浅谈储能电站标准化调试流程

浅谈储能电站标准化调试流程

朱子然

南京远能电力工程有限公司 江苏南京210000

摘要：储能电站作为国家新型电力形式，多数项目现场在实施阶段缺少规范性文件支撑，特别是多专业交叉作业，过程管控难度偏大。通过对储能电站施工调试步骤进行细分总结，形成一个标准化的作业流程，以确保实施阶段调试工作能保质保量开展。

关键词： 步骤、EMS能量管理系统、BMS电池管理系统、充放电、消防系统、并网测试

一、前言

磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂（磷酸亚铁锂，LiFePO4，简写为LFP）作为正极材料的锂离子电池，具有良好的电化学性能和低电阻，其有长循环寿命和良好的热稳定性，同时安全性较好。综合电池成本、循环寿命、环保无毒等诸多因素进行评比，磷酸铁锂电池胜过三元和铅酸电池，未来将成为储能电池的主力。

随着储能电站项目建设的快速增长，安全问题日趋凸显，其中项目建设阶段风险防范尤为重要，储能电站实施过程较为繁琐，作业现场缺少体系化管理，系统设备一旦失控，易诱发事故风险。针对储能电站调试阶段，有必要将调试过程细化，进行精细化管理，形成一套适用于磷酸铁锂电池储能电站的标准化调试流程。有效降低项目建设全过程的安全风险，树立储能电站建设高标准，进一步推动行业安全发展，协助打造高端电网，构建新一代电力系统。

二、编制依据

1、G/BT 34133-2017 储能变流器检测技术规程；

2.G/BT 34120-2017 电化学储能系统储能变流器技术范；

3.国能安全[2014]161号附件 防止电力生产事故的二十五项重点要求；

4.国能安全[2015]36号 电力监控系统安全防护总体方案；

5.Q/GDW 09-001-2012-40801《电能质量测试作业指导书》；

6.江苏电网储能电站有功控制技术规范；

7.移动式电化学储能系统技术要求；

8.国家标准电化学储能系统接入电网测试规范；

9.国家标准电化学储能系统接入电网技术规定；

10.江苏省公司标准储能电站交接试验规程。

三、储能电站标准化调试流程

步骤1：电池驻厂监造阶段调试

在电池制造阶段，按照规定要求，首先核实具备检测资质单位（如：CMA/CNAS）所出具的电池型式试验报告。一是可以反应电池实际运行工况，在电芯生产完成后开展全面检测，验证其是否达到现场使用的安全标准，以便于提前发现问题、解决问题。二是模拟电池遭遇极端外部环境和外力破损时电池的安全性测试，试验结果需满足安全运行要求。

电池驻厂监造阶段调试检查内容有: （1）电池模块出厂试验；（2）电池单体出厂试验；（3）电池簇出厂试验。

步骤2：储能子系统模拟充放电调试

储能子系统单个电池预制舱内有PCS变流器、BMS系统、汇流柜及EMS能量管理系统等，安装完成后按正式运行工况场景模拟测试，开展设备试运行前关键性调试工作，模拟检测试运行过程中可能出现的潜在隐患。通过测试能最大程度缩短现场调试的准备工作时间，并且提前发现问题，便于及时解决闭环，保障现场调试的顺利实施。所有功能测试与验证，BMS充放电策略、SOC算法、BMS保护逻辑、EMS功能、信息表及消防联动策略、并网性能测试需符合要求，同步做好相关记录及时归档。

调试试验检查内容：（1）BMS充放电策略；（2）SOC算法测试；（3）BMS信息表核对；（4）BMS保护逻辑及消防联动策略验证；（5）EMS能量管理系统功能测试；（6）热管理性能测试；（7）额定能量测试；（8）PCS变流器信息表核对；（9）并网性能测试。

步骤3：消防系统施工及调试

集中式储能电站电池数量较大，站端消防系统可靠性显得尤为重要。消防系统要处于安全可靠工作状态，确保设备调试时，电池预制舱内七氟丙烷灭火系统及细水雾灭火系统手动控制、自动控制及应急控制等功能，在发生紧急情况时能有效可靠动作。避免现场调试阶段电池所带来的安全隐患，为后续施工提供消防安全保障，消防系统必须满足标准规范要求并通过第三方检测方可投入使用。

调试试验检查内容：（1）电池舱消防系统有高压细水雾、七氟丙烷灭火系统；（2）站端消防系统、火灾自动报警系统和消防联动系统。

步骤4：交直流双系统静态调试

储能电站是由多个电池模组所组成的电池预制舱，通过动力电缆连接至PCS系统，PCS系统在完成逆变后经干式变压器升压并入高压电网系统。电池模组能否稳定、持续地在电网侧完成充放转换，直接受设备的安装调试质量影响。交直流系统设备的静态调试为关键性试验，通过高压试验和保护调试来验证设备功能和绝缘性能，只有试验合格的设备才可进行下一步分系统电池联调等工序工作。确保交直流双系统静态调试试验结论合格，具备与电池舱系统配合投运条件，做好各项试验数据记录及分析。

调试试验检查内容：（1）电气设备交接试验；（2）设备五防闭锁及保护调试；（2）自动化及安全系统调试（PMU同步相量等）；（3）EMS能量管理系统调试；（4）通讯及调度数据网路系统调试。

步骤5：EMS能量管理系统、BMS系统及各系统性联调

此步骤是在储能电站设备完成静态调试后开展，通过各系统联调测试来验证系统能否正常启动运行，各电气设备在电池系统充放电和系统联调过程中无故障发生，EMS系统下达功率控制指令，PCS可以正常执行，电池充放电数据正常，各项运行指标可以满足设计要求。

调试试验检查内容：（1）BMS电池监测联调调试；（2）PCS变流器系统联调调试；（3）智能辅助系统联调调试；（4）协控系统联调调试；（5）消防系统联调调试。

步骤6：项目验收及质量监督

储能电站正式投运前，需进行竣工验收及质量监督检查。项目竣工验收是全面检查设备制造、工程设计、安装调试和生产准备的重要环节，同时，还需持有经过能源质监站检查后所下发的允许并网通知书、及建设管理单位出具的竣工验收报告，才可向启委会申请项目启动。

验收检查内容：（1）土建专业：墙面及屋面渗漏水情况；开关、插座及电箱安装外观质量和尺寸偏差，给排水、暖通、建筑照明、动力设备运转情况。（2）电气专业：一二次系统、所用电及直流系统、通信及自动化系统等。（3）消防专业：建筑内部装修防火、消火栓系统、自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统、防烟排烟系统及通风、空调系统防火，消防电气、建筑灭火器等。（4）质量监督验收配合：建设行为资料检查，主体质量检查等。

步骤7：储能系统送电及并网测试

按照规定要求，储能系统正式并网启动后，半年内应将储能电池及PCS变流器等主要储能系统，由第三方有检测资质条件单位出具并网测试报告。此步骤是储能电站建设完成的里程碑步骤，储能系统作为储能电站的核心，主要通过充放电调节，实现系统高级功能。其各项数据结论应满足并网要求，储能系统并网投运后，在实际带电情况下，对储能电站进行充放电调试，并针对其高级功能开展整体系统性联调，为储能电站安全稳定运行奠定坚实基础。储能电站并网不同于常规变电站，储能电站送电后，储能系统才具备并网测试调试的必要条件。

并网测试内容有：（1）AGC/AVC控制并网测试，电能质量监测、信号传动核对、设定功率试验；（2）储能子系统充放电调试；（3）单台PCS功率测试、同一分裂臂下两台PCS测试等；（4）同一变压器下4台PCS测试；（5）全站系统带电联调。

测试观察期一般为24小时，待完成各项并网测试内容观察期结束后，若子站仍能保持对主站指令的跟踪调节，即可认为已完成并网投运工作。

    以上七个储能电站调试标准化流程以工程实际归纳总结，紧抓现场安全，充分考虑消防前置等条件，形成一套标准化调试流程，为储能电站建设提供有力安全和技术保障，最终顺利移交并完成达标投产。

四、结束语

目前国内储能电站项目建设的快速增长，是国家构建新型电力形式既定战略，项目实施过程缺乏体系化管理，部分管理措施空缺，系统设备一旦失控，易诱发事故风险。规范标准化作业，实施标准化调试，优化标准化流程，严控项目安全质量，强化总结提升管理水平，协同推进储能电站顺利安全投产运行。

五．参考文献

1.电网侧储能电站的技术原理及应用[J]. 刘牛.自动化应用. 2019(02)

2.含光伏发电与储能的配电网基于源—网—荷互动模式下电压安全最优控制策略[J]. 肖安南,张蔚翔,张超,邓祖强,郑跃军,朱能富.电力科学与技术学报.2020(02)

3.储能电站安全参与电网一次调频的优化控制策略[J]. 张嘉诚,夏向阳,邓子豪,陈贵全.中国电力. 2022(02)