電化學儲能電站接入電網(wǎng)測試方法流程

77次 2025.09.02

  隨著電化學儲能技術在新型電力系統(tǒng)中作用日益凸顯,儲能電站接入電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性與兼容性成為關鍵??茖W規(guī)范的電化學儲能電站接入電網(wǎng)測試,是確保儲能電站與電網(wǎng)協(xié)同運行、規(guī)避潛在風險的核心環(huán)節(jié)。


電化學儲能電站接入電網(wǎng)測試


  電化學儲能電站接入電網(wǎng)測試方法流程


  1.功率控制能力測試方法


  功率控制是儲能電站響應電網(wǎng)調度指令、參與功率平衡的核心能力,主要包括有功功率調節(jié)、無功功率調節(jié)、充放電轉換三項測試,具體步驟如下:


 ?。?)有功功率調節(jié)測試


  參數(shù)設置:通過EMS向儲能電站下發(fā)有功功率指令,指令范圍覆蓋0~100%額定功率,設置5個測試點(0%、25%、50%、75%、100%),每個測試點持續(xù)運行30分鐘。


  數(shù)據(jù)采集:用功率分析儀實時記錄每個測試點的實際有功功率輸出值,計算實際值與指令值的偏差率(偏差率=|實際值-指令值|/指令值×100%)。


  響應時間測試:下發(fā)功率階躍指令(如從25%額定功率躍升至75%),用高速數(shù)據(jù)采集卡記錄功率從指令下發(fā)到達到穩(wěn)定值(偏差≤±2%)的時間,即為響應時間;記錄從開始調節(jié)到穩(wěn)定的總時長,即為調節(jié)時間。


  合格判定:各測試點功率偏差率≤±5%,響應時間≤1s,調節(jié)時間≤10s(依據(jù)GB/T36548-2024),則判定測試合格。


 ?。?)無功功率調節(jié)測試


  調節(jié)范圍測試:設置功率因數(shù)調節(jié)范圍(通常為-0.95~0.95超前/滯后),在額定有功功率下,逐點下發(fā)無功功率指令,記錄實際無功功率輸出值,確認調節(jié)范圍覆蓋設計要求。


  動態(tài)響應測試:下發(fā)無功功率階躍指令(如從0Mvar躍升至額定無功功率的50%),記錄無功功率從指令下發(fā)到穩(wěn)定的時間(動態(tài)調節(jié)響應時間),要求≤50ms。


  電壓支撐驗證:在并網(wǎng)點設置電壓波動(如從額定電壓的95%升至105%),觀察儲能電站是否能通過調節(jié)無功功率將并網(wǎng)點電壓穩(wěn)定在±5%額定電壓范圍內。


 ?。?)充放電轉換測試


  切換流程:在儲能電站處于額定充電功率運行狀態(tài)時,通過EMS下發(fā)放電指令,同步用高速數(shù)據(jù)采集卡記錄電流、電壓的變化曲線,捕捉從充電切換到放電的瞬間狀態(tài)。


  切換時間計算:以電流方向發(fā)生改變且穩(wěn)定在±5%額定放電電流為切換完成標志,計算從指令下發(fā)到切換完成的時間,要求≤100ms。


  沖擊電流檢測:重點監(jiān)測切換過程中的沖擊電流峰值,需≤1.2倍額定放電電流,避免沖擊電流對電網(wǎng)與儲能設備造成損傷。


  2.電能質量測試方法


  電能質量直接影響電網(wǎng)設備運行壽命與供電可靠性,測試需聚焦諧波抑制、電壓偏差、頻率偏差三大核心指標,具體操作如下:


 ?。?)諧波抑制測試


  測試工況設置:儲能電站分別在25%、50%、75%、100%額定功率下運行,每種工況持續(xù)1小時,覆蓋充電、放電兩種模式。


  數(shù)據(jù)采集:用電能質量監(jiān)測儀采集并網(wǎng)點的電壓、電流信號,分析2~50次諧波的電流含量,計算總諧波畸變率(THDi)。


  合格標準:依據(jù)GB/T14549-1993《電能質量公用電網(wǎng)諧波》,注入電網(wǎng)的各次諧波電流含量需符合國家標準限值,總諧波畸變率THDi≤5%(10kV電壓等級)。


  (2)電壓偏差與頻率偏差測試


  電壓偏差監(jiān)測:在儲能電站滿功率充放電狀態(tài)下,連續(xù)24小時監(jiān)測并網(wǎng)點電壓,每1分鐘記錄1次數(shù)據(jù),計算電壓最大值、最小值與額定電壓的偏差率,要求偏差率≤±5%。


  頻率偏差測試:通過電網(wǎng)模擬裝置將并網(wǎng)點頻率調節(jié)至49.8Hz、50Hz、50.2Hz三個檔位,每個檔位運行30分鐘,記錄儲能電站輸出功率的穩(wěn)定性,要求頻率在49.5Hz~50.5Hz范圍內時,儲能電站持續(xù)并網(wǎng)運行且功率波動≤±2%額定功率。


  3.故障穿越能力測試方法


  故障穿越是儲能電站在電網(wǎng)故障時不脫網(wǎng)、保障電網(wǎng)穩(wěn)定的關鍵性能,主要包括低電壓、高電壓、連續(xù)低電壓故障穿越測試,測試流程需模擬真實電網(wǎng)故障場景:


 ?。?)低電壓故障穿越測試


  故障模擬設置:通過電網(wǎng)故障模擬器,設置并網(wǎng)點電壓跌落幅度(0%、20%、50%、80%額定電壓),跌落持續(xù)時間(0.1s、0.5s、1s),涵蓋對稱跌落與不對稱跌落兩種場景。


  測試過程:在儲能電站滿功率放電狀態(tài)下,觸發(fā)故障模擬,同步記錄電壓跌落期間的儲能電站并網(wǎng)狀態(tài)、無功電流注入量、PCS動作情況。


  判定標準:電壓跌落期間儲能電站保持并網(wǎng),且向電網(wǎng)注入的動態(tài)無功電流≥1.5倍額定無功電流(電壓跌落至0%時),故障切除后1s內恢復正常功率輸出,即為合格。


  (2)高電壓故障穿越測試


  故障參數(shù)設置:模擬并網(wǎng)點電壓驟升(110%、120%額定電壓),持續(xù)時間(0.1s、0.3s、0.5s)。


  監(jiān)測重點:記錄電壓驟升期間儲能電站的過壓保護動作情況,要求電壓≤120%額定電壓時不脫網(wǎng),且通過PCS限制過電流(≤1.2倍額定電流),避免設備損壞。


 ?。?)連續(xù)低電壓故障穿越測試


  連續(xù)故障模擬:設置兩次連續(xù)的低電壓故障(第一次跌落至50%額定電壓,持續(xù)0.5s;間隔1s后,第二次跌落至30%額定電壓,持續(xù)0.3s)。


  性能驗證:監(jiān)測兩次故障期間儲能電站的并網(wǎng)穩(wěn)定性、電池狀態(tài)(SOC、溫度)、BMS保護邏輯,要求兩次故障后均不脫網(wǎng),且電池無過充過放、溫度控制在安全范圍(通常≤45℃)。


  


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