安科瑞产品在户用电化学储能系统设计规范中的应用
DL/T5903-2025《户用电化学储能系统设计规范》对储能系统厂商和设备配套商提出了明确的设计依据。本文结合规范中关于接入电网、继电保护、电能计量、电能质量、监控系统、并网装置及储能**等条款的技术要求,介绍安科瑞相应产品的应用方案,为储能系统集成商和设计院选型提供参考。
1、规范的核心技术要求
1.1 适用范围
规范适用于通过10kV及以下电压等级接入工商业用户和居民用户配电网、额定能量为5kWh及以上,以锂离子电池、钠离子电池、铅酸/铅炭电池、液流电池为电能存储载体的固定式电化学储能系统新建、改建和扩建工程设计。
1.2 继电保护
规范按接入电压等级分别规定保护配置:通过10(6)kV接入时,应设置专用继电保护装置,包含过流、零序过流保护;通过380V/220V接入时,可由具备短路瞬时、过流、欠压保护及分励脱扣功能的断路器替代。所有储能系统均应具备防孤岛保护,非计划孤岛应在2s内断开;并依据是否允许倒送电,决定逆向功率保护的配置。220V单相接入时,单点额定功率不宜超过8kW,以减少三相不平衡影响。
1.3 电能计量
储能系统的充放电电能计量、双向计量设计应符合GB/T43526的规定。储能系统存在充电、放电两种工况,关口计量点需要具备正反向有功电能计量能力,并可为防逆流控制提供实时功率采样。
1.4 电能质量
储能系统经逆变器接入电网,其谐波、电压偏差、三相不平衡、电压波动闪变等指标应满足国家标准要求;在并网验收环节,需要对并网点电能质量进行监测与评估,长期运行的电能质量数据也应可追溯。
1.5 监控系统与**要求
规范要求储能系统配置监控系统,实现储能数据采集、能量管理与运维监控;储能系统直流侧应配置绝缘监测装置,实时监测电池直流回路的对地绝缘状态;场地消防方面,要求配置火灾及可燃气体探测器等辅助设施,电气**监测成为设计强制内容。
2、安科瑞产品在规范条款中的应用
2.1 继电保护:AM5SE-IS防孤岛保护装置
针对10kV接入的工商业储能系统,安科瑞AM5SE-IS防孤岛保护装置可满足规范第4.2节的保护配置要求,见图1:
1 防孤岛保护:检测非计划孤岛并在2s内动作断开,满足规范时限要求;
2 逆功率/防逆流保护:依据当地供电部门是否允许倒送电灵活投退;
3 过压、欠压、过频、欠频保护:完整覆盖并网点异常工况;
4 故障录波与事件记录:便于并网验收与事故追溯;
5 装置动作时间不大于2s,可直接跳开并网开关,实现储能系统与电网的快速隔离。
图1 光储系统并网配置
2.2 电能计量:ADL200N-CT/ADL400N-CT/DTSD1352
规范要求储能系统具备双向电能计量与防逆流采样能力,安科瑞外置互感器导轨式电能表ADL200N-CT(单相)和ADL400N-CT(三相)专为户用储能、光伏并网等新能源场景设计,见图2:
1 双向有功/无功电能计量:正反向电能分别计量,满足充放电分开计费与考核要求;
2 毫秒级功率响应:功率刷新速率达50ms,可配合逆变器或EMS快速实现防逆流逻辑;
3 RS485通讯:无缝接入储能管理系统,上传电压、电流、功率、电能等数据;
4 导轨式安装:体积小巧,直接适配户用储能配电箱的DIN导轨安装;
5 认证齐全:通过MID、UL、CE、RCM等国际认证,满足国内外户储市场要求。
图2 户储防逆流配置
工商业储能系统可采用DTSD1352三相多功能电能表作为并网计量:有功电能精度C级、无功2级,具备历史电能冻结和功率快速刷新功能,CPA认证齐全,适用于工商业储能的电能计量与能耗考核,见图1。
2.3 电能质量监测:APView电能质量在线监测装置
并网型储能系统的电能质量直接影响电网与其他用户设备的**运行。规范要求并网验收时进行电能质量评估,安科瑞APView500和APView400电能质量在线监测装置按IEC61000-4-30 A级标准设计,可**满足评估与验收要求,配置见图1:
1 稳态监测:2~63次谐波、0.5~62.5次间谐波、2.5k~8.9kHz高频谐波,电压/电流不平衡度、电压偏差、频率偏差、电压波动与闪变等指标全覆盖;
2 暂态监测:电压暂降、暂升、中断事件记录与故障录波,输出COMTRADE、PQDIF标准格式文件,支持暂降源定位与ITIC/SEMI F47容忍度曲线分析;
3 高精度测量:电压/电流测量精度±0.1%,频率±0.001Hz,电能0.5S级;
4 通讯与组网:3路RS485、4路以太网,支持Modbus RTU/TCP、IEC 61850规约,内置WebServer,便于远程调阅数据。
APView500和APView400可部署于公共电网连接点和储能系统并网点,长期在线记录电能质量数据,为并网验收提供合规依据,也为PCS运行异常、谐波超标等问题提供数据追溯手段。
2.4 监控系统:Acrel-2000MG微电网监控系统
针对规范对监控系统的要求,安科瑞提供Acrel-2000MG微电网能量管理系统方案:
1 **数据采集:采集储能PCS、电池BMS、并网柜配电仪表、电表等设备数据,实现储能系统全景监视;
2 能量管理:支持削峰填谷策略、SOC管理、光储协同调度,提升储能收益;
3 运维监控:远程运维、告警上传、历史数据存储与报表分析;
4 边缘网关:ANet系列智能网关在本地完成多协议数据采集、协议转换与断点续传,支持4G/以太网上云,适应户外分散布置的储能设备组网需求。
图3 Acrel-2000MG光储能量管理系统
2.5 储能**配套:AIM绝缘监测与母线测温
规范明确要求储能系统直流侧应配置绝缘监测,并对消防及电气**提出设计要求。AIM-T500L和AIM-D100系列绝缘监测仪可满足不同电压等级的绝缘监测要求:针对电池直流回路进行在线绝缘监测,实时监测直流母线正负极对地绝缘电阻,绝缘电阻低于设定阈值时告警,符合规范对储能直流绝缘**的要求。
由于大功率储能系统直流侧电流较大,可能导致直流母线发热,需要实时监测母线和电缆接头温度,可配置ARTM24多点测温装置用于监测直流侧温度,见图4。
图4 储能直流系统绝缘监测与母线测温
3、配套方案汇总
按DL/T5903-2025的条款要求,安科瑞产品的对应配套方案汇总如下表所示。
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名称
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图片
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型号
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功能
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应用
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防孤岛
/防逆流保护
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AM5SE-IS
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保护电力系统的稳定运行,电网停电时能迅速切断进线断路器,防止孤岛模式向电网反送电,保障电力设备和人员的**。
对于余电不上网分布式光伏场站提供逆流检测和保护功能,当逆流功率达到设定值2s内切断光伏和储能并网柜,防止逆流,当逆流消除并满足条件后自动合闸并网柜。
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储能并网柜/
进线柜
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弧光保护
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ARB6
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适用于交直流系统弧光信号和电流信号的采集,发现弧光故障时快速断开断路器。
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交直流侧
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电能质量在线监测装置
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APView500
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实时监测电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波、电压暂升/暂降/短时中断、电压电流瞬态监测等电能质量,记录各类电能质量事件,记录事件发生前后的波形,辅助用户分析电能质量,满足A级电能质量监测
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产权分界点
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电能质量监测装置
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APView400
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实时监测电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波、电压暂升/暂降/短时中断、电压电流瞬态监测等电能质量,满足A级电能质量监测
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储能
并网柜
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单/三相电能计量、防逆流
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ADL200-CT
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单相双向有功/无功电能计量,储能充放电计量、毫秒级功率响应,RS485通讯,可配合EMS/逆变器实现防逆流逻辑,导轨式安装,适配户储配电箱
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户用光储防逆流、计量
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ADL400-CT
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三相双向有功/无功电能计量,储能充放电计量、毫秒级功率响应,RS485通讯,可配合EMS/逆变器实现防逆流逻辑,导轨式安装,适配户储或小型工商储配电箱
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户用或小型工商光储防逆流、计量
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并网柜电能计量
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DTSD1352
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支持正反向有功、正反向无功电能计量,测量正反向*大需量以及*大需量发生的时间,14 个时区、8 个时段表、14 个日时段、8 个费率,有功电能精度C级,导轨安装。
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储能
并网柜计量
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ADL400
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直流绝缘监测
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AIM-T500L
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适配DC0~800V或AC0~690V系统,匹配DC800V及AC690V以下不接地交、直流标准。绝缘电阻监测1kΩ~10MΩ,预警报警范围10kΩ~10MΩ
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直流侧母排
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AIM-D100-TS
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适用于DC150V~1500V直流系统,监测直流正负极对地电阻,低于设定值报警。测量正负之间,正负极极对地电压。
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AIM-D100-TH
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监测DC100-1000V直流系统绝缘状态,监测直流正负极对地电阻,低于设定值报警。测量正负之间,正负极极对地电压,具过欠压报警功能。
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节点测温
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ARTM24
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ARTM-24温度巡检仪可接入NTC、PT100/ PT1000、热电偶传感器,在储能系统中主要用于直流母排和电缆的测温。它适用于1路或多路的温度测温与控制,可接入24路PT100/NTC温度信号。
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直流母排
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ATE400
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感应供电式无线测温传感器,测温范围-50℃-125℃,温度信号无线传输至接收设备,用于35kV及以下电压等级接点测温。
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交流测电缆接头、断路器温度
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能量管理系统
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EMS
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Acrel-2000MG
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采集储能PCS、电池BMS、配电仪表数据,具备削峰填谷、SOC管理、防逆流控制、柔性扩容、计划曲线、远程运维、异常告警,配合边缘网关完成现场数据采集、协议转换、上传云平台等。
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储能能量管理
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4、结语
从规范要求看,继电保护、电能计量、电能质量监测、监控系统四大类二次设备,安科瑞均有成熟产品可以落地:AM5SE系列防孤岛保护装置保障并网**,ADL200N-CT/ADL400N-CT与DTSD1352解决双向计量与防逆流采样,APView系列电能质量在线监测装置满足A级电能质量评估验收,Acrel-2000MG具备完整的监控与能量管理体系;同时以AIM绝缘监测仪补充储能**监测链条。安科瑞将持续完善用户侧储能的二次配套产品体系,为户用及工商业储能系统的**、合规、高效运行提供支撑。