【标准解读】T/CES 283-2024《重力储能系统同步并网方法及运行技术要求》

中国电工技术学会团体标准T/CES 283-2024《重力储能系统同步并网方法及运行技术要求》由中国电工技术学会提出，国网江苏省电力有限公司经济技术研究院等单位起草编制完成。该标准规定了用于重力储能系统的同步并网条件及方法、有功功率和无功功率控制、电能质量、并网保护以及并网测试方法。

1. 标准起草单位及主要起草人

（1）起草单位

国网江苏省电力有限公司、国网江苏省电力有限公司经济技术研究院、国网江苏电力设计咨询有限公司、北京信息科技大学、华北电力大学、东南大学、武汉大学、国网甘肃省电力公司、贵州电网有限责任公司电网规划研究中心、江苏能呈电气有限公司。

（2）主要起草人

苏大威、朱寰、霍雪松、陈泉、胡亚山、李妍、王青山、张群、王义龙、赵海森、姚良忠、孙建龙、窦晓波、王祖凡、韩笑、冯燕军、胡秦然、何大瑞、罗凯明、杜云龙、南开辉、邹盛、汪德成、翟文超、宗炫君、张敏、于向阳、范逸斐、田方媛、郑嘉琪、刘浩、陈巨龙、李庆生、李震、王斌。

2. 标准制定背景

具有间歇性及波动性特征的大规模分布式可再生能源密集接入电网，会带来电网功率及电压的频繁波动，对电网的运行安全及稳定性带来潜在危害。储能是抑制电网功率及电压波动的一种有效方法。

基于抽水蓄能原理的重力储能技术，可通过储能介质物理升降的方式驱动发电电动机实现电能和势能的转换，具有储能介质种类多样、系统结构形式灵活、绿色环保、无自然损耗、环境适应性强等一系列优点，是一种应用范围广的新型储能技术。

当重力储能系统采用同步并网运行时，需在电网的功率及电压波动控制要求下进行频繁的充放电运行工况切换，包括充电放电模式相互切换、充电或放电过程中功率突增或突减等，都将会对并网系统产生冲击，从而对并网系统运行安全性及稳定性造成潜在风险。因此，迫切需要建立通用要求、连接方案、功率控制、电能质量、并网保护和并网测试相关的统一标准，以规范具有不同容量和特性的重力储能系统同步并网方法和运行技术。

3. 标准主要内容

（1）范围

本标准规定了用于重力储能系统的同步并网条件及方法、有功和无功功率控制、电能质量、并网保护以及并网测试方法的技术要求。

本标准适用于同步发电电动机直接并网的情况，且同步发电电动机机端电压为0.4kV、6kV、10kV和20kV，单机容量为kW级、MW级及以上的重力储能系统。

（2）规范性引用文件

本标准主要引用的文件主要包括：

GB/T 7261 继电保护和安全自动装置基本试验方法

GB/T 12325 电能质量 供电电压偏差

GB/T 12326 电能质量 电压波动和闪变

GB/T 14285 继电保护和安全自动装置技术规程

GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波

GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡

GB/T 15945 电能质量 电力系统频率偏差

GB/T 24337 电能质量 公用电网间谐波

GB/T 32899 抽水蓄能机组静止变频启动装置试验规程

GB/T 34123 电力系统变频器保护技术规范

DL/T 584 3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程

DL/T 671 发电机变压器组保护装置通用技术条件

DL/T 684 大型发电机变压器继电保护整定计算导则

DL/T 995 继电保护和电网安全自动装置检验规程

DL/T 1502 厂用电继电保护整定计算导则

DL/T 2380 抽水蓄能电站发电电动机变压器组继电保护整定计算技术规范

DL/T 5506 电力系统继电保护设计技术规范

（3）术语及定义

主要包括质量块、重力储能系统、同步发电电动机、重力储能系统热备用状态、充电响应时间、放电响应时间、充电调节时间、放电调节时间的定义。

（4）并网条件及方法

主要包括并网条件和并网方法，其中并网方法包括同步发电电动机并网基本要求、并网流程分类、变频起动后直接并网和由原动力起动后直接并网。

（5）功率控制

主要包括有功功率控制、无功功率控制。

（6）电能质量

主要包括重力储能系统接入公共连接点的谐波电压、间谐波电压、电压偏差、电压波动和闪变值、电压不平衡、频率偏差限制以及直流分量。

（7）并网保护

主要包括电网侧保护、同步发电电动机保护、厂用电保护、变频器保护、事故工况停机保护、保护设备测试。

（8）设备及并网运行测试方法

主要包括一般规定、重力储能系统并网电气设备试验以及重力储能系统运行试验。

4. 标准制定效益

当重力储能系统采用直接同步并网运行时，需在按照配电网的功率及电压波动控制要求进行多次频繁的充放电运行工况切换，包括充电放电模式相互切换、充电或放电过程中功率突增或突减等，都将会对并网系统产生冲击，从而对并网系统运行安全性及稳定性造成潜在风险。

通过建立重力储能系统同步并网方法及运行技术要求，规范重力储能系统的同步并网条件及方法、有功和无功功率控制、电能质量、并网保护以及并网测试方法，有效提高其并网适应性，对推动重力储能技术的发展和商业化应用有重要意义。

本标准对重力储能系统同步并网方法及运行技术做出规范性要求，填补国内在重力储能系统同步并网方法及运行技术方面的空白。本标准属于战略型新兴产业的新技术范畴，市场应用前景广阔。