DB31／T 1146.3-2019 标准规范下载简介

DB31／T 1146.3-2019 智能电网储能系统性能测试技术规范 第3部分 频率调节应用简介：

DB31/T 1146.3-2019 是上海市的地方标准，全称为《智能电网储能系统性能测试技术规范 第3部分：频率调节应用》。这份标准主要针对在智能电网中，储能系统用于频率调节的应用场景，规定了相应的性能测试方法和技术要求。

频率调节是电力系统运行中的重要环节，当电力系统的供需不平衡时，可能会导致电网频率的波动，而储能系统能够快速响应，通过吸收或释放电能来协助电网维持频率稳定。DB31/T 1146.3-2019 标准详细定义了如何测试储能系统在这一应用中的性能，包括但不限于以下方面：

1. 性能指标：定义了频率调节性能的关键指标，如响应速度、调节精度、持续时间等。

2. 测试方法：规定了如何进行频率调节性能的测试，包括模拟不同频率波动情况，观察和记录储能系统的响应。

3. 测试设备：描述了进行测试所需的各种设备和仪器，以及它们的精度要求。

4. 数据分析：阐述了如何分析和解释测试数据，以评估储能系统的频率调节性能。

5. 安全要求：明确了在测试过程中，对人员、设备以及电网的安全保护措施。

通过这个标准，可以确保储能系统的频率调节功能能够满足电网运行的要求，提高电力系统的稳定性和可靠性，也对储能系统的设计、制造、运行和维护提供了技术依据。

DB31／T 1146.3-2019 智能电网储能系统性能测试技术规范 第3部分 频率调节应用部分内容预览：

4频率调节应用典型工作周期

典型工作周期用于测试储能系统频 节的应用性能，使用24h内充放电功率标玄值变化的 作为度量标准，信号分为低偏差信号和高偏差信号，各指标参考值如表1所示。

表1信号类型与参考值

典型工作周期选择具有代表性的2h低偏差信号和2h高偏差信号表示《钢水罐砌筑工程施工及验收规程 CECS251：2009》，每个信号类型包括1800个 数据，采样间隔为4s。一个典型工作周期依次由3个2h低偏差信号、一个2h高偏差信号、3个2h低 端差信号、一个2h高偏差信号和4个2h低偏差信号组成。如图1所示，图中纵坐标为储能系统充放 电功率相对于额定功率的标么值Ppu，正值表示储能系统充电，负值表示储能系统放电。 测试时，储能系统的初始SOC值设置为50%，并在每个典型工作周期测试结束后和下一个工作周 期开始之前，将储能系统的SOC恢复至初始状态

图1储能用于频率调节场景的典型工作周期

5应用性能测试内容与方法

)24h频率调节信号

频率调节应用场景下的性能测试应包括并， 局限于储能能量测试、充放电效率测试、储能能量稳定 性测试、响应时间和爬坡率测试、参考信号跟踪 能力购试、典型工作周期充放电效率测试。

5.2.2储能能量测试

储能能量测试旨在确定储能系统在额定电功率下存储的能量。测试前，将储能系统放电到SOC 储能系统在充放电过程中的功率应按规定的时间间隔和步骤记录，以提供具有统计意义的分辨率 系统的相关能量输入和输出由记录的功率计算

5.2.2.2测试步骤

在选定的功率下，储能系统测试储能能量，并按照5.2.2.1记录测试结果。对于不同的放电（充电 和最终的SOC值，测试需要在多个放电（充电）功率水平下重复进行。 储能能量测试步骤如下：

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a）按照技术规定和运行说明，储能系统在额定功率下充电到指定SOC的上限，由电池管理系统 记录该SOC值。 b）根据技术规定和运行说明，储能系统充电后需在热待机状态下保持静置，持续30min。 按照技术规定和运行说明，储能系统在额定功率下放电到指定SOC的下限，由电池管理系统 记录放电时间和该SOC值。储能系统放电过程中输出的能量记为Whi，根据放电期间的功 率测量结果计算并记录。 d）根据技术规定和运行说明，储能系统充电后需在热待机状态下保持静置，持续30min。 e）按照技术规定和运行说明，储能系统在额定功率下充电到指定SOC的上限，由电池管理系统 记录充电时间和该SOC值。储能系统充电过程中输人的能量记为Whci，包括所有损失能量， 在充电过程中直接测量，并记录为储能系统的充电能量。 f)重复步骤b)～e)四次，性能测试值为每个周期步骤c)中的放电能量Wh的平均值和步骤e） 中的充电能量Whc的平均值，与每个测试相关的标准偏差也应计算和报告在内。 名） 在使储能系统达到其SOC上限之后，步骤b)e)应以75%、50%和25%的额定功率水平重复 测试。功率水平调节应满足NB/T33016的要求，

每个功率级别进行一次测试，记录测量的充电和放电能量值，参见附录A

5.2.3充放电效率测试

充放电效率测试用来确定储能系统输出能量相对于前一次充电过程中输人能量的天小。充放电效 照应结合5.2.2进行测试

5.2.3.2测试步骤

储能系统的充放电效率应在3个额定功率下充放电错环期测试完威后，根据5.2.2.2中测试的数 据，计算充放电效率RTE

5.2.3.3计算方法

计算充放电效率RTE如式（1）。由于测试过程中难以保持功率恒定，因此测试中使用平均功率

Wh RTE= × 100% Whci

充放电循环数； Whi—额定功率下输出的电能，单位为千瓦时(kWh)； Whci—充电过程中输入系统的交流电能，包括所有损失的能量，单位为千瓦时(kWh)。 当辅助负载不由储能系统供电时，充放电效率RTE应按式（2)计算。

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式中： AuD 一第i个循环放电期间辅助负载的能量损耗，单位为干瓦时（kWh）； Auci 第i个循环充电期间辅助负载的能量损耗，单位为千瓦时（kWh）；

5.2.4储能能量稳定性测试

储能系统投人使用时，确定储能系统的实际能量大小，每间隔一段时间采集储能系统的能量变化 确定储能系统能量稳定性，

5.2.4.2测试步骤

根据5.2.2.2储能能量测试步骤获得储能测试时间点的能量，计算储能能量稳定性！

.2.2.2储能能量测试步骤获得储能测试时间点的能量，计算储能能量稳定性w。

5.2.4.3计算方法

计算储能能量稳定性w如式（3）。 w=(W/Ws)×100% ·（3 式中： 储能能量稳定性； 储能系统测试时间点储能能量，单位为千瓦时（kWh）； 储能系统额定能量，单位为于瓦时（kWh）。

5.2.5响应时间和爬坡率测试

响应时间和爬坡率是用来确定储能系统从零放电功率到额定放电功率所需的时间，或从零充电功 率到额定充电功率所需的时间。需提供频率调节应用的额定功率，测试方法应适用于所有储能系统 测试数据记录参见附录A。 响应时间的测量如图2所示，表示储能系统从响应充（放）电指令开始到充（放）电功率首次达到额 定功率的100%士2%以内所用的时间。

图2爬坡率和响应时间

5.2.5.2放电测试步骤

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储能系统放电响应时间和爬坡率测试步骤如下： a）储能系统保持在热待机状态，使其SOC=50%。 b）当储能系统开始接收放电指令时，由数据采集系统采集并记录时刻值为T。。 c）当储能系统开始响应放电指令时，由数据采集系统采集并记录时刻值为T1。 d 当储能系统输出功率首次达到额定功率的100%士2%时，由数据采集系统采集并记录时刻值 为T。 重置数据采集系统到初始状态，并使储能系统保持初始热待机状态。

5.2.5.3放电响应时间和爬坡率计算方法

响应时间计算如式（4）

RTp放电响应时间，单位为秒(s)； T2 储能系统输出功率首次达额定放电功率100%士2%的时间值，单位为秒（s）； T， 一储能系统开始响应放电指令的时间值，单位为秒（s）。 通过式（5)对放电斜率RR，进行计算，单位为于瓦每秒（kW/s)

PT2一储能系统在时间Ta时的功率输出值，单位为干瓦（kW) 放电爬坡率通过每秒功率变化百分比RRpe描述，RRpt以%表示，如式（6)所示：

一储能系统额定功率，单位为千瓦（kW）。

5.2.5.4充电测试步整

RR=RRp/PrX10d

储能系统充电响应时间和爬坡率测试步骤如下： a）储能系统保持在热待机状态，使其SOC=50%。 b）当储能系统开始接收充电指令时，由数据采集系统采集并记录时刻值为T。。 c) 当储能系统开始响应充电指令时，由数据采集系统采集并记录时刻值为T1。 d) 当储能系统输人功率首次达到额定功率的100%士2%时，由数据采集系统采集并记录时刻值 为T2。 e) 重置数据采集系统到初始状态，并使储能系统保持初始热待机状态。

5.2.5.5充电响应时间和爬坡率计算方法

放电响应时间计算如式（7）。

Pra储能系统在时间T时的功率输人值，单位为千瓦(kW)。 充电爬坡率通过每秒功率变化百分比RRet描述，RR,t以%表示，如式（9）所示：

P：—储能系统额定功率，单位为于瓦(kW)

2.6参考信号跟踪能力

参考信号跟踪能力用于评价储能系统频率响应的能力。在此期间，储能系统有能力或无能力距 信号都应记录，测试步骤按照频率调节应用场景的典型工作周期进行。参考信号跟踪的相关测 果记录于附录A。

5.2.6.2测试步骤

频率调节应用场景的参考信号跟踪能力测试步骤如下： a) 储能系统应按照制造商的技术规定以额定功率向储能系统充、放一定的电能《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全 防护措施的试验、测量或监控设备 第12部分 GB/T 18216.12-2010》，使其SOC= 50%，在该SOC下，保持储能系统的电压不变，持续10min～30min。 b 根据频率调节应用场景典型工作周期的设定工况，进行充放电循环测试，记录储能系统响应 指令信号Piam时实际所吸收或释放的功率P以及信号跟踪时间长度Tmk。

5.2.6.3计算方法

根据式（10)和式（11)分别计算指令信号Psignal与储能系统实际吸收或释放功率Pes的均方差和 EMSE以及平均绝对偏差EMAD，并用其评估储能系统跟踪参考信号的能力

Psigml指令信号，单位为千瓦（kW）； Ps一一储能系统实际吸收或释放功率，单位为千瓦(kW)。 在频率调节应用典型工作周期持续时间内，储能系统信号跟踪时间百分比PSTT（percent Laltracktime）根据式（12）确定

在频率调节应用典型工作周期持续时间内，储能系统信号跟踪时间百分比PSTT（percentof gnaltracktime）根据式（12）确定。 PSTT = T trneck/Tdurtion × 100% .(12) 式中： Ttrack 信号跟踪时间长度[当1（Psigml一Ps）/Psgnal|小于0.02时，视为储能系统能够跟踪参考 信号]，单位为小时(h)； 频率调节应用典型工作周期持续时间，单位为小时（h）。

PSTT = T k /T arntn X 100%

Ttrack 信号跟踪时间长度[当1（Psignal一Ps）/Psdgnal|小于0.02时，视为储能系统能够跟踪参 信号]，单位为小时（h）； 频率调节应用典型工作周期持续时间铁路混凝土工程施工质量验收补充标准 铁建设[2009]152号，单位为小时（h）。

5.2.7典型工作周期充放电效率

按适用于频率调节应用场景的工作周期对储能系统进行充放电。典型工作周期充放电效率的标 式结果，应记录于附录A。