入与值守管理2.1人员资质要求储能电站值班人员必须持有高压电工特种作业操作证，且完成储能专项安全培训，考核合格后方可上岗；无证人员严禁独立值守、严禁操作全站高压设备及保护压板。值班人员必须熟知电池热失控机理、站内消防布局、应急疏散路线、故障停机操作流程，每半年至少开展1次火灾及热失控应急演练。外来巡检、施工、参观人员进入电池舱、高压配电室前，必须完成安全交底，禁止携带火种、手机、金属尖锐物品进入电池舱区域。2.2日常值守排班与监控要求有人值守储能电站实行24h双人值班制度，无人值守电站每日远程巡检不少于4次，夜间低谷时段增加1次专项热隐患远程巡检。值班人员严禁擅自屏蔽告警信号、严禁临时修改保护定值、严禁关闭温控及消防自动联动功能；如需临时调整参数，必须履行审批手续并做好专项记录。全站运行数据、告警记录、保护动作记录连续存储时长不低于3年，视频监控录像存储时长不低于90天。3电站并网前安全运行准入核查电站新建投运、大修复运、电池簇批量更换、保护系统升级后，必须完成以下准入核查，全部合格方可允许并网运行，缺一不可：3.1系统静态安全核查全站直流绝缘电阻≥1MΩ，全站工频接地电阻≤4Ω，符合电气安全强制指标；电池簇无单体鼓包、漏液、异常色差，整簇初始单体压差≤0.03V；高压接线端子无松动、无氧化，高压插接件锁紧到位，无虚接发热隐患。3.2联动功能动态核查BMS电池保护、PCS并网保护、EMS功率调度保护三方逻辑联动正常，保护动作时延符合标准要求；温控系统跟随电池温度自动启停，舱内温湿度调节响应无滞后；火灾报警系统、可燃气体探测系统与一次断路器联动跳闸功能100%可靠动作。3.3运行定值核查全站电压、频率、过流、过温、SOC上下限全部监控定值，必须按照本规程统一阈值设置，严禁人为放宽安全裕度；准入核查不合格严禁并网，禁止带病试运行。4不同工况下安全运行控制要求4.1正常并网充放电运行（主流工况）监控参数安全运行区间一级预警阈值二级预警阈值紧急停机阈值电池单体温度15℃～30℃35℃40℃45℃单体温升速率≤1℃/min1.5℃/min2℃/min3℃/min簇内单体最大压差≤0.05V0.07V0.09V0.12V电池舱湿度40%RH～60%RH70%RH80%RH85%RH系统运行SOC区间10%～90%5%、93%3%、95%0%、98%直流回路绝缘电阻≥1MΩ0.7MΩ0.5MΩ0.3MΩ4.2电网扰动故障穿越运行电网电压跌落、频率偏移期间，储能电站严禁立即脱网，需按照电网要求完成高低压、高低频故障穿越，穿越期间保持电池运行参数在安全窗口内。电网扰动恢复后，电站功率需平缓回归额定运行区间，禁止阶跃式大功率回升，避免冲击电池及电网。穿越期间若电池参数触碰二级预警阈值，优先退出功率调节，仍无法恢复则执行安全停机脱网。4.3离网孤岛备用运行计划性离网孤岛运行必须提前审批，非计划孤岛运行判定为不安全工况，系统必须立即执行停机闭锁。孤岛运行期间严控输出功率，禁止满功率运行，加大电池温度巡检频次，巡检间隔缩短至5min一次。电网恢复后，必须完成电压相位同步校验，方可重新并网，禁止直接强行并网。4.4检修过渡待机运行设备检修期间，对应电池簇必须完全停电隔离，禁止带电热备待机；全站检修保留消防、安防、应急照明不间断电源独立运行。检修后恢复待机运行，需先核查绝缘及温度参数，参数合格后方可逐步上电，禁止一次性全电压上电。5电池系统热安全专项运行管控（核心章节）5.1可燃气体运行监测管控电池舱内全天候监测一氧化碳、氢气浓度，可燃气体一级报警值为爆炸下限10%，二级报警值为爆炸下限25%。一级气体报警：自动启动最大风量强制通风，值班人员现场核查隐患；二级气体报警：立即停止该簇充放电，关闭通风系统，做好消防待命准备。严禁依靠通风系统长期稀释可燃气体带病运行，气体浓度反复超限必须停机排查电芯本体隐患。5.2电池老化运行修正管控电池运行满1年、循环次数超过2000次后，自动修正安全阈值：允许最大单体压差放宽至0.10V，最高安全运行温度下调2℃。容量保持率低于92%的电池簇，限制最大充放电功率至额定功率的70%，降低电池热负荷，延缓老化加剧。容量保持率低于85%的电池簇，禁止并网带负荷，安排停机检修或模组更换，禁止继续参与电网调度。5.3温控系统联动运行要求电池舱采用上排风、下进风风道布局，保证整簇温差≤3℃，严禁出现局部热点；电池出现一级热预警时，温控系统满负荷运行；出现二级热预警时，关闭新风换气，仅做内部循环降温；触发紧急热告警及消防喷射时，立即关停全部通风设备，防止空气助燃扩大火情。6二次监控及涉网系统安全运行要求6.1BMS电池管理系统运行要求BMS电压、温度采集精度每日自动校准，采集误差超出规程范围立即告警；BMS通讯中断超过3s判定为通讯异常，立即闭锁该簇充放电功能；禁止远程强制复位BMS保护信号，现场复位必须双人监护并记录。6.2PCS储能变流器运行要求PCS运行期间实时监测母线电压、模块温度、谐波数据，交流侧电流THD始终控制在5%以内；PCS自身散热风扇故障时，自动降功率运行，散热失效立即停机；禁止PCS脱离BMS独立强制充放电运行，杜绝无电池保护的高危工况。6.3EMS能量管理系统运行要求EMS接收电网调度指令需进行安全阈值校核，超出电池安全运行窗口的调度指令直接拒绝执行，并向上级调度上传告警信息；全站统一北斗卫星对时，对时误差≤1ms，保证全站告警、保护动作时序统一，满足电网溯源要求；EMS运行日志不可删除、不可篡改，自动加密归档，满足电力安全督查溯源要求。7消防及安防系统安全运行管理7.1火灾自动报警系统运行烟感、温感、气体探测器保持24h不间断在线，每日远程自检一次；探测器离线超过10min，判定为消防系统缺陷，对应电池簇禁止投入运行。7.2灭火装置联动运行逻辑一级热告警：仅告警、加强温控、无需灭火动作；二级热告警：停机、分断高低压开关、关闭通风系统，灭火装置进入预喷射待命；三级紧急热告警/明火信号：立即执行全链路停机、电气闭锁、七氟丙烷/气溶胶自动喷射灭火；灭火完成后，保持舱体密闭静置不少于2h，严禁立即开门通风复燃。7.3安防与门禁运行管控电池舱、高压配电室门禁与全站运行系统联动，开门自动触发告警，运行中非法开门直接闭锁对应设备；电站周界红外安防系统全天候投运，无人值守时段提升安防告警灵敏度。8典型异常工况及事故应急处置8.1一般性运行异常处置（不停机可消缺）单体轻微压差超标：启动电池主动均衡，持续跟踪参数变化，无需停机；舱内轻微凝露：提升温控除湿功率，核查舱体密封性，禁止开盖除湿；PCS轻微谐波超标：自动优化调制策略，短时无法恢复则降功率运行。8.2重要隐患处置（限时停机消缺）单簇绝缘缓慢下降：30min内完成隐患排查，无法恢复立即孤立该电池簇；局部温度持续偏高：退出该簇调度运行，空载降温，排查风道堵塞及传感器故障；间歇性通讯闪断：停止大功率充放电，修复通讯链路，链路恢复后方可满载运行。8.3热失控及火灾事故应急处置（最高优先级）第一步：系统自动紧急停机，断开全站高低压电源，闭锁所有合闸回路；第二步：自动关停全部通风系统，防止助燃，启动固定灭火装置；第三步：值班人员远距离值守监控，严禁近距离进入舱体；第四步：火情扑灭后密闭降温，完成气体检测、温度检测，确认无复燃风险后方可开展现场检修；第五步：事故完整溯源，留存全部运行波形、告警数据，形成专项事故报告。8.4全站失电应急处置全站交流失电后，UPS不间断电源自动投入，保障消防、监控、BMS关键系统持续运行不少于2h；优先恢复消防系统供电，再逐步恢复监控及一次设备供电，禁止盲目强送电源。9运行台账、巡检与周期管理9.1分级巡检周期巡检等级巡检周期巡检内容远程日常巡检每2h一次后台全参数监控、告警信号核对、系统通讯状态检查现场常规巡检每日2次舱体外观、风机空调运行声、消防压力、设备有无异味专项安全巡检每周1次红外测温高压回路、消防联动手动测试、绝缘值核对月度深度安全巡检每月1次全系统保护定值复核、电池一致性复盘、老化数据统计9.2运行台账管理要求台账包含运行值班日志、告警处置记录、保护动作记录、巡检记录、参数修改审批记录、应急演练记录六大类；所有运行记录实时填写，事后补记、篡改记录视为违规运行；全站运行台账纸质+电子双备份，保存周期覆盖电站全生命周期20年。10退役阶段安全运行管控电站进入退役流程后，逐步降低SOC运行区间，禁止满功率充放电运行，减少电池内部应力；退役拆机前7天，开展全站完整安全检测，排查隐藏热隐患，禁止带隐患拆机；拆机过程保持舱内通风及消防系统正常运行，拆机单体单独隔热存放；电池回收、转运全程遵照GB/T43540执行