標準編號:	GB/T 43462-2023
中文名稱:	電化學儲能黑啟動技術導則
英文名稱:	Technical guide for black-start of electrochemical energy storage
中標分類:	F19    新能源及其他
行業分類:	GB    國家標準
ICS分類:	27.180 27.180    風力發電系統和其 27.180
發布機構:	國家市場監督管理總局 國家標準化管理委員會
發布日期:	2023-12-28
實施日期:	2024-7-1
標準狀態:	valid
翻譯語言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符數:	18000 字
翻譯價格(元):	1260.0
交付時間:	付款后 1 個工作日

Technical guide for black-start of electrochemical energy storage 1 Scope This document specifies the general requirements and technical conditions for black-start of electrochemical energy storage, as well as the black-start technical requirements for black-start preparation, self-start, start of power generating equipment, and restoration of black-start power supply of the substation. This document is applicable to the planning, design, test and operation of electrochemical energy storage systems or stations which have black-start capability and may be served as black-start power supply. 2 Normative references The following documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. GB/T 36558 General technical requirements for electrochemical energy storage system in power system GB/T 38334 Technical specification for black-start of hydropower station GB/T 50064 Code for design of overvoltage protection and insulation coordination for AC electrical installations GB 51048 Design code for electrochemical energy storage station DL/T 2528 Basic terms of electric energy storage 3 Terms and definitions For the purposes of this document, the terms and definitions given in DL/T 2528 and the following apply. 3.1 black-start of electrochemical energy storage process of starting the connected power generation equipment or restoring the power supply of the substation equipment by means of the electrochemical energy storage system or station with black-start capability in the power system after a large-scale power outage without the support of an external power source 3.2 black-start time time from the loss of working power and standby power at a power generating equipment or substation to the time when the power generating equipment or substation is able to restore power to the point of connection 4 General requirements 4.1 According to the point of connection, start object and path of the electrochemical energy storage system or station, the black-start of electrochemical energy storage may be divided into two types: starting the power generation equipment and restoring the black-start power supply of the substation. See Annex A for the typical black-start mode. 4.2 The planning and deployment for black-start of electrochemical energy storage system or station shall be linked to the layout and path planning of their black-start power supply connected to the grid.

Foreword i 1 Scope 2 Normative references 3 Terms and definitions 4 General requirements 5 Technical conditions of black-start 6 Preparation for black-start 7 Self-start 8 Start of the power generating equipment 9 Restoration of black-start power supply of the substation Annex A (Informative) Typical black-start mode Annex B (Informative) Contents of the black-start scheme

1 范圍 本文件規定了電化學儲能黑啟動的總體要求和技術條件，以及黑啟動準備、自啟動、啟動發電設備和恢復變電站黑啟動供電等黑啟動技術要求。 本文件適用于具備黑啟動能力、可作為黑啟動電源的電化學儲能系統或電站的規劃、設計、試驗和運行。 2 規范性引用文件 下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。 GB/T 36558 電力系統電化學儲能系統通用技術條件 GB/T 38334 水電站黑啟動技術規范 GB/T 50064 交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規范 GB 51048 電化學儲能電站設計規范 DL/T 2528 電力儲能基本術語 3 術語和定義 DL/T 2528界定的以及下列術語和定義適用于本文件。 3.1 電化學儲能黑啟動 black-start of electrochemical energy storage 電力系統大面積停電后，在無外接電源支持的情況下，通過系統中具有黑啟動能力的電化學儲能系統或電站，啟動與其相連的發電設備或恢復變電站設備供電的過程。 3.2 黑啟動時間 black-start time 從發電設備或變電站失去廠用電工作電源及備用電源，至發電設備或變電站具備對并網點恢復供電能力的時間。 4 總體要求 4.1 根據電化學儲能系統或電站的并網點、啟動對象和路徑，電化學儲能黑啟動可分為啟動發電設備和恢復變電站黑啟動供電兩種類型，典型黑啟動方式見附錄A。 4.2 黑啟動電化學儲能系統或電站的規劃和布點應與其接入電網的黑啟動電源布局和路徑規劃相銜接。 4.3 電化學儲能電站設計應滿足GB 51048和GB/T 36558的要求。黑啟動過程中，電化學儲能電站黑啟動所需的功率配置應滿足正常負荷和沖擊負荷需求總和，能量配置應滿足各階段電量需求總和。 4.4 電化學儲能電站黑啟動時間宜不大于2h。 4.5 電化學儲能電站作為黑啟動電源時，正常運行期間應預留黑啟動所需的放電能量。 4.6 通過黑啟動試驗、具備提供黑啟動服務的電化學儲能電站應與電網調度機構簽訂黑啟動協議。 4.7 電網調度機構應計算電化學儲能電站黑啟動范圍和恢復路徑，并制定電網黑啟動預案。 4.8 黑啟動儲能電站應制定電站黑啟動方案，方案內容見附錄B，并定期進行黑啟動能力試驗，與黑啟動有關的設備在大修或技術改造后應重新進行試驗。 4.9 黑啟動儲能電站應每年組織黑啟動應急預案演練，熟悉各項操作，縮短黑啟動時間，并根據演練結果修訂預案。 4.10 參與黑啟動的電化學儲能電站應配置便攜式衛星通話設備、對講機等應急通信設備，并定期進行試驗維護。 4.11 黑啟動過程中電化學儲能電站若出現能量不足、電氣或機械故障等情況，危及人身和設備安全時，應立即停止，保障設備與人員安全。 5 黑啟動技術條件 5.1 自啟動 5.1.1 電化學儲能電站應具備離網穩定運行、二次調頻、二次調壓、零起升壓功能。 5.1.2 離網運行模式下儲能變流器應具備表1所示頻率范圍內運行的能力。 表1 離網模式下儲能變流器頻率運行范圍 頻率(f) 允許運行時間(t) f＞51.5Hz 根據變流器允許的最高頻率而定 51.0Hz＜f≤51.5Hz t≥30s 50.5Hz＜f≤51.0Hz t≥3min 48.5Hz≤f≤50.5Hz 連續運行 48.0Hz≤f＜48.5Hz t≥30min 47.5Hz≤f＜48.0Hz t≥60s 47.0Hz≤f＜47.5Hz t≥20s 46.5Hz≤f＜47.0Hz t≥5s f＜46.5Hz 根據變流器允許的最低頻率而定 5.1.3 電化學儲能電站應設置用于自啟動的儲能單元或配置獨立外部電源。 5.1.4 用于自啟動的儲能單元或外部獨立電源的額定放電功率應不小于1.2倍儲能電站廠用電功率，過載能力應滿足儲能電站站用負荷啟動的沖擊電流要求，額定放電能量應不小于15min廠用電持續用電電量。 5.1.5 用于自啟動的儲能單元的儲能變流器控制系統及電池管理系統宜具備直流側自取電能力。 5.1.6 電化學儲能電站不間斷電源容量應滿足自啟動儲能變流器控制系統和電池管理系統、儲能電站計算機監控系統、應急照明、消防系統等重要負荷需求，且持續供電時間宜不小于2h。 5.1.7 電化學儲能電站廠用電宜配置獨立母線，廠用電進線開關宜配置失電串聯切換、復電并聯切換功能，廠用電至自啟動儲能單元宜至少配置2路獨立供電路線。 5.1.8 用于零起升壓的儲能單元容量不應小于儲能電站升壓變、站用變、零起升壓啟動電氣路徑中變壓器的空載損耗及線纜損耗之和。 5.2 啟動同步發電機組 5.2.1 電化學儲能電站啟動發電機組的功率配置應滿足以下要求： a)儲能電站額定功率不小于發電機組黑啟動各階段必要的最大廠用負荷功率； b)儲能電站過載能力滿足啟動廠用最大沖擊負荷時的總功率； c)啟動廠內最大功率單臺電動機時，孤網母線電壓不低于額定電壓的80％，暫態過程不低于額定電壓的70％，對于有特殊啟動電壓要求的電動機，滿足設備制造商的要求； d)啟動廠內最大功率單臺電動機時，孤網母線頻率波動不超過±1Hz。 5.2.2 電化學儲能電站容量配置應滿足完成一次發電機組黑啟動全過程的電量需求。 5.2.3 電化學儲能電站啟動的發電機組的控制及保護系統、廠區照明等應滿足GB/T 38334的要求。 5.2.4 電化學儲能電站與發電機組的同期點宜選取發電機組原有的同期并網點。 5.3 啟動風電機組或光伏發電單元 5.3.1 電化學儲能電站黑啟動風電機組或光伏發電單元的功率配置應滿足以下要求： a)儲能電站額定放電功率不小于風電場或光伏電站廠用電負荷； b)儲能電站額定無功功率不小于所啟動風電機組或光伏發電單元至儲能系統的電氣路徑上所有線路的充電無功功率之和； c)儲能電站過載能力滿足所啟動的風電機組或光伏發電單元的沖擊電流； d)啟動單臺風電機組或光伏發電單元時，孤網頻率、電壓不超過風電機組或光伏發電單元的頻率、電壓運行范圍。 5.3.2 電化學儲能電站容量配置應滿足孤網負荷穩定運行的供電范圍和時間要求，宜考慮風光資源波動性和不確定性。 5.3.3 電化學儲能電站、風電場、光伏電站宜配置風光儲聯合監控系統，根據風電、光伏預測和實際功率及儲能可用能量，合理分配風光儲各子系統控制目標，維持孤網頻率和電壓在合理范圍。 5.3.4 零起升壓過程中電化學儲能電站與風電場或光伏電站的動態無功補償裝置控制策略應協調一致，避免出現電壓異常波動或振蕩。 5.3.5 電化學儲能電站至所啟動風電機組或光伏發電單元的短路阻抗應滿足風電機組或光伏發電單元運行的短路阻抗要求。 5.3.6 風電場或光伏電站宜分析評估黑啟動工況下電化學儲能電站與風電場或光伏電站的振蕩風險，并考慮配置儲能變流器或風電/光伏逆變器振蕩抑制功能。 5.4 恢復變電站黑啟動供電 5.4.1 電化學儲能電站恢復變電站黑啟動供電的功率配置應滿足以下要求： a)儲能電站額定無功功率大于變電站出線充電無功功率； b)儲能電站過載能力滿足線路充電和變電站內最大負荷啟動的沖擊電流； c)恢復變電站內最大負荷時，母線電壓和頻率波動滿足負荷運行要求。 5.4.2 電化學儲能電站容量配置應滿足孤網負荷穩定運行的供電范圍和時間要求。 6 黑啟動準備 6.1 黑啟動操作前應與電網調度機構確認系統處于全黑狀態，需黑啟動恢復電網運行。 6.2 黑啟動操作前應確認儲能電站廠用電外部電源進線開關已分閘。 6.3 黑啟動操作前應滿足以下條件： a)儲能電站當前可用能量滿足黑啟動電量需求； b)儲能電站無異常報警，各分系統狀態正常； c)黑啟動相關設備無故障，具備正常工作及黑啟動能力； d)黑啟動對象的繼電保護裝置及二次控制回路正常供電，斷路器能正常分合閘，信號采集、控制系統、通信能正常工作。 7 自啟動 7.1 滿足黑啟動條件后，應先進行電化學儲能電站自啟動。 7.2 電化學儲能電站自啟動前，應確認儲能電站不間斷電源工作正常，儲能電站的計算機監控系統、應急照明、消防系統工作正常。 7.3 滿足自啟動條件后，可按以下步驟自啟動電化學儲能電站： a)設置儲能電站為離網運行模式； b)調整啟動對象相關的保護參數至黑啟動模式； c)合上自啟動儲能單元到廠用電供電線路的開關； d)啟動自啟動儲能單元； e)廠用電負荷供電由不間斷電源并聯切換至自啟動儲能單元； f)恢復儲能電站空調系統、通風系統等全部廠用電負荷； g)儲能電站自啟動完成，具備啟動發電設備或恢復變電站黑啟動供電的能力。 8 啟動發電設備 8.1 啟動發電機組 8.1.1 接入發電廠廠用變壓器低壓側的電化學儲能電站自啟動后，可按以下步驟操作儲能電站帶孤網零起升壓： a)確認發電機組具備啟動條件； b)退出儲能變流器欠壓保護； c)調整運行方式，使零起升壓的儲能單元僅與儲能電站升壓變、站用變、黑啟動機組的廠用變、機組主變連接； d)上述儲能單元同步帶儲能電站升壓變、站用變、黑啟動機組廠用變、主變零起升壓； e)升至額定電壓后，投入儲能變流器欠壓保護，依次投入其他儲能單元。 8.1.2 孤網電壓穩定后，儲能電站廠用電負荷供電可由自啟動儲能單元并聯切換至站用變壓器，自啟動儲能單元可重新并入儲能電站升壓變低壓側母線。 8.1.3 儲能電站廠用電負荷轉為正常供電方式后，可按以下步驟啟動發電機組： a)按照黑啟動方案逐步恢復必要的電廠廠用電負荷； b)啟動黑啟動機組至全速空載狀態； c)啟動機組與儲能電站的同期合閘； d)將儲能電站控制模式切換至并網運行模式； e)穩定運行后，逐步恢復電廠其他廠用電負荷； f)調整并網點電壓，確保對電廠出線充電時線路末端工頻過電壓和操作過電壓滿足GB/T 50064的要求； g)與電網調度機構確認后，合閘電廠出線開關，完成對電廠出線充電。 8.2 啟動風電機組或光伏發電單元 8.2.1 接入風電/光伏場站內的電化學儲能電站自啟動后，可根據風、光資源預測和儲能電站能量情況，選擇合適的時機啟動風電機或光伏發電單元，可按以下步驟操作儲能電站帶孤網零起升壓： a)確認選定的風電機組或光伏發電單元具備啟動條件； b)退出儲能變流器欠壓保護； c)調整運行方式，使零起升壓的儲能單元僅與儲能電站升壓變、站用變、風電場或光伏電站的廠用變、選定啟動的風電機組或光伏發電單元箱變、集電線路、風電場或光伏電站主變連接； d)儲能單元同步帶儲能電站升壓變、站用變、風電場或光伏電站主變、箱變和集電線路零起升壓； e)升至額定電壓后，投入儲能變流器欠壓保護，依次投入其他儲能單元。 8.2.2 孤網電壓穩定后，儲能電站廠用電負荷供電可由自啟動儲能單元并聯切換至站用變壓器，自啟動儲能單元可重新并入儲能電站升壓變低壓側母線。 8.2.3 儲能電站廠用電負荷轉為正常供電方式后，可按以下步驟啟動風電機組或光伏發電單元： a)按照黑啟動方案逐步恢復風電場或光伏電站的廠用負荷； b)依次啟動選定的風電機組或光伏發電單元； c)利用風電、光伏維持儲能電站合理能量，儲能電站維持孤網穩定運行； d)調整并網點電壓，確保對場站出線充電時線路末端工頻過電壓和操作過電壓滿足GB/T 50064的要求； e)與電網調度機構確認后，合閘場站出線開關，完成對場站出線充電。 9 恢復變電站黑啟動供電 9.1 接入變電站低壓側或獨立的電化學儲能電站自啟動后，儲能電站帶孤網零起升壓，可按以下步驟操作： a)投入或退出變電站內與黑啟動相關的保護壓板； b)投入與黑啟動相關的變電站內自動控制裝置； c)退出儲能變流器欠壓保護； d)調整運行方式，使零起升壓的儲能單元僅與儲能電站升壓變、站用變、變電站主變、變電站母線連接； e)儲能單元同步帶儲能電站升壓變、站用變、變電站主變零起升壓； f)升至額定電壓后，投入儲能變流器欠壓保護，依次啟動其他儲能單元。 9.2 孤網電壓穩定后，儲能電站廠用電負荷供電可由自啟動儲能單元并聯切換至站用變壓器，自啟動儲能單元可重新并入儲能電站升壓變低壓側母線。