【国家标准】 电化学储能电站监控系统技术规范

ICS27.180
CCSF19
中华人民共和国国家标准
GB/T42726—2023
电化学储能电站监控系统技术规范Specificationofsupervisionandcontrolsystemforelectrochemicalenergystoragestation
2023-05-23发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-12-01实施
GB/T42726—2023
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4总体要求
5正常工作条件
6技术要求
7检测试验
8标志、包装、运输和贮存
附录A (资料性)
附录B (资料性)
附录C (资料性)
电化学储能电站监控系统典型架构电化学储能电站监控系统信息点表次
电化学储能电站监控系统报警分级表1
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则定起草。
GB/T42726—2023
第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出。本文件由全国电力储能标准化技术委员会（SAC/TC550)归口，本文件起草单位：南方电网储能股份有限公司、中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司、广东电网有限责任公司电力调度控制中心、北京四方继保自动化股份有限公司、华为数字能源技术有限公司、中国电力科学研究院有限公司、南方电网调峰调频（广东）储能科技有限公司、国网浙江省电力有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司。本文件主要起草人：陈满、李毓炬、张维、胡振恺、任雁铭、赵凤青、龙柏林、董立志、杨银国、汪志强、彭煜民、孔飘红、李勇琦、周钰、彭鹏、谈赢杰、李昊哗、雷旗开、陆秋瑜、孙万洲、万民惠、张晓明、李相俊、谭启鹏、闻有为、刘邦金、李志浩。I
1范围
电化学储能电站监控系统技术规范GB/T42726—2023
本文件规定了电化学储能电站监控系统（简称“监控系统”）数据采集、数据处理、控制与调节、报警事件顺序记录与事故追忆、通信、数据存储、人机接口、系统对时、系统负载率等要求描述了相应的试验方法，规定了监控系统正常工作条件、系统架构、标志、包装、运输和贮存等内容。本文件适用于电化学储能电站监控系统的设计、制造、试验、检测、运行、维护和检修等。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T191包装储运图示标志
GB/T4798.2环境条件分类环境参数组分类及其严酷程度分级率第2部分：运输和装卸
GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T19582(所有部分）基于Modbus协议的工业自动化网络规范GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T36572电力监控系统网络安全防护导则DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议集的IEC60870，5-101网络访问
DL/T667远动设备及系统第5部分：传输规约第103篇：继电保护设备信息接口配套标准DL/T698.41电能信息采集与管理系统第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信DL/T719远动设备及系统第5部分：传输规约第102篇：电力系统电能累计量传输配套标准
DL/T860（所有部分）电力自动化通信网络和系统DL/T2528电力储能基本术语
3术语和定义
DL/T2528界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
站控层stationlevel
由集中布置在计算机室或二次设备室（舱）的监控系统设备组成，实现全站监视与控制等功能的电站控制层级。
现地层locallevel
由布置在被控设备现地的监控系统设备组成，实现数据采集、设备监视与控制等功能的电站控制层级。
GB/T42726—2023
4总体要求
4.1监控系统架构应包括站控层和现地层，满足系统可靠性、实时性和可扩展性要求，系统典型架构见附录 A。
4.2监控系统应具备监视、控制、保护及通信等功能。4.3监控系统应用服务器、远动工作站等重要设备宜几余配置。4.4监控系统出厂前应进行各项功能及相关性能试验4.5监控系统网络安全防护应符合GB/T22239、GB/T36572的规定。正常工作条件
5.1温度和湿度
监控系统在下列温度、湿度环境下应正常工作温度：5℃~40℃；
相对湿度：90%，无凝露。
5.2海拨
海拔应不高于2000m。
5.3振动和冲击
水平和垂直方向振动加速度应不高于1m/s。5.4电源
5.4.1交流电源应满足下列要求
单相交流电压允许偏差：-20%~+15%；谐波含量小于5%。
5.4.2直流电源应满足下列要求
直流电压允许偏差：-20%~+15%；a)
b）直流电压纹波系数小于5%。
5.5防雷与接地
5.5.1监控系统的电源及远动通道接口宜配置浪涌控制设备。5.5.2监控系统盘柜应设置工作接地和保护接地，接地铜排截面应不小于100mm2，接地电阻应不大于202。
3信号线缆屏蔽层应采用单点接地方式。技术要求
6.1数据采集
6.1.1监控系统应采集电池管理系统、储能变流器、变配电设备和辅助系统等设备运行信息。采集电池管理系统的信息见附录B中表B.1。6.1.2
6.1.3采集储能变流器的信息见表B.2。6.1.4采集变配电设备的信息见表B.3。GB/T42726—2023
6.1.5采集消防系统、供暖通风与空气调节系统、环境监测装置、直流电源等辅助系统的信息见表B.4。6.1.6监控系统数据采集响应时间应满足下列要求：数字量信息响应时间(从1/O输入端至站控层)不超过2s;a）
b）模拟量信息响应时间(从I/O输入端至站控层)不超过35。6.2数据处理
监控系统应识别不同数据质量状态，并用不同颜色显示。6.2.1
监控系统应具备常用数学运算功能，并支持设定周期内的数据统计。6.3控制与调节
6.3.1监控系统控制功能主要包括：储能系统启停、并/离网运行模式切换、充/放电模式切换；a)
b）断路器、隔离开关等设备的分合操作。6.3.2从监控系统站控层发出控制指令，到现地层设备响应指令的时间应不超过1s。6.3.3监控系统应能接收调度指令，支持有功和无功控制与调节，具备自动发电控制(AGC)和自动电压控制(AVC)功能。
6.3.4监控系统应支持下列一种或多种电站运行模式：a)
调峰；
调频：
紧急功率支撑；
电压控制：
跟踪计划曲线；下载标准就来标准下载网
平滑功率输出；
电压暂降支撑；
备用电源供电。
监控系统应具备防误闭锁功能。6.3.6
监控系统应支持自动和手动两种控制方式，并可相互切换。6.3.7监控系统应能在站控层和现地层间无扰动切换，同一时刻只允许单级控制，且现地层优先。6.3.8监控系统应支持用户控制权限设置，不同权限用户可进行控制与调节、参数设置等不同权限操作，权限变更日志应存档。
6.4报警
6.4.1监控系统应在电站发生事故事件时进行报警，报警按严重程度分为一级、二级、三级。6.4.2一级报警信息应为需要立即停机或停电处理的报警信息，见附录C中表C.1。6.4.3二级报警信息应为需要立即采取应急处理措施的报警信息，见表C.2。6.4.4三级报警信息应为需要加强监视及一、二级报警复归的报警信息，见表C.3。6.4.5报警应按不同级别发出声、光报警信号，并推出相应报警画面。报警事件发生后，监控系统显示信息或发出声光报警的时间应不超过2s。6.4.6监控系统自诊断状态异常应发出报警信号。6.5事件顺序记录和事故追忆
6.5.1监控系统应对电化学储能电站重要事件进行顺序记录，记录宜包括下列内容：3
GB/T427262023
a）电池管理系统、储能变流器等设备上传的动作信号、报警信号及时标；b）断路器、隔离开关、变压器等变配电设备上传的动作信号、报警信号及时标。6.5.2监控系统应具备事故追忆功能，追忆记录采样频率宜不少于1次/s,追忆时段长度宜不少于180s并应包括事故前和事故后两时段，其中事故前不少于60s,事故后不少于120s。6.6通信
6.6.1监控系统设备间通信应采用以太网接口，宜采用符合GB/T19582(所有部分)、DL/T667、DL/T860（所有部分）等标准的通信协议。6.6.2监控系统应具备与上级调度通信的功能，并支持以太网接口、串行接口等；对于接入110(66)kV及以上电压等级公用电网的电化学储能电站，监控系统与调度端的通信通道应亢余配置，其中一路为光缆通道。监控系统远动工作站应满足下列要求：a）采用符合DL/T634.5104、DL/T719等标准的通信协议；具备远动信息的直采直送功能；b)
具备与一个或多个上级调度通信的能力。c)
监控系统站控层与现地层通信宜采用以太网，并满足下列要求：6.6.3
与电池管理系统、储能变流器通信宜采用符合GB/T19582(所有部分)、DL/T634.5104DL/T860(所有部分）等标准的通信协议；b)
与保护装置通信宜采用符合GB/T19582（所有部分）、DL/T667、DL/T860（所有部分）等标准的通信协议；
与电能采集终端通信宜采用符合GB/T19582（所有部分）、DL/T698.41、DL/T719DL/T860(所有部分）等标准的通信协议；d)
与故障录波装置通信宜采用符合GB/T19582（所有部分）、DL/T667、DL/T860（所有部分）等标准的通信协议：
与消防系统、供暖通风与空气调节系统、环境监测装置等设备通信宜采用符合GB/T19582(所e)
有部分）、DL/T860（所有部分)等标准的通信协议。6.6.4监控系统应具备主备通信通道自动切换功能。6.7数据存储
6.7.1监控系统应具备实时数据转历史数据存储功能。监控系统应具备电站实时数据定期和触发存储功能。6.7.2
监控系统应具备事件顺序记录存储功能。6.7.3
6.7.4监控系统应具备不少于3个月数据存储容量。6.8人机接口
监控系统人机接口应具备数据输入、显示、输出等功能。6.8.1
监控系统人机接口应具备设备控制与调节的操作、参数设置等功能。6.8.2
6.8.3监控系统人机接口应具备电站电气接线图、主要设备运行状态图、运行工况换图、有功/无功自动控制图、不间断电源等公用接口设备状态图、监控系统架构及通信网络状态图等图形画面的显示与调用功能。
6.8.4监控系统人机接口应具备数据输出、报表打印等操作功能。6.8.5监控系统人机接口画面调用响应时间应不大于1s,画面更新周期应不大于2s。6.9系统对时
电化学储能电站宜配置统一的时间同步系统，并满足下列要求：4
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时间同步系统应支持接收北斗等卫星对时系统的对时信号主时钟应采用双机穴余配置：站控层其他设备宜采用NTP、SNTP或PTP协议对时，现地层设备宜采用IRIG-B方式对时；测控装置对时误差应不大于1msi失去同步时钟信号60min内，测控装置守时误差应不大于1ms。系统负载率
监控系统CPU负载率应满足下列要求：储能系统故障时，任意10s内CPU负载率不高于70%；储能系统正常运行时，任意30min内CPU负载率不高于30%。监控系统网络负载率应满足下列要求：储能系统故障时，任意10s内网络负载率不高于40%；储能系统正常运行时，任意30min内网络负载率不高于30%。7检测试验
7.1一般规定
7.1.1监控系统出厂前应对其功能和部分性能进行检测试验，试验应包括数据采集、数据处理、控制与调节、报警、事件顺序记录和事故追忆、通信、数据存储、人机接口、系统对时、系统负载率等项目，具体试验项目见表1。
7.1.2监控系统宜采用模拟装置进行出厂试验。模拟装置应具备与监控系统通信的接口，并支持模拟上级调度、电池管理系统、储能变流器、变配电设备、消防系统、供暖通风与空气调节系统、环境监测装置等设备，模拟信号精度应满足试验要求。7.1.3出厂试验应在正常工作条件下进行，试验前应连接模拟装置与监控系统之间的通信线路。表1、储能电站监控系统出厂验收试验项目序号
数据采集
数据处理
控制与调节
试验项目
事件顺序记录和事故追忆
设备控制
功率调节
自动发电控制（AGC)
自动电压控制(AVC)
运行模式设置
防误闭锁
控制层级设置
控制权限设置
报警响应
自诊断
事件顺序记录
事故追忆
技术要求章条号
试验方法章条号
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数据存储
人机接口
系统对时
系统负载率
7.2数据采集试验
表1储能电站监控系统出厂验收试验项目(续)试验项目
数据采集试验应按下列步骤进行：a)
远动通信
站内通信
通信故障报警
技术要求章条号
试验方法章条号
通过模拟装置输出数据采集点模拟量或数字量，记录模拟装置的输出值和输出时刻t；记录相关数据在监控系统的显示值和显示时刻t2，检查显示值与模拟装置输出值的一致性；计算并记录模拟量或数字量的采集响应时间△t-t-t：d）按照）～依次对61中电池管理系统、储能变流器变配电设备和辅助系统所有采集的模拟量和数字量进行试验。
7.3数据处理试验
数据处理试验应按下列步骤进行：a)
通过模拟装置模拟储能系统在正常和异常工况下运行10min的数据；记录监控系统界面不同质量状态数据显示的颜色；通过监控系统对数据进行常用算术运算及逻辑运算；统计该时段储能系统充/放电量、循环次数、主要设备数据极值等运行数据；记录计算结果。
7.4控制与调节试验
7.4.1设备控制试验
设备控制试验应按下列步骤进行：a)
在监控系统控制界面中选择一个可控开关设备，进行分合或启停操作，记录操作时间ti；记录监控系统中该设备状态开始变化的时间t2和变化情况；计算并记录控制指令响应时间△t=t2-t1;d）按照a)-c)依次测试模拟装置中其他储能电站可控设备。7.4.2
功率调节试验
功率调节试验应按下列步骤进行：a)
将监控系统控制层级设置为“站控层”，将控制方式设置为“手动”；在监控系统上调节各储能系统有功功率或者无功功率设定，记录操作时间tt检查模拟装置中相关储能系统的有功功率或者无功功率应发生相应变化，记录变化时间t2d）计算并记录功率调节响应时间△t=t2-ti。7.4.3自动发电控制(AGC)试验
自动发电控制(AGC)试验应按下列步骤进行：将监控系统控制层级设置为“站控层”，将控制方式设置为“自动”；a)
b）在监控系统上设置储能电站各储能系统的有功功率分配策略；GB/T42726—2023
通过模拟装置模拟上级调度下发超出储能电站可调节能力范围的有功调节指令，记录监控系c
统执行情况：
通过模拟装置模拟上级调度下发储能电站可调节范围内的有功调节指令；e）
记录监控系统中储能电站的有功功率的输出值及各储能系统功率分配情况7.4.4
自动电压控制(AVC)试验
自动电压控制（AVC)试验应按下列步骤进行：将监控系统控制层级设置为“站控层”，将控制方式设置为“自动”；a）
在监控系统上设置储能电站各储能系统的无功功率分配策略c
通过模拟装置模拟上级调度下发超出储能电站可调节能力范围的无功调节指令，记录监控系统执行情况：
通过模拟装置模拟上级调度下发储能电站可调节范围内的无功调节指令；d)
记录监控系统中储能电站的无功功率的输出值及各储能系统功率分配情况。运行模式设置试验
运行模式设置试验应按下列步骤进行：选择6.3.4列举的一种储能电站运行模式，在监控系统界面设置储能电站运行在该模式下；a）
通过模拟装置模拟上级调度下发功率指令；c)
记录监控系统接收和下发功率指令的情况；d)
依次选择6.34列举的所有储能电站运行模式，重复b)和c）并记录不同运行模式下监控系统接收和下发功率指令的情况。
6防误闭锁试验
防误闭锁试验应按下列步骤进行：在模拟装置中将某个可控设备设置为不满足操作条件的状态；a）
在监控系统控制界面中对该设备进行操作；b)
检查并记录该设备变化状态和防误闭锁原因；c
d）按照a)~c)依次测试模拟装置中的其他储能电站可控设备。控制层级设置试验
控制层级设置试验应按下列步骤进行：在模拟装置中将某个设备的控制层级设置为“现地控制”；a
记录监控系统中该设备的控制层级；b）
通过监控系统向该设备下发指令，记录该设备动作情况；d)
为“远方控制”；
在模拟装置中将该设备的控制层级设置为记录监控系统中该设备的控制层级；通过监控系统向该设备下发指令，记录该设备动作情况。7
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7.4.8控制权限设置试验
控制权限设置试验应按下列步骤进行：设置不同用户权限，分别以不同权限用户登录监控系统；a)
向设备下发用户权限内的控制调节指令，检查指令下发成功；b)
进行无用户权限的操作，检查操作无效：记录监控系统不同用户权限测试情况；d)
检查并记录权限变更日志中的变更记录。e)
7.5报警试验
7.5.1报警响应试验
报警响应试验应按下列步骤进行：通过模拟装置触发附录中报警事件，记录触发时刻ts;a)
记录监控系统推出的报警信息及相应报警时刻t2；b)
计算并记录报警响应时间△t=tz-ti;按照a)-c)依次对6.4中的一级、二级、三级报警事件进行试验。d
自诊断试验
自诊断试验应按下列步骤进行：a)
通过断开物理连接或模拟通信中断的方式触发监控系统站控层通信故障：b)
从监控界面检查并记录所有监控系统设备运行状态；c
记录故障设备和相应穴余设备的投退情况；记录相关报警事件。
7.6事件顺序记录和事故追忆试验7.6.1事件顺序记录试验
事件顺序记录试验应按下列步骤进行：a)
通过模拟装置在10s内触发电池管理系统、储能变流器、断路器、隔离开关、变压器等设备的100个动作信号和报警信号，记录每次触发的时间与内容；检查监控系统事件顺序记录与事件触发的一致性。b)
2事故追忆试验
事故追忆试验应按下列步骤进行：在监控系统设置追忆时段为事故前60s、事故后120s；a
监控系统运行超过60s后通过模拟装置分别发出三次事故信号：b)
启动事故反演，进行事故前60s到后120s之间的数据记录回放；d)
检查并记录三次事故反演数据记录与事故中模拟装置产生运行数据的一致性。7.7通信试验
7.7.1：远动通信试验
远动通信试验应按下列步骤进行：8
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按照上级调度下行信息点表，通过模拟装置模拟上级调度下发控制调节指令；a）
记录监控系统接收的指令并检查一致性；按照监控系统上行信息点表，通过监控系统向模拟装置模拟的上级调度发送上行信息，并检查c）
一致性；
d）记录模拟装置接收的信息，并检查一致性。7.7.2站内通信试验
站内通信试验应按下列步骤进行：a）
按照下行信息点表，通过监控系统站控层向模拟装置模拟的现地层设备发送控制与调节指令记录模拟装置接收的指令，并检查一致性；b）
按照上行信息点表，通过模拟装置模拟现地层设备向监控系统站控层发送设备信息；c）
d）记录监控系统接收的信息，并检查一致性。7.7.3通信故障报警试验
通信故障报警试验应按下列步骤进行：在模拟装置与监控系统通信正常的情况下断开通信连接；a）
记录监控系统通信故障报警信息；b）
重新连接通信连接线，恢复正常通信；记录监控系统通信恢复信息。
7.8数据存储试验
数据存储试验应按下列步骤进行：设置监控系统运行数据的定时存储周期为1min;a)
通过模拟装置模拟储能系统持续运行5min:b)
通过模拟装置模拟数字量变位或模拟量越限生成100个事件；查看并记录历史数据库中周期存储的时间间隔及存储数据与b)中模拟数据的一致性；d)
查看并记录历史数据库中触发存储的事件记录与C)中模拟事件的一致性。7.9人机接口试验
人机接口试验应按下列步骤进行：a）
以多窗口的方式显示监控画面，检查画面清晰度；依次检查6.8.3所列的图形画面，记录从图形调用到图形正常显示的响应时间及画面更新b)
周期：
在监控系统修改设备的定值参数，记录模拟装置上该设备的参数变化情况；通过时间、报警等级、设备类型等检索历史数据，记录查询结果；d)
从人机接口界面导出数据报表，并检查与系统查询数据的一致性。e）
系统对时试验
系统对时试验应按下列步骤进行：保持时间同步系统与监控系统各服务器、工作站的正常通信连接，记录时间同步系统与各服务a
器、工作站的时间，并检查一致性：断开时间同步系统与其他设备的网络通信：b）
随机调整并记录各服务器和工作站的时间；9
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