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标准解读《百兆瓦级电化学储能电站监控及通信技术要求》

标准解读《百兆瓦级电化学储能电站监控及通信技术要求》

2022-03-14

       中国电工技术学会团体标准T/CES 098-2022《百兆瓦级电化学储能电站监控及通信技术要求》由中国电工技术学会标准工作委员会储能技术工作组归口,国网综合能源服务集团有限公司牵头编制完成。该标准规范了百兆瓦级电化学储能电站的监控系统结构、网络结构、硬件构成、软件要求、性能指标和通信技术等要求,填补了百兆瓦级电化学储能电站的监控及通信领域标准的空白。

       1. 标准起草单位及主要起草人

       起草单位:国网综合能源服务集团有限公司、国网时代(福建)储能发展有限公司、福建永福电力设计股份有限公司、苏州汇川技术有限公司、北京英博电气股份有限公司、国网甘肃综合能源服务有限公司、北京海博思创科技股份有限公司、电工技术学会、国网(北京)综合能源规划设计研究院有限公司、北方工业大学、华北电力大学。

       主要起草人:王楠、赵锦、周炳、赵鹏翔、周喜超、陈实、张迪、黄佳佳、王劲军、黄肇敏、苗琰、张云、李东坪、李振、田政、杨梅、杨宪、杨佳霖、胡春雨、马蓉、朱海锋、王冰、钱昊、吕喆、孙谊、谷家训、杨宪、李建林、马速良、谭宇良、李雅欣、崔宜琳、王力、梁福波、张建华、张彦平。

       2. 标准编制背景

       随着电化学储能技术的不断发展,风电、光伏并网加速,以及世界各国对化学电池和新能源技术的大力支持,大型电化学储能系统已经被越来越多的研发和应用,然而伴随着大型储能电站的投运,现有非实时通信技术下组网通信拓扑的弊端也逐渐显露:黑启失败、黑启时间长、快速功率响应输出震荡等;当前标准已经不足以指导解决超大容量储能电站功率输出实时性、一致性问题。

       《百兆瓦级电化学储能电站监控及通信技术要求》的编制根据储能行业的相关特点,结合了实时以太网通信技术技术,同业界专家、相关单位进行多次讨论研究。率先进行了标准制定和发布,通过实时以太网群控技术的快速性、实时性来保证调度的一致性,实现百兆瓦及以上储能系统的灵活配置,将数百台乃至更多变流器组成的大型储能电站控制成外特性等效成标准储能机组,更好地服务于电网各类调度需求。

       3. 标准主要内容

       从内容上来看,该标准主要包含以下几个部分:

       (1)范围

       本标准规定了百兆瓦级电化学储能电站的监控系统结构、网络结构、硬件构成、软件要求、性能指标和通信技术要求。适用于100MWh及以上百兆瓦级电化学储能电站监控及通信系统的规划、设计、建设和改造,100MWh以下容量参考执行。

       (2)规范性引用文件

       (3)术语和定义

       包括百兆瓦级电化学储能电站、储能单元、协调控制器、储能机组、储能机组控制器、汇聚/协调控制层、就地监控系统等。

       (4)系统结构

       主要包括对系统各层级间关系描述、功能定义。

       (5)网络结构

       主要包括对网络架构描述、拓扑图如下所示:

图1  百兆瓦级电化学储能电站的监控网络拓扑

       (6)硬件构成

       包括系统硬件要求、各层级应具备的功能规定。

       (7)软件要求

       包括系统应具备哪些软件、软件要求及软件功能的规定。

       (8)通信技术要求

       包括系统各部分通信协议要求、通信可靠性及系统安全的说明。

       (9)性能指标要求

       包括但不限于通信周期、同步抖动、执行周期、采样精度等的规定。

       4. 标准制定效益

       该标准规范了百兆瓦级电化学储能电站监控及通信系统要求,该标准效益主要体现在:

       (1)填补了百兆瓦级电化学储能电站的监控及通信领域标准的空白。聚焦工业实时以太网、解决储能电站采用传统非实时性通信方式造成黑启时间长、一次调频功率快速翻转执行不一致、电网紧急事件响应等问题。

       (2)规范储能电站网络拓扑。引入标准机组概念,增强超大容量储能系统拓展性,缩短储能电站建设及调试周期,增强储能电站区域互通、共享。

       (3)助力双碳目标。加速超大容量储能电站建设,提高电网支撑能力,助力早日实现碳达峰、碳中和指标。

       (4)增速大容量储能通信技术更新。通过制定此标准,促进行业在实时以太网通信技术上的投入和研发,有了规范化的进步之后,可以有效反哺超大容量储能电站的快速发展。