储能电站接入电网性能调试方案参考.docx

储能电站接入电网性能调试方案参考1项目简介项目建设规模为60MW240WMh,由1个2MW8MWhv2个3MW12MWh及13个4MW16MWh,总计16个储能单元组成，其中2MW8MWh储能单元经由容量为2000kVA双分裂变压器、3MW12MWh储能单元经由容量为3000kVA双分裂变压器升压及4MW16MWh储能单元经由容量为4OOOkVA双分裂变压器分别升压至35kV后，分3回35kV电缆集电线路接入本工程新建110kV升压站，经主变升压至IIOkV后接入电网。11OkV升压站配置1台IlOkV主变，主变容量为63MVA,电压等级为115±8*1.25%37kV,IlOkV侧采用线变组接线;35kV侧采用单母线接线，35kV母线上配置3回35kV储能进线柜、1回站用变柜、1回母线设备柜、1回主变进线柜。XXX储能电站共计99台储能集装箱,电池集装箱90台,PCS集装箱9台。2设备命名及调度管理范围划分2.1设备命名编号设备命名编号及调管范围见“60兆瓦/240兆瓦时储能示范项目相关电气设备命名及编号的通知”。2.2 地调调管设备a. 1121布中线线路及两侧开关、刀闸、接地刀闸；b. IlOkVXXX储能电站：#1主变、35kVI母所接馈线、35kVI母PT、#1SVG及其开关、刀闸、接地刀闸。2.3 省调调管设备XXX储能电站本期新建储能电池、PCS由省调直接调管。2.4 站调设备除以上设备外，储能站内其余设备为用户自行调管。2.5 运行方式规定a. 3511储能1线、3512储能2线、3513储能3线运行于XXX储能电站35KVI母。b. ××X储能电站：#1主变压器、35kVI母及所接出线运行，#1主变中性点不接地。3相关批复及设备参数a. 60MW240MWh储能电站本期新建1座IlOkV变电站（以下简称“110千伏储能电站变电站”），以1回IIOkV线路接入33OkV变内IlOkV侧，线路采用交联聚乙烯铜芯电缆敷设，电缆截面为24OmrTl2,长度为1.05公里。33OkV变扩建1个IlokV间隔。b. 60MW240MWh储能电站包含1个2MW8MWhx2个3MW12MWhx13个4MW16MWh储能单元。储能系统由储能电池、PCS（储能变流器）、就地升压箱变及电缆组成。储能电池与PCS采用集装箱式，每个集装箱通过一台双分裂变压器升压至35kV,汇集后通过3回集电线路接入IlOkV储能电站升压站。c. 60MW240MWh储能电站安装容量为2MVA的箱变1台，3MVA的箱变2台，4MVA的箱变13台。其中，1台容量为2MVA箱变、2台容量为3MVA箱变、8台容量为4MVA的箱变额定电压抽头均为37±2×2.5%0.315-0.315kV,5台容量为4MVA的箱变额定电压抽头均为37±2×2.5%0.4-0.4kV,16台箱变接线组别均为Yd11-d11od. 60MW240MWh储能电站以3回集电线路（即馈线一、二、三）接入IlokV瓜州县储能电站升压站，馈线一采用YJV23-3X50、YJV23-3X240型号电缆，长度分别为0.09公里、0.15公里；馈线二采用YJV23-3×50xYJV23-3×240型号电缆，长度分别为013公里、0.07公里；馈线三采用YJV23-3×50xYJV23-3×240型号电缆，长度分别为0.21公里、0.07公里。e. 3511储能一线共计5个储能单元，5台箱容量为4MVA,包含PCS共计40台，单台PCS功率50OkW,储能一线总功率20MWof3512储能二线共计6个储能单元，3台箱容量为4MVAx2台箱容量为3MVAJ台箱容量为2MVA,包含PCS共计30台,其中20台PCS单台功率为500kW、10台PCS单台功率为10OOkW,储能二线总功率20MWog.3513储能三线共计5个储能单元，5台箱容量为4MVA的，包含PCS共计40台，单台PCS功率500kW,储能三线总功率20MW。4组织措施4.1参建单位a.建设单位（生产运行单位）：XXX有限公司b.监理单位：XXX有限公司c.EPC单位：XXX有限公司d.储能区核心设备供应单位：XXX有限公司e.储能区EMS单位：XXX有限公司4.2启动运行指挥系统及人员配备情况XXX有限公司成立了并网启动委员会，现场成立运行指挥部：a.领导组总指挥：×××副总指挥：XXX、×××职责：建设单位负责并网启动工作的全面协调指挥，由EPC单位负责本次交流侧启动的工作，XXX有限公司、XXX有限公司负责储能系统的启动工作。b.××X储能电站并网启动现场工作组分为四组：第一组，安全协调组：XXX、XXX、×××职责：负责并网启动工作的安全工作协调，负责履行并网操作全过程及安全监护职责，组织安全应急预案的实施。第二组，接令组：×××（接令员）、×××（后台监控员）、XXX（后台监控员）职责：负责与调度联系接受调令、下发调令，现场监控及参数记录，办理操作票及工作票和进行后台远控操作。第三组：操作组：×××（主操手）、XXX监护人）、XXX、×××（负责PCS及电池设备的操作）。职责：负责按照总指挥要求进行并网前设备全面检查，按照操作票顺序进行并网操作及操作中的安全监护。第四组：机动组：XXX、XXX、宝准下属设备供应商。职责:随时待命、负责现场各区域故障处理及配合上述工作组完成各项工作。C.所需工器具：万用表、钳形电流表、兆欧表、35kV手车手柄、35kV接地刀手柄、绝缘手套、绝缘靴、对讲机10部、示波器。d.投运前必须完成的工作：D投运范围内电气系统、设备、设施已通过各级质量验收。储能光纤环网通讯正常可靠。2） 总包单位负责检查35kV开关柜3511、3512、3513开关均在冷备用状态。箱变35kV高压侧负荷开关位于分断位置，接地刀位于分断位置，站内箱变低压侧开关位于分断位置。（箱变柜内无杂物）3） 负责检查储能变流器（PCS）的交直流断路器处于断开状态。装置控制电源、辅助电源处于合闸位置。BMS系统工作状态正常，系统内所有设备参数均处于正常范围。4） 负责检查PCS操作界面正常，参数设置正确。5） 检查储能电池集装箱所有汇流箱直流断路器均在合位。6） 运行人员负责检查储能系统所有设备命名标识牌已挂好，“四遥”信号已正确上传至调度并核对正确。并核对所有保护整定值与调度下发定值单一致，核对记录要完整。7） 运行人员负责将施工图纸、所有继电保护定值单、调度设备命名文件、一次系统图、运行规程、投运方案、标准操作票、应急预案等资料准备齐全。8）投运前运行人员向地调汇报： XXX储能电站汇报电站运行方式。 XXX储能电站储能1线3511、储能2线3512、储能3线3513开关状态为冷备用状态。站内16台箱变开关状态为冷备用，PCS（储能变流器）交直流侧断路器都在分断位置。 全站有关涉网信息已经调试正确，现场人员已撤离、无人员工作，具备送电条件。4.3时间计划本次测试共做共分三个阶段：第一阶段为准备阶段，预计时间在7天。第二阶段为测试阶段，计划在10天完成。第三个阶段为数据整理出报告，预计时间为3天。总共合计整个测试时间在20天。5测试原理5.1 测试标准依据以下：a. GB/T36547-2018电化学储能系统接入电网技术规定b. GB/T36548-2018电化学储能系统接入电网测试规范5.2 测试框图如下a.其中AGCxEMS进行时钟同步，功率仪接入EMS仪0.1s的采集速度进行实时采样。功率分析仪可以实时测量储能系统的出力数据如电压、电流、有功、无功等等。AGC及EMS实时记录指令的执行时刻。通过记录时间及波形的对比，可以得到相关的数据。b.本储能系统由三条35kV储能馈线3511,3512,3513及SVG与站用变汇集到3501馈线到11OkV升压变。本次测试在IIOkV站用变低压侧3501处对此处的PT、CTPCS血PCS及电i信号使用功率分析仪进行实时采集数据，以检测此端口的电量信号。c.功率分析仪的数据通过导出后，可以得到出此端口的电压、电流、有功功率、无功功率等参数，通过消除SVG及站用变的数据，得到3条储能线的数据曲线。d.如充电响应时间测定，以EMS接收到AGC的数据的记录时间为t,通过功率分析仪数据处理后，其功率值首次到达90%（剔除站用变及SVG的数据）的时间为t1,则响应时间为t1-t0o5.3 准备仪器工具在本项目的测试中，需要准备仪器仪器为PA5000H电能质量分析仪，本仪器图&3PA5000H系列功车分析仪PA5000H功率分布义详细参数表输入参数:输入参数描述视1.5V,3Vf6V,WVr15V,1.33)30V,60V,100V,150Vr300V,6V,10V,15V测H程直接输入（峰值因数为3）5Ar10mA.20mA.50mA.100mA,200mA、500mA.1A.2A.5A5OA:1A、2A、队10A,20A50A性感器输入（峰值因敢为3）50mV.100mV、200mVx5mV,1V.2V、5V、10V¾n峰值2OV或RMS值1300V,取两者较小值值直接输入5A：蜂佰ISA或RMS值6.5A,取两者蛟小佰50A:峰值90A或RMS值55A,取两者较小值传感器输入峰值不得超过量程的4倍，有效值不得超过一程的2倍峰0300OV或RMS（Sl500V,取两者较小值瞬时最大允许输入值（Sls）直接输入5A:igffi22.5AJ®RMSfflIOA,啊哺较ffi50A:味值100A或RMS值60A,取两者较小值传感28输入峰值不得超过=程M5倍，有效值不得超过程的3倍的性能参数如下:PA5000H既是一台电能质量分析仪，也是一台谐波分析仪，其具有多种功能,而且精度达到0.05级，完全可以解决此次测试中的测量要求。5.4 为测试EMS新增功能在EMS中需要增加以下功能。a.实时记录接收到AGC指令的时间及数据。b.实时记录处理分配任务后发送PCS指令的时间及数据。c.在发送PCS指令后30秒内，以间隔0.1s的速度实时记录PCS输出有功功率及无功功率。d.在发送PCS指令后30秒内，以间隔01s的速度实时记录电能功率分析仪的数据。e.新增EMS无功功率的分配算法。f.新增EMS设定输出无功的控制功能及界面。g.新增EMS设定功率因数的控制功能及界面。5.5 为测试AGC新增功能。a.实时记录AGC接收到指令的时间及数据。b.实时记录AGC发送数据到EMS的时间及数据。c.在发送EMS指令后30秒内，以间隔0.1s的速度记录3条馈线及110kV低压侧的数据。5.6 储能系统性能验证a.储能系统充放电状态下有功功率不小于额定功率的最大值（不大于额定1.2倍）。b.储能系统充放电状态下有功功率和无功功率分配比例的最大值。6测试项目及方法6.1 测试对于电网适应性、低压穿越、高压穿越、保护功能这几项的在本次测试中不做测试，待后续进行测试。6.2 功率控制测试6.2.1有功功率调节能力测试a.升功率测试D用AGC设置储能系统有功功率为O02）通过AGC逐级调节有功功率到75MW、15MW1.30MW、30MW、-45MW、45MW、-60MW、60MW,每个功率点保持至少30s,EMS通过功率分析仪以间隔0.1s速率读取功率数据，记录实测曲线；3）以每次有功功率变化后的第2个15s计算15s有功功率平均值；4）计算2）各点有功功率的控制精度、响应时间和调节精度。计算公式如下：6p=（Pm；PSX100%式中：8-功率控制精度；PAr实际测量每次阶跃后第二个15S有功功率平均值；PS-功率设定值。b.降功率测试D用AGC设置储能系统有功功率为60MW；2） 通过AGC逐级调节有功功率到-60MW、45MW、-45MW、30MW、-30MW、15MW、-15MWx0,每个功率点保持至少30s,EMS通过功率分析仪以间隔0.1s速率读取功率数据，记录实测曲线；3）以每次有功功率变化后的第2个15s计算15s有功功率平均值；4）计算b）各点有功功率的控制精度、响应时间和调节精度。计算公式同上；6.2.2无功功率调节能力测试在无功功率调节测试项中，如发现在调节无功的情况下出现IIokV电压大于12IkV或小于IlokV时,为了电网安全，必须停止测试。a.充电模式测试D通过AGC降有功功率设置-60MW；2）通过EMS设定最大允许感性无功功率；3）在储能系统并网点用功率分析仪测量时序功率，至少记录30s有功功率与无功功率，测量时间间隔为0.1s,计算第2个15s内的有功功率和无功功率的平均值；4） 分别调整AGC功率为-54MW,-48MW,-42MW,-36MW,-30MW,-24MW,-18MW,-12MW,-6MW,OMW后，重复b）-c）步骤；5）调节储能系统运行在最大允许容性无功功率，重复C）-d）步骤；6）以有功功率为横坐标，无功功率为纵坐标，绘制储能系统功率包络图。b.放电模式测试D通过AGC降有功功率设置60MW；2）通过EMS设定最大允许感性无功功率；3）在储能系统并网点用功率分析仪测量时序功率，至少记录30s有功功率与无功功率，测量时间间隔为O.1s,计算第2个15s内的有功功率和无功功率的平均值；4） 分别调整AGC功率为54MW,48MW,42MW,36MW,30MW,24MW,18MW,12MW,6MW,O后，重复2）-3）步骤；5）调节储能系统运行在最大允许容性无功功率，重复C）-d）步骤；6）以有功功率为横坐标，无功功率为纵坐标，绘制储能系统功率包络图。注：上述最大允许无功功率，可以参照理想包络曲线进行设置。6.2.3功率因数调节能力测试a.通过AGC降储能系统有功功率分别设置成15MW,30MW,45MW,60MW后；b.通过EMS设定储能系统的功率因数从-0.95（超前）到0.95（滞后），调节幅度0.01,通过功率分析仪测量储能系统的功率因数；c.通过AGC降储能系统有功功率分别设置成75MW,-30MW,-45MW,-60MW后；d.通过EMS设定储能系统的功率因数从-0.95（超前）到0.95（滞后），调节幅度0.01,通过功率分析仪测量储能系统的功率因数；6.3 过载能力测试a.通过AGC设定储能系统充电功率为-66MW（110%额定功率），连续运行Wmin,通过功率分析仪以OJs间隔测量储能系统并网点输出有功功率，记录曲线；b.通过AGC设定储能系统充电功率为-72MW（120%额定功率），连续运行1min,通过功率分析仪以OJS间隔测量储能系统并网点输出有功功率，记录曲线；c.通过AGC设定储能系统放电功率为66MW（110%额定功率），连续运行Wmin,通过功率分析仪以OJs间隔测量储能系统并网点输出有功功率，记录曲线；d通过AGC设定储能系统放电功率为72MW（120%额定功率）,连续运行1min,通过功率分析仪以0.1s间隔测量储能系统并网点输出有功功率，记录曲线；6.4 电能质量测试a.三相电压不平衡测试b.谐波测试c.直流分量测试以上三项可以一起测试.D通过AGC将储能系统工作在放电状态，放电功率20MW,保持Imin；2）使用功率分许仪,测量储能系统输出端的三相电压不平衡度，三相电压、电流各次谐波含量级总谐波量，及三相电压及电流的直流分量（频率小于IHZ即为直流），以01s的采样率及时间窗下采集5min数据；3）将储能功率分别调到40MW、60MW保持Imin,重复b）过程；4）通过AGC将储能系统工作在充电状态，充电功率-20MW,保持Imin；5）使用功率分许仪,测量储能系统输出端的三相电压不平衡度，三相电压、电流各次谐波含量级总谐波量，及三相电压及电流的直流分量（频率小于IHZ即为直流），以OJS的采样率及时间窗下采集5min数据；6）将储能功率分别调到-40MW、-60MW保持Imin,重复e）过程；7） 计算方法及限制参考GB/T15543,GB/T14549及GB/T36548；6.5充放电响应时间测试a.充电响应时间测试1） 通过AGC设定储能系统初始功率为0,保持Imin;2） 通过AGC降储能系统功率设定为-60MW；3） EMS记录接收到AGC指令的时刻，记录为td;4） EMS通过功率分析仪以间隔0.1s每个的速率读取并记录数据，至少保持30s,分析首个数据达到-54MW的时刻记录为tc2；5）计算充电响应时间RTc=tc2-td；6）重复a）-e）两次，取三次数据中的最大值为充电响应时间。b.放电响应时间测试D通过AGC设定储能系统初始功率为0,保持Imin;2）通过AGC降储能系统功率设定为60MW；3） EMS记录接收到AGC指令的时刻，记录为td1;4） EMS通过功率分析仪以间隔0.1s每个的速率读取并记录数据，至少保持30s,分析首个数据达到54MW的时刻记录为td2；5）计算放电响应时间RTd=td2-td1；6）重复a）-e）两次，取三次数据中的最大值为放电响应时间。6.6 充放电调节时间测试a.充电调节时间测试此测试可以同以上合在一起测试。DEMS记录接收到AGC指令的时刻，记录为tc3（三tc1）;2） EMS通过功率分析仪以间隔0.1s每个的速率读取并记录数据，至少保持30s,分析数据偏差在±2%（站用电核定后）以内的时刻记录为tc4；3） 计算充电调节时间ATc=tc4-tc3；4） 重复a）-c）两次，取三次数据中的最大值为充电调节时间。b.放电调节时间测试此测试可以同以上有关的合在一起测试。DEMS记录接收到AGC指令的时刻，记录为td3（同td1）;5） EMS通过功率分析仪以间隔0.1s每个的速率读取并记录数据，至少保持30s,分析数据偏差在±2%（站用电核定后）以内的时刻记录为td4；6） 计算放电调节时间ATd=td4-td3；7） 重复a）-c）两次，取三次数据中的最大值为放电电调节时间。6.7 充放电转换时间测试a.充电到放电转换时间测试D通过AGC设定储能系统初始功率为-60MW,保持30s;2）通过AGC降储能系统功率设定为60MW；3） EMS记录接收到AGC指令的时刻开始，EMS通过功率分析仪以间隔0.1S每个的速率读取并记录数据，至少保持30s,分析首个数据达到-54MW的时刻记录为t1,首个数据达到54MW数据的时刻记录为t2；4）计算充电到放电转换时间52-H；5）重复a）-d）两次，取三次数据中的最大值为充电到放电转换时间。b.放电到充电转换时间测试以上项目可以相关的一起测试；D通过AGC设定储能系统初始功率为60MW,保持30s;2)通过AGC降储能系统功率设定为-60MW；4） EMS记录接收到AGC指令的时刻开始，EMS通过功率分析仪以0.1s每个的速率读取并记录数据，至少保持30s,分析首个数据达到54MW的时刻记录为H,首个数据达到-54MW数据的时刻记录为t2；4)计算放电到充电转换时间=t2-t1；5)重复a)-d)两次，取三次数据中的最大值为放电到充电转换时间。6.8 额定能量测试6.9 额定功率能量转换效率测试以上两项可以一起测试a.以额定功率60MW放电知道放电完毕；b.以额定功率-60MW充电到充满时停止充电，记录本次充电过程中储能系统充电能量Ed及辅助能耗Wd；c.以额定功率60MW放电到放空时停止，记录本次放电过程中储能系统放电能量Edl及辅助能耗Wd1；d.重复b)-c)过程两次，记录每次充放电能量Ecn,Edn及辅组能耗Wcn,Wdn;e.按照下述公式计算额定充电能量Ec=(Ec1+Ec2+Ec3+Wc1+Wc2+Wc3)3额定放电能量Ed=(Ed1+Ed2+Ed3-Wd1-Wd2-Wd3)3能量转换效率_1(EDl_伍1Edz一伍2E3一畋3、1nno/3Uci+IVci+Ec2+Wc2+Ec3+VVc3)°