DOC《UDC》

UDC 中华人民共和国国家标准 GB P GB XXXX C 201X 电化学储能电站设计规范 Design code for battery energy storage station (征求意见稿) 2012-**-** 发布 2012-**-** 实施 中华人民共和国建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 联合发布 前言 本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发的通知》(建标〔2012〕5号)要求,由南方电网调峰调频发电公司同有关单位共同编制完成.

本规范在编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,认真总结我国储能电站建设经验,借鉴了国内已有的相关企业标准和国外发达工业国家的相关标准,先后完成了初稿、征求意见稿、送审稿和报批稿等阶段,最后经有关部门审查定稿. 本规范共分十五章,主要内容包括:电化学储能电站分类、基本规定、站址选择、站区规划和总布置、储能系统、电气一次、系统及电气二次、土建、采暖通风与空气调节、给排水、消防、环境保护和水土保持等. 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行. 本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,中国电力企业联合会负责日常管理工作,南方电网调峰调频公司负责具体技术内容的解释.本规范在执行过程中,请各单位注意总结经验,积累资料,随时将有关意见和有关资料寄送至南方电网调峰调频公司(地址:,邮政编码:,E-mail:),以供今后修订时参考. 本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人员名单: 主编单位: 参编单位: 主要起草人: 主要审查人员: 目次1. 总则

1 2. 术语和符号

2 3. 基本规定

3 4. 电化学储能电站分类

4 5. 站址选择

5 6. 站区规划和总布置

6 7. 储能系统

8 7.1 储能分系统

8 7.2 功率变换系统

8 7.3 电池及电池管理系统

8 7.4 储能系统布置

9 8. 电气一次

10 8.1 电气主接线

10 8.2 电气设备选择

10 8.3 电气设备布置

10 8.4 站用电源及照明

10 8.5 过电压和绝缘配合及防雷接地

11 8.6 电缆选择与敷设

11 9. 系统及电气二次

12 9.1 继电保护及安全自动化装置

12 9.2 通信

12 9.3 监控系统

12 9.4 电能计量

13 9.5 二次设备布置

13 9.6 直流及交流不停电电源系统

13 9.7 视频安全监控系统

14 10. 土建

15 10.1 一般规定

15 10.2 建筑

15 10.3 结构

15 11. 采暖通风与空气调节

17 12. 给排水

18 13. 消防

19 13.1 一般规定

19 13.2 消防给水和灭火设施

19 13.3 建筑防火

19 13.4 暖通消防

20 13.5 火灾探测及消防报警

20 14. 环境保护和水土保持

21 14.1 一般规定

21 14.2 环境保护

21 14.3 水土保持

21 15. 劳动安全和职业卫生

22 本规范用词说明

23 引用标准名录

24 条文说明

25 Contents 1. General provisions

1 2. Terms

2 3. Basic requirement

4 4. Classification of battery energy storage station

3 5. Location selection

5 6. General plan &

layout

6 7. Battery energy storage system

8 7.1 Energy storage subsystem

8 7.2 Power conversion system

8 7.3 Battery and battery management system

8 7.4 Layout of energy storage system

9 8. Electrical primary system

10 8.1 Electrical single line

10 8.2 Selection of electrical primary equipment

10 8.3 Electrical layout plan

10 8.4 Auxillary power supply system and lighting

10 8.5 Overvoltage protection &

insulation coordination and grounding

11 8.6 Selection &

Laying of the cable

11 9. Electrical secondary system

12 9.1 Relaying protection and automatic device

12 9.2 Communication

12 9.3 Monitoring &

control system

12 9.4 Electric energy metering

13 9.5 Arrangement of electrical secondary equipment

13 9.6 DC power system and uninterruptable power system

13 9.7 Safety video monitoring system

14 10. Civil engineering

15 10.1 General requirement

15 10.2 Buildings

15 10.3 Structures

15 11. Heating, ventilation and air-conditioning

17 12. Water supply and drainage

18 13. Fire protection

19 13.1 General requirement

19 13.2 Fire fighting facility

19 13.3 Anti-fire of buildings

19 13.4 Fire protection of heating and air-conditioning

20 13.5 Fire detection and fire alarm

20 14. Environment protection and water-soil conservation

21 14.1 General requirement

21 14.2 Environment protection

21 14.3 Water-soil conservation

21 15. Labour safety and occupational heath

22 Explanation of Wording in this code

23 List of quoted standards

24 1. 总则 1.0.1 为使电化学储能电站设计工作贯彻执行国家有关方针政策,统一技术要求,做到安全可靠、技术先进、经济合理,制定本规范. 1.0.2 本规范适用于百千瓦级及以上电化学储能电站新建、扩建或改建工程的设计. 1.0.3 电化学储能电站的设计应符合以下基本原则:

1 贯彻国家法律、法规,符合地区电网发展规划的要求;

2 符合技术发展方向和产业发展方向要求;

3 符合消防、环境保护的要求;

4 积极稳妥采用新技术、新设备、新材料,促进技术创新. 1.0.4 电化学储能电站的设计除应遵守本规范外,还应符合国家现行的有关标准、规范的规定. 2. 术语和符号 2.0.1 电化学储能电站 Battery Energy Storage Station,简称BESS 以电化学电池为能量存取载体,通过功率变换系统进行充放电调控,可与电网实现有功和无功能量交换的电站,主要包含电化学电池、功率变换系统、变压器、开关、保护控制设备和建构筑物等. 2.0.2 储能分系统 Energy Storage Subsystem 电化学储能电站中以能量存取及功率变换装置为单元划分为若干个系统,称为储能分系统.每个储能分系统由功率变换系统、电池分系统、电池管理系统等组成. 2.0.3 功率变换系统 Power Conversion System,简称PCS 实现电化学电池与交流电网之间双向功率变换的装置,其核心部分是由电力电子器件组成的换流器. 2.0.4 电池分系统 Battery Subsystem 在储能分系统中,与功率变换系统相连,由多个电池串、并联组成,可由功率变换系统整体控制功率输入输出的系统. 2.0.5 电池管理系统 Battery Management System,简称BMS 由电子设备及控制管理软件构成的实时监测与管理系统,对电池分系统的电池状态进行在线量测、量化分析及信息传递;

对电池进行安全管理;

对电池可能出现的故障进行报警和应急保护处理;

对电池的运行进行安全和优化控制,保证电池安全、可靠、稳定的运行. 3. 基本规定 3.0.1 电化学储能电站的功率及能量存储容量、接入电压等级应就地满足服务对象的功能定位需求. 3.0.2 电化学储能电站稳态、暂态响应性能应满足服务对象的功能定位需求. 3.0.3 电化学储能电站应能实现站内无功就地平衡,满足站内无功需求. 3.0.4 电化学储能电站接入电网,不应对电网安全运行产生不良影响. 3.0.5 电化学储能电站接入电网公共连接点电能质量应符合现行国家标准《电能质量 公用电网谐波》GB

14549、《电能质量 电力系统频率偏差》GB

15945、《电能质量 供电电压偏差》GB

12325、《电能质量 三相电压不平衡》GB 15543和《电能质量 电压波动和闪变》GB 12326的规定. 3.0.6 电化学储能电站接入电网,向电网馈送的直流电流分量不应超过其交流额定值的0.5%. 3.0.7 电化学储能电站的接地方式不应抬高接入电网点的过电压水平和影响原有电网的接地故障保护配合设置. 4. 电化学储能电站分类 4.0.1 电化学储能电站按采用的电池类型可分为铅酸电池、钠硫电池、液流电池、锂离子电池和混合型电化学储能等. 4.0.2 储能电站根据其服务对象可分为发电侧、输电侧、配电侧、用户侧四类:

1 发电侧储能,服务于风电、光伏等可再生能源接入,用于平滑其功率出力波动、跟踪发电计划出力、能量存储及移时利用等,降低功率波动对电网的影响,增强电网的接纳能力.

2 输电侧储能,服务于输电网络,用于系统调频、调峰、调压、旋转备用等,提高系统稳定性和运行控制能力.

3 配电侧储能,服务于配电网络,用于削峰填谷,延缓电网升级扩容,提高配网电能质量和供电可靠性等.

4 用户侧储能,服务于终端用户,如工业用户、商业用户、社区等,用于配合分布式电源接入、负荷削节、备用电源、改善电能质量等. 4.0.3 电化学储能电站规模按照容量可分为大型、中型和小型三类:

1 大型储能电站容量大于等于3MW.

2 中型储能电站容量大于等于500kW且小于3MW.

3 小型储能电站容量小于500kW. 5. 站址选择 5.0.1 电化学储能电站的站址选择,应根据电力系统规划设计的网络结构、负荷分布、服务对象位置、城乡规划、征地拆迁的要求进行,通过技术经济比较和经济效益分析,选择最佳的站址方案. 5.0.2 站址选择时,应注意节约用地,合理使用土地.尽量利用荒地、劣地,不占或少占耕地和经济效益高的土地. 5.0.3 站址不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所,当无法远离时,不应设在污染源盛行风向的下风侧. 5.0.4 站址不应设在有爆炸危险环境中,且不宜设在有火灾危险环境中.当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058的规定. 5.0.5 站址应具有适宜的地质、地形条件,应避开滑坡、泥石流、塌陷区和地震断裂带等不良地质构造.宜避开溶洞、采空区、明和暗的河塘、岸边冲刷区、易发生滚石的地段,尽量避免或减少破坏林木和环境自然地貌. 5.0.6 站址应避让重点保护的自然区和人文遗址,不压覆矿产资源,否则应征得有关部门的书面同意. 5.0.7 站址选择应满足防洪及防涝的要求,否则应采取防洪及防涝措施.储能电站站址场地设计标高应高于频率为2%的洪水水位或历史最高内涝水位. 5.0.8 站址周边应有满足电化学储能电站施工及站用电外接电源要求的可靠电源. 6. 站区规划和总布置 6.0.1 电化学储能电站应统筹规划、预留发展用地,并按最终规模分期或一次性征地,分期建设.总体规划应与当地的城镇规划或工业区规划相协调,宜充分利用就近的交通、给排水及防洪等公用设施. 6.0.2 防洪、抗震设防地区的电化学储能电站,应根据地质、地形等因素,将主要的生产建构筑物布置在相对有利的地段. 6.0.3 电化学储能电站各建、构筑物的火灾危险类别及其最低耐火等级不应低于表6.0.1 的规定.各建、构筑物整体及部件的设计,除达到使用功能外,尚应符合防火方面的有关规定. 表6.0.1 建、构筑物的火灾危险性分类及其耐火等级 序号建、构筑物名称 火灾危险性类别 最低耐火等级

1 主控通信楼 戊 二级

2 继电器室 戊 二级

3 屋内、外配电装置 每台设备充油量60kg以上 丙 二级 每台设备充油量60kg及以下 丁 二级

4 无含油电气设备 戊 二级

5 屋内、外电化学储能电池 戊 二级 注:1 除本表规定的建、构筑物外,其他建、构筑物的火灾危险性及耐火等级应符合现行的国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定.

2 主控通信楼、继电器室当不采取防止电缆着火后延燃的措施时,火灾危险性应为丙类.

3 当不同使用用途的部分布置在一幢建筑物或联合建筑物内时,则其建筑物的火灾危险性分类及其耐火等级除另有防火隔离措施外,应按火灾危险性类别高者选用. 6.0.4 电化学储能电站内建、构筑物的最小间距不应小于表6.0.4的规定. 表6.0.4 储能电站建、构筑物的最小间距(m) 建、构筑物名称 丙、丁、戊类 生产建筑 生活建筑 站内道路(路边) 围墙 耐火等级 耐火等级

一、二级 三级

一、二级 三级 丙、丁、戊类生产建筑 耐火 等级

一、二级

10 12

10 ― 无出口时1.5;

有出口,但无车道时3.0;

有出口,有引道时6~8. ― 三级

12 14

12 14 生活 建筑 耐火等级

一、二级

10 12

6 7 无出口时1.5;

有出口时3.0. ― 三级

12 14

7 8 围墙 ― ― ― ―

1 ― 注:1 建、构筑物防火间距应按相邻两建、构筑物外墙的最近距离计算,如外墙有凸出的燃烧构件时,则应从其凸出部分外缘算起.

2 两座建筑相邻两面的外墙为非燃烧体且无门窗洞口、无外露的燃烧屋檐,其防火间距可按本表减少25%

3 两座建筑相邻且较高一面的外墙如为防火墙时,其防火间距不限,但两座建筑门窗之间的净距不应小于5m.

4 表内未规定的最小间距为 ― 者,该间距可根据工艺布置需要确定.围墙与丙、丁、戊类生产建筑或与站内生活建筑的间距,在满足消防要求的前提下可不限.

5 无油设备不考虑间距. 6.0.5 站区竖向布置宜合理利用自然地形,因地制宜确定竖向布置形式. 6.0.6 储能电站竖向设计应与站外已有和规划的道路、排水系统、周围场地标高等相协调. 6.0.7 位于膨胀土地区的储能电站,其竖向布置宜保持自然地形,避免大挖大填;

位于湿陷性黄土地区的山前斜坡地带的储能电站,站区宜沿自然等高线布置. 7. 储能系统 7.1 储能分系统 7.1.1 储能分系统应根据储能电站容量、接入电压等级、服务对象需求、PCS和电池的技术成熟度设计. 7.1.2 电池分系统的成组方式及其连接拓扑应与PCS的拓扑结构相匹配. 7.1.3 电池分系统的电池裕度配置应考虑电池的寿命特性、充放电特性及最佳充放电区间,并充分考虑经济性. 7.1.4 储能分系统应选择节能、环保、高效、少维护型设备. 7.2 功率变换系统 7.2.1 PCS选型应与储能分系统性能要求相匹配. 7.2.2 PCS宜采用整流、逆变一体化的设备. 7.2.3 PCS应具备无功调节能力,满足站内无功需求. 7.2.4 PCS交流侧电压、电能质量应满足接入位置的电压、电能质量要求. 7.2.5 PCS直流侧电压、电能质量应符合电池分系统的需求. 7.2.6 PCS选型应考虑不同运行工况时的效率变化. 7.2.7 PCS应具备完备的保护、控制功能,满足储能电站、储能分系统、电池分系统的需求.PCS应具有下列功能配置:

1 PCS 应配置................