NB/T 31016-2019.Technical specification for power control system of battery energy storage
system :Converter.
1范围
NB/T 31016规定了电池储能功率控制系统的变流器的工作环境条件、电气条件、 技术要求、试验方法、检测规则及标志等相关内容。
NB/T 31016适用于直流1500V及以下、交流1000V及以下电压等级的电池储能功能控制系统的变流器(以下简称“储能变流器”)
注:电池是指各类电化学能储能电池。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 191包装 储运图示标志
GB/T 2423.1电工电子产 品环境试验第2部分:试验方法试验A :低温
GB/T 2423. 2电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B :高温
GB/T 2423.3环境试验第2部分:试验方法试验cab:恒定湿热试验
GB/T 2423.4电工电 子产品基本环境试验规程第2部分:试验方法试验Db:交变湿热( 12h+12h循环)
GB/T 2900. 33电工术语 电力电子技术
GB/T 3859.1半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分:基本要求规范
GB/T 3859.2半导体变流器 应用导则
GB/T 4208外壳防 护等级(IP代码)

ICS 29.120.01
备案号：
中华人民共和国能源行业标准　NB/T310162019
电池储能功率控制系统变流器技术规范Technical specification for power control system of battery energy storagesystem :Converter
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2019-06-04发布
国家能源局
2019-10-01X实施
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1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4技术要求
4.1产品型式和主要参数
4.2使用条件
4.3性能要求
5试验
5.1试验平台
5.2仪器设备
5.3试验方法
6检验规则
6.1类型
6.2试验项目
7标志、标签和使用说明书
7.1标志和标签
7.2使用说明书
8包装、贮存和运输
8.1包装，
8.2购存，
8.3运输
NB/T31016-2019
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NB/T310162019
本标准按GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构编写》给定的规则起草修改了标准名称，原“电池储能功率控制系统技术条件”更改为“电池储能功率控制系统变流器技术规范”：
修改了“1范围”，原“电池储能功率控制系统”更改为“电池储能功率控制系统的变流器”、原“适用于风电、光伏发电等新能源发电系统和电力系统中的电池储能功率控制系统”更改为“适用于直流1500V及以下、交流1000V及以下电压等级的电池储能功能控制系统的变流器”；修改了“3术语和定义”，增加了“并网运行模式”、“离网运行模式”、“充放电转换时间”，删除了“直流分量”、“变流器效率”、“过载能力”；修改“4.1产品型式和主要参数”为“4.1产品类别”，删除原“4.1.2产品型号”和“4.1.3主要参数”内容，现“4.1产品类别”按照运行模式、安装环境、冷却方式分类；修改了“4.2.1正常使用的环境条件”，原“常温型：-20℃～+45℃、低温型：-30℃～+45℃”更改为“-20℃～+45℃；
一修改了“4.3性能要求”的部分项目顺序；增加了“4.3.1.1结构及外观要求”内容，按照主电路连接、二次线及电气元件安装等：—修改了“4.3.2绝缘”，内容参照GB/T34120-2017的规定。增加了“4.3.2.3电气间隙和爬电距离”，内容参照GB/T7251.1的规定。：删除了“4.3.3过载能力”中的“在120%的标称电流容量下，持续运行时间不应少于1min”有关规定：
修改“4.3.4总谐波畸变系数（THD）”为“4.3.4谐波和波形畸变”，奇次谐波由35\到39*h偶次谐波由36\到40″；
一增加了“4.35电网适应能力”频率响应、电压响应、低电压穿越、高电压穿越的有关内容：修改“4.36效率”原92%更改为94%一增加了“4.3.8有功率控制”和“4.3.9无功功率调节功能”的要求；修改原“4.3.9恒流充电急洗精度”、“4.3.10恒流充电电流纹波”、“4.3.11恒压充电稳定精度”、“4.3.12恒压充电电压纹波”精度参数要求：-增加了“4.3.20虚拟同步机功能，即储能变流器应具有虚拟同步机功能，以主动参与接入系统的电压、频率调节：
-增加了“4.3.21离网性能”，包括电压偏差、电压总谐畸变率和电压不平衡度：修改原“4.3.18通信接口”为“4.3.25通讯功能增加了DBUS等通信协议；修改原“4.3.21运行状态切换时间”为100ms；—删除了原“4.3.24.3.2恒定湿热”有关规定：-增加了“4.3.28电磁兼容”中的工频磁场抗扰度、阻尼振荡波抗扰度的有关的容，相关指标进行了修改；
增加了“5.3.5电网适应能力试验”，“5.3.8有功功率控制试验”、“5.3.9无功功率调节功能试验”等有关内容。
本标准由中国电器工业协会提出并归口。本标准主要起草单位：许昌开普检测研究院股份有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、北NB/T31016-2019
京鉴衡认证中心有限公司、阳光电源股份有限公司、华为技术有限公司、上能电气股份有限公司、上海正泰电源系统有限公司、江苏固德威电源科技股份有限公司、特变电工新疆新能源股份有限公司、协合新能源集团有限公司、深圳科士达科技股份有限公司、深圳信测标准技术服务股份有限公司、新疆金风科技股份有限公司、深圳市禾望电气股份有限公司、厦门科华恒盛股份有限公司、汉能移动能源控股集团有限公司、艾斯玛新能源技术（江苏）有限公司。本标准主要起草人：陈卓、果岩、王婷、黄晓阁、韩治国、黎忠琼、蔡欢、江涛、黄浪、赵芜桦、李彬、胡鼎、赵帅央、朱敏、曾春保、方振雷、郭庆、龚元平。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：-NB/T31016-2011。
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1范围
电池储能功率控制系统变流器技术规范本标准规定了电池储能功率控制系统的变流器的工作环境条件、电气条件、技术要求、试验方法，检测规则及标志等相关内容。
本标准适用于直流1500V及以下、交流1000V及以下电压等级的电池储能功能控制系统的变流器（以下简称“储能变流器\）：注：电池是指各类电化学能储能电池。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T191包装储运图示标志
GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.3环境试验第2部分：试验方法试验cab：恒定湿热试验GB/T2423.4电工电子产品基本环境试验规程第2部分：试验方法试验Db：交变湿热（12h+12h循环）
GB/T2900.33电工术语电力电子技术GB/T3859.1半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分：基本要求规范GB/T3859.2半导体变流器应用导则GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB5226.1
机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则GB/T12325
电能质量供电电压介许偏差
您限务
GB/T12326
GB/T13384
GB/T13422
GB14048.1
GB/T14549
GB/T15543
GB/T15945
电能质量电压化计波动和闪变
机电产品包装通用技务件
半导体电力变流器电气试验方注电能质量公用电网谐波
电能质量三相电压不平衡
电能质量电力系统频率偏差
电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系允中产生的电压波动和闪GB/Z17625.3
烁的限制
GB/T17626.2
试验和测量技术静电放电抗扰度试验电磁兼容
GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4
试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验电磁兼容
GB/T17626.5电磁兼容
试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.6
电磁兼容
试验和测量技术：
射频场感应的传导骚扰抗扰度
GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验NB/T31016-2019
GB/T17626.11电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验GB/T17626.18电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡波抗扰度试验GB17799.4电磁兼容通用标准工业环境中的发射标准GB/T19582.1基于Modbus协议的工业自动化网络规范第1部分Modbus应用协议GB/T34120-2017电化学储能系统储能变流器技术规范GB/T34133-2017储能变流器检测技术规程GB/T36547-2018电化学储能系统接入电网技术规定GB/T36548-2018电化学储能系统接入电网测试规范NB/T33015-2014电化学储能系统接入配电网技术规定NB/T33016-2014电化学储能系统接入配电网测试规程IEC60870-5-104远动设备和系统第5-104部分：传输协议3术语和定义
GB/T34120、GB/T34133、GB/T3859.1、GB/T2900.33、GB/T14549、GB/T15945、GB/T15543界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
电池储能系统batteryenergystoragesystem采用电化学能电池作为储能载体，应用于风电、光伏等新能源发电系统和电力系统储能电站，可调度的储能系统。
功率控制系统
powercontrolsystem
与储能电池组配套，连接于电池组与电网之间，把电网电能存入电池组或将电池组能量回馈到电网的系统，主要由储能变流器、监控系统、电池管理系统（BMS）及能量管理系统（EMS）等部件组成。3.3
pointofcommgneoupling
公共连接点
储能系统与公共电网直接连接点或经升变压器高压侧母线的接入点。3.4
孤岛运行islanded operation
务平台
电网失压时，电池储能系统仍保持对失压电网中的全部或一部分荷继续供电的状态3.5
计划性孤岛运行intentionalislanding按预先配置的控制策略，有计划地进入孤岛运行状态。3.6
unintentional islanding
非计划性孤岛运行
非计划、不受控地进入孤岛运行状态。2
NB/T310162019
防孤岛anti-islanding
防止非计划性孤岛运行的发生。3.8
constant current charge
恒流充电
充电过程中电流保持恒定，储能电池组电压随充电的进行逐步升高。当最高单体电池电压大于或等于规定的电压值后，停止充电。3.9
恒压充电constantvoltagecharge在充电电流范围内，充电电压维持在恒定值的充电。3.10
constant current limit voltage charge恒流限压充电
先以恒流方式进行充电，当储能电池组端电压上升到限压值时，自动转换为恒压充电，直到充电完毕。
稳流精度stabilized current precision储能变流器在恒流充电状态下，直流侧输出电流在其额定值范围内任一数值上保持稳定时，其输出电流稳定程度，按以下公式计算：Sr=[(Im—Iz)/Iz]×100%
式中：Sf一稳流精度；IM一输出电流波动极限值：Iz一输出电流整定值。3.12
稳压精度stabilizedwlcageprecision储能变流器在恒压充电状志干直流侧输出电流在其额定值范围内变化，其输出电压在其可调节范围内任一数值上保持稳定时其输出电压稳定程度，按以下公式计算：u=[(U/Uz)/U]×100%
一输出压整定值。
式中：u一稳压精度：UM一输出电压波动极限值：T3.13
预充电pre-charge
当最低单体电池电压低于最低允许值时，在最低单体电池电压上升到最低允许充电电压之前，采用的小于额定充电电流进行的电压恢复性充电过程。当最低单体电池电压上升到最低允汗电压之后，预充电过程即可结束，转为正常充电。3.14
并网运行模式
gridmode
NB/T310162019
储能变流器同步并入交流电网，以电流源特性运行，把电网电能存入电池组或将电池组能量回馈到电网的运行模式。
离网运行模式islandedmode
储能变流器以电压源特性运行，为储能系统交流侧所连接的电网提供电源的运行模式3.16
充放电转换时间transfertimebetweenchargeanddischarge储能系统在充电状态和放电状态之间切换所需要的时间。一般指从90%额定功率充电状态转换到90%额定功率放电状态与从90%额定功率放电状态转换到90%额定功率充电状态所需时间的平均值。4技术要求
4.1产品类别
产品的类别分为：
按运行模式分为并网型、离网型和并/离网型：一按安装环境分为户内型和户外型：按冷却方式分为空冷型和液冷型。4.2使用条件
4.2.1正常使用的环境条件
储能变流器应在规定的空冷和液冷的环境条件下工作：a）工作环境温度：
-20℃~+45℃;
b）空气相对湿度≤90%；
c）海拔高度≤2050m
4.2.2正常试验环境条件
主要包括使用气候条件，储能变流器应在如下大气环境下进行试验：信息服务平
a）环境温度：15℃~+35℃；
b）相对湿度：45%～75%；
c）大气压力：86kPa～106kPa。4.2.3正常使用的电气条件
若无其他规定，符合本标准的储能变流器在下列电网条件下，应能以正常方式运行：a）公用电网谐波电压应不超过GB/T14549中第4章规定的限值；b）储能变流器交流输出端三相电压不平衡度应不超过GB/T15543规定的数值，允许值为2%，短时不得超过4%；
c）电网电压允许偏差应符合GB/T12325的规定，电网电压的允许偏差为额定电压的土10%；d）电网频率允许偏差应符合GB/T15945的规定，电网频率允许变化范围47.5Hz51.5Hz。4
NB/T31016—2019
4.3性能要求
4.3.1一般检查
结构及外观要求
结构和机柜本身的制造质量、主电路连接、二次线及电气元件安装等应符合下列要求：a)储能变流器及机架组装有关零部件均应符合各自的技术要求：b)油漆电镀应牢固、平整，无剥落、锈蚀及裂痕等现象：C）机架面板应平整，文字和符号要求清楚、整齐、规范、正确：d)标牌、标志、标记应完整清晰：e)各种开关应便于操作，灵活可靠。4.3.1.2电气要求
应保证各个电气连接的正确性，电抗器、电容器等元器件应在装配前筛选、测试并确认其具备正常功能，电缆截面积和电缆头的压接、焊接应满足储能变流器最大导通电流能力及工艺要求，应满足GB5226.1中的规定。
4.3.2绝缘
4.3.2.1绝缘电阻
在4.2.2规定的正常试验大气条件下，储能变流器各独立电路与外露的可导电部分之间，以及与各独立电路之间的绝缘电阻，不应小于1M2。试验电压按表1的规定进行。表1绝缘电阻试验电压等级
单位：V
额定绝缘电压U
604≤250
250≤100
1000U150
4.3.2.2介质强度
试验电压
a）在4.2.2规定的正常试验大气条件下，储能变流器应能承受频率为50Hz，历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象：b）工频交流试验电压值按表2规定进行选择，也可以采用流试验电压，其值应为规定的工频交流试验电压值的~2倍；
c）试验过程中，任一被试电路施加电压时，其余电路等电位互联接地。表2介质强度试验电压等级
单位：V
额定电压U
60U300
试验电压
额定电压U
300690800U≤1000
10004.3.2.3电气间隙和爬电距离
试验电压
NB/T310162019wwW.bzxz.Net
储能变流器各带电电路之间以及带电部件、导电部件、接地部件之间的电气间隙和爬电距离应符合GB/T7251.1的规定。
4.3.3过载能力
在110%的额定电流下，储能变流器持续运行时间不应少于10min。4.3.4
谐波和波形畸变
储能变流器运行时，注入电网的电流谐波总畸变率限值为5%，分次谐波电流含有率限值见表3。表3谐波电流含有率限值
奇次谐波次数
11\-15h
17-21a
23-33rd
35\-39ra
含有率限值（%Ix）
注1：I为储能变流器交流侧额定电流。偶次谐波次数
2nd-10h
12-16*
18-22n
24h-34/5
注2：电流谐波测试时应排除因电网电压谐波引起的电流谐波含有率限值（%Is）
电网适应能力
频率响应
频率响应按如下要求：
当校入点频率低于49.5Hz时，应停止充电；当接入点频率高于a）并入380V配电网的储能变流器，50.2Hz时，应停止向电网送电；b）并入6kV及以上电压等级的储能变流器应能具各的耐受系统频率异常的能力，应能按表4要求运行。
表4频率响应时间要求
频率范围
f<48Hz
48Hz≤f<49.5Hz
49.5Hz≤f≤50.2Hz
储能变流器不应处于充电状态。运行要求
储能变流器应根据允许运行的最低频率或电网调度机构要求确定是否与电网脱离。处于充电状态的储能变流器应在0.2s内转为放电状态，对于不具备放电条件或其他特殊情况，应在0.2s内与电网脱离。处于放电状态的储能变流器应能连续运行。正常充电或放电运行
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