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Q／GDW 10676-2016 电化学储能系统接入配电网测试规范.pdf

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4.1接入配电网测试项目宜包含频率响应、电压响应、功率控制能力、低电压穿越、电能质量、保护 功能、充放电响应时间、充放电调节时间、充放电转换时间、能量效率、控制精度等。 4.2储能系统各设备在完成现场调试后，方可进行储能系统接入电网的现场测试。 4.3测试前应制定相应的安全预防措施。 4.4储能系统测试用的电能计量装置应符合DL/T448的规定。 4.5测试条件应满足储能系统测试的要求，当测试条件不满足要求时应做校正，校正后若仍不满足条 件应停止测试。 4.6测试结果应满足Q/GDW1564的要求，并形成相应的测试报告

1基本条件应满足以下要求： a） 储能系统的标识应符合GB2894的规定，外观检查无异常； b） 储能系统的防雷接地装置应满足GB50057、DL/T620及DL/T621中的规定； C) 储能系统接入点设备的绝缘强度应满足GB50150的规定，接入点各回路交直流电缆绝缘应满 足GB/T12706.1和GB/T12706.2的规定。 2环境条件应满足以下要求： a 环境温度：5℃~40℃； 相对湿度：≤95%（40℃QYSD 0001S-2014 云南仨得科技有限公司 食用菌干制品，无凝露）： C 海拔：≤2000米。

6.1测试仪器仪表应满足如下要求：

测试仪器仪表应按国家有关计量检定规程或有关标准经检定或计量合格，并在有效期内： 测试仪器仪表精度要求见表1。

表1测试仪器仪表精度要求

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6.2用于测试的模拟电网装置性能应满足以下要

a) 与变流器连接侧的电压谐波小于GB/T14549中谐波允许值的50%： b) 与电网连接侧的电流谐波小于GB/T14549中谐波允许值的50%； c) 在测试过程中，电网的稳态电压变化幅度不得超过标称电压的1%； d) 电压偏差小于标称电压的1%； e) 频率偏差小于0.01Hz； ) 三相电压不平衡度应小于1%，相位偏差小于3° g) 中性点不接地的电网，中性点位移电压小于相电压的1%： h) 额定功率（Ps，下同）大于测试储能系统的额定功率： i) 具有在一个周波内进行土0.1%额定频率的调节能力； 具有在一个周波内进行土1%额定电压的调节能力

测试储能系统互联接口的频率响应特性，测试如图6所示。

7.1.1本测试项目应使用模拟电网装置模拟电网频率的变化

本测试项目应使用模拟电网装置模拟电网频率的变化

图6频率/电压响应测试

a 设置储能系统与电网断开定值； b） 将储能系统与模拟电网装置相连，正常工况下连续运行5分钟，应无跳闸现象，否则停止测试 c 调节模拟电网装置频率至49.52Hz～50.18Hz范围内，在该范围内合理选择若干个点（至少3 个点），分别连续运行5分钟，应无跳闸现象，否则停止测试： 接入220V/380V的储能系统，调节模拟电网装置频率分别至49.32Hz49.48Hz、50.22Hz 50.48Hz范围内，分别记录储能系统与电网断开的时间和频率； e） 接入10kV~35kV电网的储能系统：

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1）调节模拟电网装置频率分别至48.02Hz～49.48Hz、50.22Hz～50.48Hz范围内，连续运行 5分钟，分别记录储能系统与电网断开的时间和频率： 2 调节模拟电网装置频率分别至47.82Hz～47.98Hz、50.52Hz～50.68Hz范围内，分别记录 储能系统与电网断开的时间和频率； 重复c)~e）5次，5次测试结果都应满足Q/GDW1564的要求。

7.2.1测试储能系统互联接口的电压响应特性，测试如图6所示。本测试项目应使用模拟电网装置模 拟电网电压的变化

2.1测试储能系统互联接口的电压响应特性，测试如图6所示。本测试项目应使用模拟电网装置模 电网电压的变化。 2.2测试方法如下： a） 设置储能系统与电网断开定值； b) 将储能系统与模拟电网装置相连，正常工况下连续运行5分钟，应无跳闸现象，否则停止测试 C) 调节模拟电网装置电压至拟接入电网标称电压的86%109%范围内，在该范围内合理选择若干 个点（至少3个点），分别连续运行5分钟，应无跳闸现象，否则停止测试： d 调节模拟电网装置电压分别至拟接入电网标称电压的84%调节至51%、111%134%范围内，持 续4s，分别记录储能系统与电网断开的时间和并网点的电压幅值（临界点必测）； 调节模拟电网装置电压分别至低于拟接入电网标称电压的49%、高于拟接入电网标称电压的 136%范围内，持续1s，分别记录储能系统与电网断开的时间和并网点的电压幅值（临界点必 测； 重复c）~e）5次，5次测量结果都应满足Q/GDW1564的要求

7.2.2测试方法如下

7.3功率控制能力测试

测试储能系统调节有功功率的能力，如图7所示，将储能系统与模拟电网装置（公共电网）相连 所有参数调至正常工作条件。

7.3.1有功功率调节能力测试

图7有功功率和功率因数测试

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图8充放电有功功率测试曲线1

图9充放电有功功率测试曲线2

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7.3.2功率因数调节能力测试

图10过载有功功率测试曲线

功率因数调节能力测试方法如下： 将储能系统放电有功功率调至额定功率，设置输出功率因数为0.95（超前）、0.95（滞后） 0.97（超前）、0.97（滞后）、0.99（超前）、0.99（滞后）、1，记录对应的功率因数； 将储能系统充电有功功率调至额定功率，设置输出功率因数为0.95（超前）、0.95（滞后） 0.97（超前）、0.97（滞后）、0.99（超前）、0.99（滞后）、1.记录对应的功率因数

7.4.1.2检测装置应满足下列要求

图11电压跌落发生装置

a) 装置能模拟三相对称电压跌落、相间电压跌落和单相电压跌落； 限流电抗器X和短路电抗器X均可调，装置能在A点产生不同深度的电压跌落： C) 电抗值与电阻值之比（X/R）大于10： d 三相对称短路容量为储能系统所配变流器总额定功率的3倍以上； 开关S、S应使用机械断路器或电力电子开关： f) 电压跌落时间与恢复时间均小于20mS

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7.4.2低电压穿越能力检测

低电压穿越能力检测如图12

图12低电压穿越能力检测

空载测试方法如下： 确定储能系统处于热备用状态，储能系统工作与实际运行控制模式一致，调节电压跌落发生装 置，模拟线路三相对称故障和随机一种线路不对称故障，使电压跌落幅值和跌落时间满足图 13的容差要求； b 检测应至少选取5个跌落点，其中应包含0%U和20%U跌落点，其他各点应在(20%～50%)U (50%75%)U、（75%90%)Us三个区间内均有分布，并按照Q/GDW1564要求曲线选取跌落时 间； 至少记录从电压跌落前10s到电压恢复正常后6s之间的储能系统电压、电流波形和有功功率 无功功率曲线等数据。 注1：U为汇集母线标称电压。 注2：线路三相对称故障指三相短路的工况，线路不对称故障包含：A相接地短路、B相接地短路、C相接地短路 AB相间短路、BC相间短路、CA相间短路、AB接地短路、BC接地短路、CA接地短路9种工况。 注3：0%U%和20%U%跌落点电压跌落幅值容差为5%。

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7.6.2负载测试时电压跌落装置参数配置、不对称故障模拟工况的选择以及电压跌落时间设定均应与 空载测试保持一致。

7.6.3负载测试方法

a 将储能系统投入运行，在0.1P～0.3P和额定功率P分别充电和放电工况下进行检测： 6） 控制电压跌落发生装置进行三相对称电压跌落和空载随机选取的不对称电压跌落： 检测应至少选取5个跌落点，其中应包含0%U和20%U跌落点，其他各点应在（20%～50%）Us (50%～75%）U、（75%90%）Us三个区间内均有分布，并按照Q/GDW1564要求曲线选取跌落 时间； d 至少记录从电压跌落前10s到电压恢复正常后6s之间的储能系统电压、电流波形和有功功率、 无功功率曲线等数据： e 所有测试点均应重复2次。

7.7.1三相电压不平衡测试

储能系统在充电和放电状态下分别测试 相电压不平偶 测试。

在空载和额定阻性负载（平衡负载）条件下，储能变流器交流侧输出电压幅值偏差不应超过额定电压 的±5%，相位偏差应小于3°

储能系统在充电和放电状态下分别测试，并按照GB/T14549的相关规定进行系统的谐波测试。

7.7.4直流分量测试

7.7.4.1储能系统在放电状态下测试，测试方

a） 将储能系统与模拟电网装置（公共电网）相连，所有参数调至正常工作条件，且工作在额定功 率因数； 6） 调节储能系统输出电流至额定电流的33%，保持10分钟： c） 测量储能系统输出端各相电压、电流有效值和电流的直流分量（频率小于1Hz即为直流），在 同样的采样速率和时间窗下测试5分钟： d 当各相电压有效值的平均值与额定电压的误差小于5%，且各相电流有效值的平均值与测试电 流设定值的偏差小于5%时，采用各测量点的绝对值计算各相电流直流分量幅值的平均值； 调节储能系统输出电流分别至额定输出电流的66%和100%，保持10分钟，重复步骤c）～d） 7.7.4.2储能系统在充电状态下测试，测试方法如下： a 将储能系统与模拟电网装置（公共电网）相连，所有参数调至正常工作条件，且工作在额定功 率因数； 6） 调节储能系统输入电流至额定电流的33%，保持10分钟： C 测量储能系统输入端各相电压、电流有效值和电流的直流分量（频率小于1Hz即为直流），在 同样的采样速率和时间窗下测试5分钟：

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d 当各相电压有效值的平均值与额定电压的误差小于5%，且各相电流有效值的平均值与测试电 流设定值的偏差小于5%时，采用各测量点的绝对值计算各相电流直流分量幅值的平均值： 调节储能系统输入电流分别至额定输入电流的66%和100%，保持10分钟，重复步骤c）～d） 注：在相同的采样速率下，数据计算时间窗取200mS

7.8.1涉网保护功能测试

测试储能系统互联接口部分的涉网保护功能。涉网保护包括的保护类型、测试方法参照DL/T995 的规定。

互联接口的非计划孤岛保护特性。测试回路如图14

计划孤岛保护功能测试

a）对单相储能系统，测试接线如图14，负荷、模拟电网装置和储能系统的中性连接线（接地导 体）不受开关S的影响；对三相四线制储能系统，图14为相线对中性线接线：对三相三线制 储能系统，图14为相间接线： 设置储能系统防孤岛保护定值，调节储能系统输出功率至额定放电功率的100%； 设定模拟电网装置（公共电网）电压为储能系统的标称电压，频率为储能系统额定频率；调节 负荷品质因数Q为1.0土0.05： d 闭合开关Si、S2、S3，直至储能系统达到b)的规定值； 调节负荷至通过开关S：的各相基波电流小于储能系统各相稳态额定电流的2%： 断开Ss，记录从断开S至储能系统停止向负荷供电的时间间隔，即断开时间： 在初始平衡负荷的95%～105%范围内，调节无功负荷按1%递增（或调节储能系统无功功率按 1%递增），若储能系统断开时间增加，则需额外增加1%无功负荷（或无功功率），直至断开 时间不再增加： h 在初始平衡负荷的95%或105%时，断开时间仍增加，则需额外减少或增加1%无功负荷（或 无功功率），直至断开时间不再增加； 测试结果中，三个最长断开时间的测试点应做2次附加重复测试；三个最长断开时间出现在不 连续的1%负荷增加值上时，则三个最长断开时间之间的所有测试点都应做2次附加重复测试： 调节储能系统输出功率分别至额定功率的66%、33%，分别重复步骤c）～i）。

7.9.1充电响应时间测试方法

充电响应时间测试方法如下： a）记录储能系统收到控制指令时刻，记为to:

D) 储能系统充电功率达到90%额定功率的时刻记为tczs 按照公式（2）计算充电响应时间RTc RT=tcrtc 式中： tc一储能系统收到控制指令时刻： tc一一储能系统充电功率达到90%额定功率的时刻： RT一一充电响应时间。 d）再重复a)～c)两次，充电响应时间取3次测试结果的最

c) 按照公式（2）计算充电响应时间RTc RT=tcrtc 式中： tc一一储能系统收到控制指令时刻： tc一一储能系统充电功率达到90%额定功率的时刻： RT一一充电响应时间。 d）再重复a)～c)两次，充电响应时间取3次测试结果的最

7.9.2放电响应时间测试方法

7.10充放电调节时间

7.10.1充电调节时间

测试方法如下： a）向储能系统发送指令，储能系统开始充电的时刻记为tc; b）当充电功率的偏差维持在储能系统额定功率的2%以内的时刻记为tcr 按照公式（4）计算充电调节时间AT； AT=terto 式中： tc一一储能系统开始充电的时刻： tc一一充电功率的偏差维持在储能系统额定功率的2%以内的时刻； AT一一充电调节时间。 d）再重复a)～c)两次，充电调节时间取3次测试结果的最大值。

7.10.2放电调节时间

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ta一一放电功率的偏差维持在储能系统额定功率的2%以内的时刻 AT一一放电调节时间。

7.11充放电转换时间

在额定功率充放电条件下，测试储能系统的充放电转换时间。将储能系统调整至正常工作热备用状 态。测试方法如下： a） 储能系统以额定功率充电，向储能系统发送以额定功率放电指令，记录从90%额定功率充电 到90%额定功率放电的时间ti； b) 储能系统以额定功率放电，向储能系统发送以额定功率充电指令，记录从90%额定功率放电 到90%额定功率充电的时间t2; C 按照公式（6）计算t，与t的平均值：

式中： t一一从90%额定功率充电到90%额定功率放电的时间： t一一从90%额定功率放电到90%额定功率充电的时间： 一充放电转换时间。 d）再重复a)～c)两次，充放电转换时间取3次测试约

铅酸单元电池系统按下列步骤进行能量转换效率试验： 先以额定功率充电至单体电池电压或电池组电压达到规定的充电终止电压时转恒压充电，直至 100%SOC时停止充电： 以额定功率放电至单体电池电压或电池组电压达到规定的放电终止电压时停止放电： C 以额定功率充电至单体电池电压或电池组电压达到规定的充电终止电压时停止充电。记录充电 过程中充电的能量E： d 以额定功率放电至单体电池电压或电池组电压达到规定的放电终止电压时停止放电。记录放电 过程中放电的能量E e 重复c)～d)步骤两次，记录每次充放电能量Een、Ea： 按下列公式（7）计算能量效率，

式中： 一一额定能量效率： Ee一一第n次循环的充电能量，单位为瓦时（Wh） 第n次循环的放电能量，单位为瓦时（Wh）

E. +E, +E.

7.12.2锂离子电池

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锂离子单元电池系统按下列步骤进行能量转换效率试验： a）以额定功率放电至任一电池单体电压或电池组电压达到规定的放电终止电压时停止放电，静置 30min; 以额定功率充电，至任一单体电压或电池组电压达到规定的充电终止电压时停止充电，记录整 个充电过程中锂离子单元电池系统充电的能量E 充电后静置30min，以额定功率放电至任一电池单体电压或锂离子电池组电压达到规定的放电 终止电压时停止放电，静置30min，记录整个放电过程中锂离子单元电池系统组放出的能量E： 重复b）c)步骤两次

E. +E + E.

式中： 7 锂离子单元电池系统额定能量效率： 锂离子单元电池系统第n次循环的充电能量，单位为瓦时（Wh）； E 一锂离子单元电池系统第n次循环的放电能量，单位为瓦时（Wh）

注：对于大规模锂离子电池系统，考虑到测试的可操作性，可以选用单元电池系统代替电池系统进行测试

液流单元电池系统按下列步骤进行额定能量转换效率试验： 单元电池系统充电至充电终止条件： b 单元电池系统以额定功率进行放电直至放电截止条件： 单元电池系统以额定功率进行充电直至充电截止条件； ? 单元电池系统以额定功率进行放电直至放电截止条件； e 重复c）～d）步骤两次，记录三次充放电循环的充放电能量和辅助能耗，按公式（9）分别进 行计算：

7 一一单元电池系统额定能量转换效率，单位为百分比（%）； Esd一一由测量仪器记录的单元电池系统的放电能量，单位为瓦时（Wh)； Wsd一一由测量仪器记录的单元电池系统放电过程的辅助能耗，单位为瓦时（Wh）； Esc一一由测量仪器记录的单元电池系统的充电能量，单位为瓦时（Wh)； Wsc一一由测量仪器记录的单元电池系统充电过程的辅助能耗，单位为瓦时（Wh）。 注：对于辅助能耗由液流电池自身供应的单元电池系统，测量仪器记录的放电能量即为单元电池系统的净放电能 量。

将电池系统所有电池组均升温至工作温度（290℃～350℃），钠硫单元电池系统按下列步骤进行 定能量转换效率试验：

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a 以1I（A）电流放电，达到以下条件之一时终止：电池系统的模块电压保护下限、总电压保护 下限，制造商技术规范中规定的其他放电终止条件： 以0.5I。（A）电流恒流充电，达到以下条件之一时终止：电池系统的模块电压达到保护上限或 制造商技术规范中规定的其他终止条件； 记录充电过程的总充电量E； d 以步骤a）进行放电，记录放电过程总的放电量E； 重复b）～d）步骤两次，记录每次充放电能量E、Ea。按公式（10）计算能量效率：

E. +E., +E.

测试报告格式参照附录A编写。 在现场将各项测试结果如实记入测试报告，测试报告应有测试人员、校核人员和技术负责人签名 测试报告应作为用户档案保存两年。

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根据所做测试，测试报告应提供足够多的正确、清晰和客观的数据用来进行分析和参考。报告应 含第7章中所有的数据。报告有两种形式，摘要式和详细式。每种类型的报告都应包含相应的标题页 内容目录。

标题页应包括下列各项信息： a) 报告编号；(可选择） b) 报告的类型；（摘要式、详细式） c) 报告的作者； d) 测试者； e) 报告日期： f) 测试的场所； 测试的名称； R h) 测试日期； 储能系统鉴定机构和制造商的名称； 心 j) 用于测试的储能系统种类： k) 测试申请单位

GB/T 12680-2008 醇溶染料 一般性能的测定每种类型的报告都应提供一个目录

A.2.3测试报告形式

A.2.3.1摘要式报告

A.2.3.2详细式报告

还应包括下列各项数据： 储能系统的类型，操作方式和测试系统框图：

Q/GDW106762016 b) 仪器和设备的安排、布置和操作条件的描述； c) 仪器设备校准情况： d) 用图或表的形式说明测试结果；

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电化学储能系统接入配电网测试规范