电化学储能系统模型参数测试规程--征求意见稿.pdf

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电化学储能系统模型参数测试规程--征求意见稿.pdf

4通过数据拟合得到极化内阻R,与ti=R,C,的值

6.3液流储能电池模型参数测试

液流电池的开路电压使用系统配置的OCV电池进行读取,OCV电池的电压即为一节单电池的开路电压, 电池系统的开路电压=UOCV*N。

NBSHT 0737-2014 沥青弹性恢复测定法 延度仪法6.3.2极化电阻测试

6. 3. 2. 1 测试条件

测试系统电解液温度在最佳工作温度土5℃范围内,湿度在595%范围内;电池系统电解液循环泵 按控本地控制模式运行。

6. 3.2. 2 测试方法如下:

a) 将电解液循环泵的工作状态,从最小流量到最大流量平均分割,取5个流量值作为测试流量点: 记为Q1Q5: b 对于流量测试点进行一次放电操作,以恒电流模式放电,放电电流为IDC,从100%电量开始, 到0%终止。在放电末期,若该流量无法支持电池系统放电至0%,则降低放电电流: C 电池管理系统自动记录每个放电过程中的电池开路电压Uocy,电池系统总直流电压Uoc,单电池 的极化电阻计算方法如下:

NB/TXXXXX20XX

式中: N一一串联电池的数量。 电池的荷电状态可根据Uocv直接计算,因此由上式可计算得到不同电解液流量下的电池极化 电阻随荷电状态变化的曲线。或同样荷电状态下,极化内阻随流量变化的曲线。

6.3.3变流器效率测试

6.3.4储能电池效率测试

参照GB/T33339

6.3.5储能电池容量测试

参照GB/T33339全钒液流电池系统测试方法。

6.3.6泵消耗功率测试

6. 3. 6. 1 测试条件

测试条件如下: a)测试系统电解液温度在最佳工作温度土5℃范围内,湿度在5~95%范围内。循环泵以电池管理 系统预设程序自动运行; b)在循环泵供电线路中安装一台功率测量仪表。

6. 3. 6. 2 测试方法

测试方法如下: a) 以恒功率PDC对电池系统进行放电,充电从0%电量开始,至100%电量终止,放电从100%电量 开始,到0%电量终止,为将电池系统电压控制在安全范围内,在充放电末期可降低充放电功 率; b) 电池管理系统自动记录充放电过程中OCV电池的电压UOCV,通过电量表读取泵的实时功率(或 间隔一定区间手动记录); c) 选取不同功率PDC,进行充放电循环测试,即可得到不同功率下,泵耗随荷电状态的变化曲线 或在同样荷电状态下,不同功率对应的泵耗曲线

6.3.7散热功耗功率测试

6.3.7.1测试条件

测试条件如下: a)测试系统电解液温度在最佳工作温度土5℃范围内,湿度在5~95%范围内; b)测试系统需要在可以控制环境温度的条件下进行(例如高低温箱,或有足够温控条件的房间内)

6. 3. 7. 2 测试方法

测试方法的求 电池的制冷系统自动运行,根据电池系统的标称数据,选取一定温度间隔定义温度测试点TN, 并从电池系统额定功率开始向下选取不同功率作为功率测试点Pn,在TN和Pn下进行恒功率 充放电循环,循环过程中,荷电状态为0%~100%,在充放电末期可降低功率; b 循环开始时电解液温度为TO,循环结束后电解液温度为T1,每一种工况经过多次循环达到稳 定状态,T1与TO之差小于0.5℃时,通过BMS读取或手动记录,计算该循环内制冷系统所消 耗的电量QNn、循环进行的时间tNn; c)则该充放电循环内制冷系统的功耗可按实际运行的平均功耗进行定义。

NB/TXXXXX—20XX

NB/TXXXXX—20XX 6. 3. 7.2 参数计算

P'Nn=ONn/INr

式中: 温度测试点编号,N≥3; n一一功率测试点编号,n≥3; 温度测试点编号为N,功率测试点编号为n的测试循环时间,h, QNn 温度测试点编号为N,功率测试点编号为n的测试循环中,制冷系统的总功耗,kWh; PNn 温度测试点编号为N,功率测试点编号为n的测试循环中,制冷系统的平均功率,kW;

中: 温度测试点编号,N≥3 一一功率测试点编号,n≥3; 温度测试点编号为N,功率测试点编号为n的测试循环时间,h, 温度测试点编号为N,功率测试点编号为n的测试循环中,制冷系统的总功耗,kWh; 温度测试点编号为N,功率测试点编号为n的测试循环中,制冷系统的平均功率,kW;

6.4其他类型电化学储能电池模型参数测试

6.4.1直流开路电压U测试

与6.1.1节的测试方法相同

6.1.1节的测试方法相同

6.4.2电池内阻测试 6.4.2.1测试条件 测试工作在温度为室温25℃±2℃,湿度为15%~90%环境下进行。 6.4.2.2测试方法 电池内阻测试方法的步骤如下: a) 闭合开关K1和K2; b) 在10%~90%电量状态范围内,每间隔10%设定一个测试点,以测试储能电池的最大允许脉冲放 电电流I对电池进行t2秒脉冲放电,静置时间T2(根据电池类型设置); c) 然后以测试储能电池的最大允许脉冲充电电流I"对电池进行t2秒脉冲充电,静置T2(根据电 池类型设置),期间不间断测量电池端电压,得到时间一端电压曲线。 6.4.2.3内阻测试工况曲线如图4和图5所示

6.4.2电池内阻测试

6.4.2电池内阻测试

6.4.2.1测试条件

6. 4. 2. 4 内阻计算

内阻计算步骤如下: a)放电电流为I"的情况下,计算放电内阻Rod为

6.5储能变流器模型参数测试

NB/TXXXXX20XX

变流器模型参数测试系统如图2所示。储能变流器直流侧连接装置宜采用电化学储能电池或电 置,储能变流器交流侧与电网故障发生装置、电网模拟装置或外部电网连接。

6.5.1有功功率控制参数测试

6.5.1.1测试条件

6.5. 1.2测试步骤

有功功率控制参数测试步骤如下: a)闭合开关K和K,

图6储能变流器参数测试系统示意图

图7有功功率测试曲线A

6.5.1.3参数辨识

图8有功功率测试曲线

参数辨识的步骤如下: a)有功功率调节参数包含有功控制环节PI控制比例系数、PI控制积分时间常数、电气量采样环节 等效时间常数、无功控制指令等效延时环节时间常数等。 b)选择合适的辨识方法,如最小二乘法等。 c)对需要辨识的参数,应选取多组合适的试验数据进行辨识,对多组辨识结果加权平均,确定合 适的参数值。

6.5.2无功功率调节参数测试

6.5.2无功功率调节参数测试

6. 5. 2. 1 测试条件

如图6所示,搭建储能变流器参数测试系统,进行无功功率控制参数测试。

6. 5. 2. 2 测试方法

NB/TXXXXX20XX

无功功率控制参数测试步骤如下: a)闭合开关K,和K2 b)设置储能变流器无功功率为0。 c)按照图9的测试曲线设置储能变流器输出无功功率。 使用数据采集装置记录储能变流器交流侧电压与电流的数据,以每0.2s计算无功功率,记录实 测曲线。 e) 计算储能变流器响应时间,以每个功率段区间内后1min的实测数据计算控制精度。 f) 分别设置储能变流器无功功率为土0.1Qn、土±0.2Qm、±0.3Qn、±0.4Qn、±0.5Qm、±0.6Qm ±0.7Qn、±0.8Qn、±0.9Qn、±Qn,重复步骤c)~e)。 9) 按照图10的测试曲线调节储能变流器无功功率,在土0.5Qn、土0.8Qn、土1.0Q.工况稳定运行, 分别进行额定无功功率给定值土5%、土10%阶跃扰动试验,各个功率点保持至少30s,土1.0Q 工况无功给定阶跃试验中,无功功率应达到最大充电功率和最大放电功率的限制值,在测量点 2测量时序功率Q;以每0.2s无功功率平均值为一点,记录实测曲线。 h)利用试验数据辨识无功控制环节指令等效惯性环节参数,

下允许的最大容性无功,Oc为当前有功下允许的最大感

图9无功功率测试曲线A

NB/T XXXXX20XX

6. 5. 2. 3 参数辩识

图10无功功率测试曲线B

a)无功功率调节参数包含无功控制环节P控制比例系数、P控制积分时间常数、电气量采样环节 等效时间常数、无功控制指令等效延时环节时间常数等。 b)无功功率调节参数辨识方法,宜米用最小二乘法等。 c)对需要辨识的参数,应选取多组合适的试验数据进行辨识,对多组辨识结果加权平均,确定合 适的参数值。

6.5.3低电压穿越参数测试

6.5.3.1测试条件

如图6所示,搭建储能变流器参数测试系统,进行低电压穿越参数测试!

6. 5. 3. 2 测试方法

表1线路不对称故障类型(电磁暂态)

6.5.3.3参数辨识

参数辨识的要求如下: 对于有功功率控制特性,可以按照功率控制方式Pivn=KpxPo+PsEr进行参数辨识,其中Po为初始 有功功率,Plm为低电压穿越期间有功功率,系数Kp、Psr为待辨识参数,也可以按照电流控

NB/TXXXXX20XX

6.5.4高电压穿越参数测试

6. 5. 4. 1测试条件

6. 5. 4. 2测试方法

搭建储能变流器参数测试系统,进行高电压穿起

6.5.4.3参数计算

计算步骤参照6.5.3.3进1

6.5.5一次调频参数测试

5.5.1试验负荷工况应至少包括低 区间的两个工况。低负荷工况选择20%~5 有功功率之间,高负荷工况选择65%~100%额定有功功率之间

6.5.5.2一次调频死区测试

储能电站一次调频的死区应设置在±0.03Hz~±0.05Hz范围内,通过连续改变模拟的频率频差 试一次调频死区,直至有功功率开始规律性调节

6.5.5.3一次调频动态性能测试要求包括:

通过频差阶跃试验得到一次调频滞后时间、上升时间、调节时间和一次调频调差率 每个工况阶跃试验至少包含±0.05Hz、±0.15Hz、±0.2Hz的有效频差阶跃,最大有效频差宜不 超过±0.25Hz,频差应持续保持至一次调频功率达到理论计算值后30s。

NB/T XXXXX20XX

NB/TXXXXX20XX

6.5.5.4一次调频限幅测试的要求包括

e)储能电站一次调频功率变化幅度原则上不设置限幅,必要时限幅应不小于20%额定有功 f)设置有一次调频限幅的,应测试充电状态下的高负荷和低负荷工况GB/T 34031-2017 船用产品点火保护试验方法,以及放电状态下的高 和低负荷工况下的最大调节幅度

6. 5. 5.5 试验波形记录

7.2电压扰动过程区段划分:

7.2电压扰动过程区段划分: a)根据试验电压数据,将试验与仿真的数据序列分为A(扰动前)、B(扰动期间)、C(扰动后) 三个时段; b) 根据有功功率和无功功率的响应特性,将B、C时段分为暂态区间和稳态区间,其中B时段分 为B1(暂态)和B2(稳态)区间,C段分为C1(暂态)和C2(稳态)区间。 7.3有功、无功控制试验扰动过程区段划分: a) 有功/无功功率控制过程区段划分以控制指令阶跃为划分依据,每个指令应单独进行模型仿真 与试验数据对比验证,将试验与仿真的数据序列分为A(指令阶跃前)、B(指令阶跃后); b)根据有功/无功功率的响应特性,将B时段分为暂态区间B1和稳态区间B2 7.4一次调频试验扰动过程区段划分: a)一次调频调节过程区段划分以控制指令阶跃为划分依据,每个指令应单独进行模型仿真与试 验数据对比验证,将试验与仿真的数据序列分为A(指令阶跃前)、B(指令阶跃后); b) 根据频率阶跃响应特性,将B时段分为暂态区间B1和稳态区间B2。 7.5模型参数仿真试验曲线参照GB/T32892的附录B执行。

7.6仿真与实测参数偏差校核

7.6.1通过校核模型仿真数据与试验数据之间的偏差,考核模型的准确程度。仿真与试验偏差计算的 电气量包括:电压U,电流I,无功电流Io,有功功率P,无功功率Q,测试与仿真数据的正序基波分量 (负序基波分量)的分辨率应不低于100Hz。 7.6.2数据区段划分后,应分别计算每个时段暂态和稳态区间的偏差;各时段暂态区间仅计算平均偏 差,稳态区间分别计算平均偏差和最大偏差;计算模型仿真与试验数据的加权平均总偏差。 7.6.3平均偏差与最大偏差计算方法: a)稳态区间的平均偏差F1一一模型仿真与试验数据在稳态区间内偏差的算术平均值,见式(9)。

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X 核型仿真数据标么值 一待考核电气量的试验数据的标么值:

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