GB 51048-2014  电化学储能电站设计规范(完整正版、清晰无水印)

3.0.3站址应有方便、经济的交通运输条件，与站外公路连接凡

1 地震断层和设防烈度高于九度的地震区： 2 有泥石流、滑坡、流沙、溶洞等直接危害的地段； 3 采矿陷落（错动）区界限内； 4 爆破危险范围内； 5 坝或堤决溃后可能没的地区； 6 重要的供水水源卫生保护区： 7 历史文物古迹保护区。

3.0.6站址不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，

食品添加剂标准1大型电化学储能电站站址场地设计标高应高手频率为 1%的洪水水位或历史最高内涝水位； 2中小型电化学储能电站站址场地设计标高应高于频率为

2%的洪水水位或历史最高内涝水位； 3，当站址场地设计标高无法满足上述要求时，应设置可靠的 挡水设施或使主要设备底座和生产建筑物室内地坪标高高于上述 高水位。

4.0.1电站应按最终规模统筹规划。总体规划应与当地的城镇 规划或工业区规划相协调，宜充分利用就近的交通、给排水及防洪 等公用设施。站区内设备的布置应紧凑合理，方便操作，并应设置 检修场地及放置备品备件、检修工具的场所，以及相应的消防及运 输通道和起吊空间。 4.0.2防洪、抗震设防地区的电站，应根据地质、地形等因素，将 主要的生产建、构筑物布置在相对有利的地段。

4.0.3电化学储能电站内建、构筑物及设备的防火间距不应小于 表4.0.3的规定，

表4.0.3电化学储能电站内建构筑物及设备的防火间距（m

注：1，建、构筑物防火间距应按相邻两建筑物外墙的最近距离计算，如外墙有口 出的燃烧构件时，应从其凸出部分外缘算起。 2相邻两座建效两面的外墙为非燃烧体且无门窗洞口、无外露的燃烧屋横， 其防火间距可按本表减少25%。 3：相邻两座建筑较高一面的外墙如为防火墙、且两座建筑物门窗之间的净距 不小于5m时，其防火间距不限，但甲类建筑之间不应小于4m。 4其他建、构筑物及屋外配电装置的防火间距应符合现行国家标准《火力发 电厂与变电站设计防火规范》GB50229中变电站的有关规定。 5本表中一”表示不限制，该间距可根据工艺布置需要确定。 4.0.4：站区竖向布置宜合理利用自然地形，因地制宜确定竖向布 置形式。 4.0.5竖向设计应与站外已有和规划的道路、排水系统、周围场 地标高等相协调。 4.0.6户外散开式电化学储能电站应设置栅栏、围墙等：设置于 电源侧、变配电所内的电化学储能电站，其外墙可作为围护隔离 墙。

4.0.4：站区竖向布置宜合理利用自然地形，因地制宜确定竖向布 置形式。 4.0.5竖向设计应与站外已有和规划的道路、排水系统、周围场 地标高等相协调。 4.0.6户外散开式电化学储能电站应设置栅栏、围等：设置于 电源侧、变配电所内的电化学储能电站，其外墙可作为围护隔离 墙。 4.0.7站区围墙、大门和站内道路应满足运行、检修、消防和设备 安装要求。

4.0.8站区道路宜布置成环形，如有困难时应具备回车条件： 内环形消防通道路面宽度宜为4m，站区运输道路宽度不宜小 3m；站内道路的转弯半径应根据行车要求确定，但不应小于7m。

4.0.9电站的管道、沟道应按最终规模统筹规划

5.1.1电化学储能电站按电池类型可分为铅酸电池、锂离

1功率为1MW或容量为1MW·h以下为小型电化学储能 电站。 2功率为30MW且容量为30MW·h及以上为大型电化学 储能电站。 3介于小型和大型间的电站为中型电化学储能电站

5.2.1储能单元应根据电化学储能类型、电站容量、接人电压等

5.2.1储能单元应根据电化学储能类型、电站容量、接人电压等 级、应用需求、功率变换系统性能、电池的特性和要求及设备短路 电流耐受能力进行设计。

5.2.2直流侧接地形式，应符合现行国家标准《低压电气装

第1部分：基本原则、一般特性评估和定义》GB/T16895.1 定。

5.2.3直流侧电压应根据电池特性、耐压水平、绝缘性能确定，不

5.2.5电池组回路应配置直流断路器、隔离开关等开断、保护设

5.2.6电池组的电池裕度应根据电池的寿命特性、充放

最佳充放电区间和经济性进行配置

5.2.7储能单元设备应选择节能、环保、高效、安全、可靠、少

5.3.1功率变换系统交流侧电压宜从表5.3.1的标准值中选 取

5.3.1功率变换系统交流侧电压宜从表5.3.1的标准值中选

表5.3.1交流侧电压

5.3.2功率变换系统的额定功率宜从表5.3.2的标准值中选 取。

表 5.3.2额定功率

5.3.3功率变换系统功能、性能要求应与储能单元需求相匹配， 并应符合下列要求： 1应具备并网充电、并网放电、离网放电三种基本功能。 2 应具有有功功率连续可调功能， 3应具有无功功率调节能力。 4 应具备低电压穿越能力。 5.3.4 功率变换系统的功能应符合下列要求： 1 应采集功率变换系统交、直流侧电压、电流等模拟量和装

5.3.4功率变换系统的功能应符合下列要求：

1应采集功率变换系统交、直流侧电压、电流等模拟量和装 置正常运行、告警故障等开关量信息。 2应接收电池管理系统上送的电池电压、温度、计算电量等 模拟量和故障告警等开关量保护、联合控制所需信息。 3应完成装置运行状态的切换及控制逻辑，且应包括功率变 换系统的启停、控制方式的切换、运行状态的转换。 4应具备保护功能，确保各种故障情况下的系统和设备安 全。功率变换系统保护配置宜符合表5.3.4的规定。

表5.3.4功率变换系统保护配置

配合监控系统及电池管理系统完成储能单元的监控及保护。 5.3.5功率变换系统性能指标应符合下列要求： 1在额定运行条件下，功率变换系统的效率应满足下列要 求： 1）一级变换拓扑型：额定功率不天手100kW的仅含 AC/DC环节的功率变换系统，效率不应低于95%：额 定功率天于100kW的仅含AC/DC环节的功率变换系 统，效率不应低于97%。 2)两级变换拓扑型：额定功率不大于100kW的含AC/DC+ DC/DC环节的功率变换系统，效率不应低于92%：额定 功率大于1OOkW的含AC/DC十DC/DC环节的功率变 换系统，效率不应低于94%。 3）H桥链式拓扑型：效率不应低于97%。 注：计算以上效率时，不包含隔离变压器损耗。 2、功率变换系统在110%的标称电流容量下，持续运行时间 不应少于1min；在120%的标称电流容量下，持续运行时间不应少 手10s。高手上述要求的工程，应根据实际计算功率变换系统的 过载能力要求。 3与电网连接点的谐波电压、输出电流谐波总畸变率应符合

现行国家标准《电能质量：公用电网谐波》GB/T14549的规定。 4：功率变换系统并网运行时产生的电压波动和闪变应符合 现行国家标准《电能质量电压波动和闪变》GB12326的规定。 5对储能电池进行恒流充电时，输出电流的稳流精度应符合 下列要求： 1）一级变换拓扑型功率变换系统输出电流的稳流精度应为 土5%。 2）两级变换拓扑型功率变换系统输出电流的稳流精度应为 2%。 6：对储能电池进行恒流充电时，输出电流的电流纹波应符合 下列要求： 1一级变换拓扑型功率变换系统输出电流的电流纹波不应 超过5%。 2）两级变换拓扑型功率变换系统输出电流的电流纹波不应 超过2%。 7：并网运行时，功率变换系统交流侧输出电流中的直流电流 分量不应超过其输出电流额定值的0.5%。 8并网运行模式下，不参与系统无功调节时，功率变换系统 输出大于其额定输出的50%功率时，超前或滞后功率因数不应小 于0.95。 9功率变换系统应能快速切换运行状态，在90%额定功率 并网充电状态和90%额定功率并网放电状态之间运行状态切换 所需的时间不应大于200ms。 10当输入电压为额定值时，在距离设备水平位置1m处，用 声级计测量满载时的噪声，噪声不应天手70dB

5.4 电池及电池管理系统

5.4.1，电池选型应符合下列要求

6应能在供电电源电压上限、下限时，持续运行1.00h，直状 态参数测量精度满足要求。 7应全面监测电池的运行状态，包括单体模块和电池系统 电压、电流、温度和电池荷电量等，事故时发出告警信息。 8应可靠保护电池组，宜具备过压保护、欠压保护、过流保 护、过温保护和直流绝缘监测等功能。 9电池管理系统的均衡功能宜按电池特性合理配置。 10宜支持CAN或ModbusTCP/IP通信，配合功率变换系 统及站内监控系统完成储能单元的监控及保护。

5.5.1设备布置应遵循安全、可靠、适用的原则，便于安装、操作、 搬运、检修和调试，预留分期扩建条件。 5.5.2设备的布置形式，应根据安装环境条件、设备性能要求和 当地实际情况确定，宜采用户内布置。 5.5.3户外布置的储能系统，设备的防污、防盐雾、防风沙、防 湿热、防水、防严寒等性能应与当地环境条件相适应，柜体装置 外壳防护等级宜不低于现行国家标准《外壳防护等级（IP代码）》 GB4208规定的IP54。

搬运、检修和调试，预留分期扩建条件。

5.5.4户内布置的储能系统应设置防止凝露引起事故的安全措

5.5.5不同类型的储能系统宜分区布置。液流电池可布置在同 一区内，锂离子电池、钠硫电池、铅酸电池应根据储能系统容量、能 量和环境条件合理分区。

5.5.6储能系统设备可采用标准柜式，也可采用框架式。站内功

率变换系统尺寸宜保持一致，站内电池柜/架尺寸宜保持一致。

2当储能系统采用柜式结构多排布置时，柜式布置维护通道 宽度宜满足表5.5.6的规定，且不宜小于单侧门宽加800mm。

表5.5.6柜式布置维护通道宽度

5.5.7功率变换系统在站内布置应有利于通风和散热。

5.5.9：电池管理系统宜在电池柜内合理布置或就近布

6.1.3电站有功、无功功率控制应满足应用需求，动态响应速度

接入电网的电化学储能电站的频率

2电网电压异常时的响应，应符合下列要求：

注：UN为并网点的电网额定电压

6.1.7：电站的接地形式应与原有电网的接地形式一致，不应

接人电网点原有的过电压水平和影响原有电网的接地故障保护配 合设置。

2.1电气主接线应根据电站的电压等级、规划容量、线路和变 压器连接元件总数、储能系统设备特点等条件确定，并应满足供电 可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节药和便于过渡或扩建等要 求

可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要 求。 6.2.2高压侧接线形式应根据系统和电站对主接线可靠性及运 行方式的要求确定，可采用单母线，单母线分段等接线形式。当电 站经双回路接入系统时，宜采用单母线分段接线，

行方式的要求确定，可采用单母线，单母线分段等接线形式。当电 站经双回路接入系统时，宜采用单母线分段接线，

行方式的要求确定，可来用单母线，单母线分段等接线形式。

6.3.1电气设备性能应满足电站各种运行方式的要求。 6.3.2电气设备和导体选择应符合国家现行标准《3~110kV 高压配电装置设计规范》GB50060和《导体和电器选择设计技术 规定》DL/T5222的规定。对于20kV及以下电站还应满足现行 国家标准《20kV及以下变电所设计规范》GB50053的规定。

6.4.1电气设备布置应结合接线方式、设备形式及电站总体布置

装置设计规范》GB50060的规定。对于20kV及以下电站布置还 应符合现行国家标准《20kV及以下变电所设计规范》GB50053的 规定。

5.1站用电源配置应根据电站的定位、重要性、可靠性要求等 18：

学储能电站可采用单回路供电。采用双回路供电时，宜互为备用。 6.5.2站用电的设计，应符合现行国家标准《低压配电设计规范》 GB50054的规定。

准》GB50034、《室外作业场地照明设计标准》GB50582和《 厂和变电站照明设计技术规定》DL/T5390的规定。

6.5.4照明设备安全性应符合国家现行标准《国家电气设备

技术规范》GB19517的规定：灯具与高压带电体间的安全距 满足现行行业标准《电力建设安全工作规程第3部分：变电 DL5009.3的要求。

6.5.5.铅酸、液流电池室内的照明，应采用防爆型照明灯具，不应

6.5.5.铅酸、液流电池室内的照明，应采用防爆型照明灯具，不应 在室内装设开关熔断器和插座等可能产生火花的电器。

过电压保护、绝缘配合及防雷接

6.6.1过电压保护和绝缘配合设计，应符合国家现行标准《低压系统 内设备的绝缘配合第1部分：原理，要求和试验》GB/T16935.1《低 压电力线路和电子设备系统的雷电过电压绝缘配合》GB/T21697 和《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620的规定。 6.6.2建筑物防雷设计，应符合现行国家标准《建筑物防雷设计 规范》GB50057的规定。 6.6.3接地设计，应符合现行国家标准《交流电气装置的接地设 计规范》GB/T50065的规定。

6.7.1电缆选择与敷设，应符合现行国家标准《电力工程电缆设 计规范》GB50217的规定。

6.71电缆选择与敷设，应符合现行国家标准《电力工程电缆设

计规范》GB50217的规定。

6.7.2液流电池下方不宜敷设电缆，电池系统的电缆进、出

由上端引出，宜采用电缆桥架敷设

7..继电保护及安全直动装

7.1.1继电保护及安全自动装置配置应满足可靠性、选择性、灵 敏性、速动性的要求，继电保护装置宜采用成熟可靠的微机保护装 置

7.1.2继电保护及安全自动装置设计应满足电力网络结构、电站

7.1.3继电保护和安全自动装置设计，应符合现行国家标准《继 电保护和安全自动装置技术规程》GB/T14285的规定。 7.1.4电站与电力系统连接的联络线宜根据建设规模、接入系统 情况及运行要求配置保护，宜采用光纤差动保护。 7.1.5电站直流侧可不配置单独的保护装置，直流侧的保护可由 功率变换系统及电池管理系统完成，直流侧保护配置应符合本规 范第5.3.4和第5.4.2条的要求

71.3继电保护和安全自动装置设计，应符合现行国家标准《继

7.2.1电站调度自动化的设计，应符合现行行业标准《电力系统 调度自动化设计技术规程》DL/T5003的规定。 7.2.2电站可配置电能质量监测装置，监测点宜选择在电化学储 能电站接入电力系统的并网点。 7.2.3电站的关口计量点应设置于两个供电设施产权分界点或 合同协议规定的贸易结算点。

7.2.4电站电能量计量系统的设计，应符合现行行业标准《电能

电能计量装置宜具备电能计量信息远传功能。 用网络方式上送信息的电化学储能电站三次系统安全 ，应符合电力二次系统安全防护要求：

7.2.5电能计量装置宜具备电能计量信息远传功能。

7.2.6采用网络方式上送信息的电化学储能电站二次系统

7.3.1电站系统通信应满足监控、保护、管理、通话等业务对通道 及通信速率的要求，并应预留与上级监控系统通信接口。 7.3.2电站通信设计应符合现行行业标准《电力通信运行管理规 程》DL/T544的规定，中、小型电化学储能电站设备配置可根据 当地电网的实际情况进行简化

7.3.1电站系统通信应满足监控、保护、管理、通话等业务对通道

7.3.3站用通信设备宜采用一体化电源，事故放电时间不应

统进行数据交换的接口。

7.4.7大、中型电化学储能电站宜采用双机双网元余

电化学储能电站监控系统宜采用单机单网配置。 7.4.8大、中型电化学储能电站的电池管理系统和功率变换系统 宜单独组网，并应以储能单元为单位接人站控层网络。 7.4.9监控系统与电池管理系统、功率变换系统通信应快速、可 靠，通信规约可采用IEC61850、ModbusTCP/IP等。 7.4.10监控系统宜设置时钟同步系统，同步脉冲输出接口及数 字接口应满足系统配置要求。

7.5.1二次设备布置应根据电站的运行管理模式及特点确定，可 分别设主控制室和继电器室。 7.5.2主控制室的位置应按便于巡视和观察配电装置、节省控制 电缆、噪声干扰小和有较好的朝向等因素选择。 7.5.3主控制室宜按最终建设规模在电站的第一期工程中一次 建成。 7.5.4继电器室布置应满足设备布置和巡视维护的要求，并应留 有备用屏位。屏、柜的布置宜与配电装置的间隔排列次序对应。

有备用屏位。屏、柜的布置宜与配电装置的间隔排列次序对应。

7.6站用直流系统及交流不间断电源系统

7.6.3站用交流事故停电时间应按不小于2.0h计算。

宜采用二段单母线接线，二段直流母线之间宜设联络电器，蓄电 组应分别接于不同母线段。小型电化学储能电站站用直流系统

宜采用1组蓄电池，接线可采用单母分段或单母线接线。 7.6.5电站宜设置交流不间断电源系统，并应满足计算机监控系

宜采用1组蓄电池，接线可采用单母分段或单母线接线，

7.6.5电站宜设置交流不间断电源系统，并应满足计算机监控系 统，消防等重要负荷供电的要求。交流不间断电源宜采用站用直 流系统供电。

7.7视频安全监控系统

7.7视频安全监控系统

7.7.1视频安全监控系统的配置应根据电站规模、重要

7.7.1视频安全监控系统的配置应根据电站规模、重要等级以及 安全管理要求确定。大、中型电化学储能电站宜设置视频安全监 控系统，小型电化学储能电站可设置视频安全监控系统。 .7.2、视频安全监控系统应按有、无人值班管理要求布置摄像监 视点，应实现对功率变换系统、电池、一次设备、二次设备、站内环 境等进行监视。

7.7.2视频安全监控系统应按有、无人值班管理要求布置摄

放字通道实现远方遥视和监控。

7.7.4视频安全监控系统

应保证系统时间的一致性

8.1.1建、构筑物的布置应根据总体布置要求、环境条件、站址地 质条件、电池类型以及有利手站房施工设备安装和运行管理等条 件，经技术经济比较确定。

8.1.1建、构筑物的布置应根据总体布置要求，环境条件、站址地 质条件、电池类型以及有利于站房施工、设备安装和运行管理等条 件，经技术经济比较确定。 8.1.2建筑物设计应符合下列要求： 1应满足设备运输、安装、运行、检修的要求； 2应满足防酸、防爆、防火、防水、防潮的要求； 3应满足采暖、通风、采光的要求； 4：建筑造型应整体协调适用美观。 8.1.3建筑物的围护结构热工性能应满足当地气候条件及节能 标准，外墙及屋面应根据电池和其他设备的温度特性、通风和采暖 要求采取相应的保温隔热层。 8.1.4、电池室设计应有利于其室内通风顺畅，项棚内表面应平 整，避免产生空气流通盲区。可在屋顶设置天窗、排气孔改善电池 室上部空间的通风环境。 8.1.5，电池室应防止太阳光直射室内，当设有采光窗时可采用通 阳帘等遮光措施。 8.1.6布置有酸性电解液且为非密闭结构电池的电池室：地面应 采用易于清洗的耐酸材料：墙面及顶棚宜涂耐酸漆：楼地面标高宜 低于相邻房间和过道的楼地面标高不小手20mm，并应设置坡度 不小于0.5%的排水坡度，通过耐酸的排水管沟排出作妥善处理。 布置有强碱性或其他麻蚀性电解液的电池室地面墙面顶棚亦

8.1.2建筑物设计应符合下列要求

8.1.5，电池室应防正太阳光直射室内，当设有采光窗时可采用

8.1.8电池室及其他电气设备房的通风口孔洞、门、电缆沟等与 室外相通部位，应设置防止雨雪、风沙、小动物进人设施。通风窗、 通风机、孔洞的一侧可设细孔钢丝网，门槛处应设置挡鼠板。 8.1.9布置有电池或重要电气设备的建筑物屋面防水等级应采 用1级

8.2.1主控制室、继电器室、配电装置室、电池室等主要建筑 使用年限不应低于50年，建筑结构安全等级不应低于二级。 电化学储能电站的主要建筑抗震设防类别不应低于乙类，其 筑抗霆设防类别不应低于丙类。

.2.2建筑结构设计应按承载能力极限状态和正常使用极限状

态分别进行荷载（效应）组合，并应取各自的最不利的效应组 行设计。

8.2.3建筑楼面、屋面均布活荷载的标准值及其组合值、频遇 值和准永久值系数，应按国家现行标准《建筑结构荷载规范》 GB50009及《变电站建筑结构设计技术规程》DL/T5457的有关 规定取用。电池室楼面活荷载标准值应按实际计算。 8.2.4建、构筑物的承载力、稳定、变形、抗裂、抗震及耐久性等， 应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009、《建筑地基 基础设计规范》GB50007、《混凝土结构设计规范》GB50010、《建 筑抗震设计规范》GB50011和《钢结构设计规范》GB50017等的

.2.3建筑楼面、屋面均布活荷载的标准值及其组合值、频遇 直和准永久值系数，应按国家现行标准《建筑结构荷载规范》 GB50009及《变电站建筑结构设计技术规程》DL/T5457的有关 现定取用。电池室楼面活荷载标准值应按实际计算。

3.2.4建、构筑物的承载力、稳定、变形、抗裂、抗震及耐久性等，

8.2.4建、构筑物的承载力、稳定、变形、抗裂、抗震及而

应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009、《建筑地基 基础设计规范》GB50007、《混凝士结构设计规范》GB50010、《建 筑抗震设计规范》GB50011和《钢结构设计规范》GB50017等的 规定。

9.0.1电站的采暖、通风与空气调节设计应符合现行国家标准 《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019及《建筑设计防火规 范》GB50016的规定。 9.0.2：位手产寒或寒冷地区的电站，应设置供暖设施：其他地区 可根据工艺与设备需要设置供暖设施。电池室内不应采用明火取 暖。铅酸电池、液流电池等有氢气析出的电池室，采用电采暖时应 采用防爆型设备。

铁路工程施工组织设计9.0.1电站的采暖、通风空气调节设计应符合现行国家标￥ 《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019及《建筑设计防火邦 范》GB50016的规定

可根据工艺与设备需要设置供暖设施。电池室内不应采用明火取 暖。铅酸电池、液流电池等有氢气析出的电池室，采用电采暖时店 采用防爆型设备。

9.0.3电池室内设计温度参数应符合表9.0.3的规定

3电池室内设计温度参数应符合表9.0.3的规定。

表9.0.3电池室内设计温度参数

9.0.4电池室内通风量应按空气中的最大含氢量不超过0.7% 计算，且不应小于3次/h。铅酸电池、液流电池等有氢气析出的电 池室，通风空调设备应采用防爆型设备。 9.0.5配电装置室夏季室内温度不宜高于40℃焊接标准，通风系统进排 风设计温差不应超过15℃

9.0.6电气设备房间内不应布置有压的热水管、蒸气管道或空