T/CABEE030-2022 民用建筑直流配电设计标准及条文说明.pdf
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T/CABEE030-2022 民用建筑直流配电设计标准及条文说明
根据电力交互需求进行实时用电功率调节的能力,分为设备 用电柔性和建筑整体用电柔性。
1.7 直流母线 direct current bus
设备和配电回路以并列分支形式接入的开放通路,承担主要 配电作用和功率传送任务。
利用功率半导体器件实现电能变换控制的电力电子装置锻件标准,简
2.1.9建筑整体用电柔度
建筑根据柔性调节信号,自身运行功率主动变化的幅度与 接受柔性调节信号状态下的用电功率的比值
用电设备根据柔性调节信号,主动变化后的运行功率与设 额定功率的比值
2.1.11功率主动响应
设备根据直流母线电压变化,通过调整工作状态改变自身月 电功率,对直流配电系统功率调整需求主动做出的响应。
2.1.12建筑电动车交互
2.1.12建筑电动车交互buildingtovehicletobuilding(
通过充电桩为电动车充电,或通过充电桩从电动车取电, 现建筑用电与电动车充放电耦合的技术。
2.1.13纹波系数ripplefactor
电压或电流中交流分量与直流分量之比,通常以百分数 示,包括纹波峰峰值系数和纹波有效值系数。其中,纹波峰峰亻 系数为交流分量峰峰值与直流分量之比;纹波有效值系数为交 分量有效值与直流分量之比
2.1.14安全电压适配器
实际运行电压与额定电压之间的差值。
2.1.16电压调节时间
当指令改变、功率变化或运行模式切换等情况引起电压变动 时,直流配电系统对电压进行调节,使电压重新恢复稳定所需的 时间。
PEDF (Photovoltaics,Energy storage,Directcurrentand
3.0.1设计直流配电系统的建筑,宜采用PEDF。 3.0.2直流配电设计应以实现GIB为目标,做到建筑光伏、建 筑储能、用电负荷与城市电网供电的动态平衡。 3.0.3在满足用户需求和用电安全的前提下,民用建筑直流配 电设计应满足兼容性和开放性的要求。 3.0.4直流配电系统的组成应包括电源设备、配电设备、用电
3.0.4直流配电系统的组成应包括电源设备、配电设备、
4.1.1当需布置建筑光伏和建筑储能等电源设备或参与电 互时,宜采用直流配电系统。
4.1.2直流配电系统拓扑宜采用单极结构
1屋顶光伏系统的安装容量、朝向、倾角与间距应根据安 全、美观、负荷时间规律和投资收益等因素进行确定: 2立面光伏系统应结合建筑风貌要求,根据采光和遮阳等 建筑热工因素、发电效率以及经济性,进行一体化设计
4.2负荷分级及负荷计算
4.2.1建筑用电负荷分级及供电要求应符合现行国家标准
1一级和二级负荷不应参与用电柔性调节; 2 应通过三级用电负荷和建筑储能实现 3 三级用电负荷宜按其柔性特征进行分类。 4.2.3 用电负荷计算应至少包括下列内容: 1 一级、二级及三级负荷: 2 建筑遂时用电负荷; 3 建筑光伏容量与逐时功率: 4 建筑储能容量与功率; 5 建筑与城市电网公共莲接点的容量。
4.3.1民用建筑直流配电系统电压等级不宜多于三级,并宜采 用DC750V、DC375V和DC48V。 4.3.2设备接入直流母线时,应根据其额定功率选择电压等级 并宜符合表4.3.2的规定。
表4.3.2设备接入的电压等级选择
4.3.3同一用电设备不得同时接入不同的直流母线。 4.3.4DC48V电压等级宜采用多模块分区供电,单模块供电半 径不宜超过20m。
4.4.1直流配电系统宜采用IT接地型式。当采用IT接地型式 的直流配电系统接入城市电网时,应采用隔离型交直变换器。 4.4.2当DC750V、DC375V直流母线采用IT接地型式时,宜 通过高阻接地,接地电阻阻值应根据直流母线电压等级选择,且 不应小于1002/V。
1直流配电房可与交流变配电室合用或单独设置。 2直流线缆应清晰标识,且不宜与交流线缆共用桥架。直 缆和交流线缆可敷设在同一坚井内,但应分管(槽)敷设。
4.5.2直流线缆应清晰标识,且不宜与交流线缆共月
流线缆和交流线缆可敷设在同一竖井内,但应分管(槽)敷设。
5.1.1建筑储能宜采用电化学储能形式,且容量不宜超过500kWh, 应包括储能电池模组、储能变换器、BMS。
5.1.3储能电池的选择应符合下列规定
1应满足建筑整体用电柔性调节对储能电池使用寿命和充 放电循环效率要求; 2设计使用年限应大于8年; 3电动车动力电池可作为储能电池。 5.1.4建筑储能宜通过独立的配电回路接入直流母线,且宜与 建筑光伏、充电桩和空调设备等接入同一直流母线。 5.1.5建筑储能的容量宜根据建筑整体用电柔度,结合用电负 荷、建筑光伏发电量以及GIB需求,按日平衡原则进行计算。 5.1.6交 建筑储能功率宜按建筑计算负荷进行配置。 5.1.7交 建筑储能的充放电循环效率应符合下列规定: 1 采用隔离型储能变换器时,充放电循环效率应大于86%; 2 采用非隔离型储能变换器时,充放电循环效率应大于90%。 5.1.8 直流配电系统中使用的充电桩应符合下列规定: 应具备APR功能:
2应具备远程限制充电功率的功能,且功率限制指令的响 应时间不应大于3s; 3宜具备双向充放电和功率调节功能,实现BVB。
.2.1建筑储能布置应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》 GB50016、《电化学储能电站设计规范》GB51048和《汽车库、 修车库、停车场设计防火规范》GB50067的规定
5.2.3储能电池模组的最高电压不宜超过60V,电池模组
组或储能电池应配置隔离电器,且隔离电器宜采用多极型式的 隔离开关或具备隔离功能的断路器。
能,并应提供电池模组、电池簇短路故障电流分析或测试数据。
1当直流母线电压处于90%~105%额定电压范围时,设 备应能按其技术指标和功能正常工作: 2当直流母线电压超出90%~105%额定电压范围,且仍 处于80%~107%额定电压范围时,设备可降额运行,不应出 现损坏; 3当直流母线电压超出80%~107%额定电压范围,且持 续时间不超过10ms时,直流母线电压恢复到90%~105%额定 电压范围后,设备宜自动恢复正常运行。 6.1.2当直流母线电压稳定在90%~105%额定电压范围内任
6.1.2当直流母线电压稳定在90%~105%额定电压范围内任
6.1.2当直流母线电压稳定在90%~105%额定电压范围内任
意值,且功率稳定在20%~100%额定功率范围内任意值时 电源设备的电压纹波峰峰值系数和有效值系数应分别小于1.0% 和0.5%
6.1.3设备应采取措施限制接通时的冲击电流,并应符合下
1额定功率小于等于750W的设备,接通时的冲击电流幅 直应限制在120%额定电流以内: 2额定功率大于750W的设备,接通时的冲击电流幅值不 宜大于设备额定电流的20%。
6.2.1变换器选型应以直流母线侧的额定功率、额定电压和额
6.2.1变换器选型应以直流母线侧的额定功率、额定电压和客 定电流作为依据,且变换器的技术资料中应包含下列信息: 1不同直流母线电压下的电流和功率限值;
20~100%额定功率时的效率: 3直流母线侧直流滤波电容值,接通冲击电流幅值和持续 时间; 4过流保护、过压保护和欠压保护参数,包括动作阈值、 动作时间和动作类型; 5在直流母线侧短路故障情况下,设备的短路故障电流特性。 6.2.2 变换器效率宜符合下列规定: 1 非隔离型变换器的最高效率不宜低于97%; 2单向隔离型变换器的最高效率不宜低于96%; 3双向隔离型变换器的最高效率不宜低于94%; 4在额定电压和20%额定功率条件下的效率,与最高效率 的差不宜超过3个百分点。 6.2.3变换器宜采用模块化结构,并可通过热拨插的方式进行 更换。 6.2.4 交直变换器应采用三相交流供电,并应符合下列规定: 1 应具备直流稳压功能,并可根据指令调整直流电压: 2当交流电压在允许范围内、直流电流在0~100%额定 电流范围内变化,且直流电压设定在80%~105%额定电压范 围内任意值时,直流电压控制误差不应大于1.5%; 3对于额定功率小于等于30kW的交直变换器,交流侧 100kHz及以下泄漏电流总有效值应小于等于300mA;对于额定 功率大于30kW的交直变换器,交流侧100kHz及以下泄漏电流 总有效值应小于等于10mA/kW; 4功率因数等技术性能应满足交流电网接入的要求。 6.2.5光伏变换器宜采用非隔离升压型直直变换器,并应符合 下列规定: 1应具备最大功率点跟踪和限压功能,并宜具备稳压功能 2当直流母线电压低于70%额定电压且持续时间超过1s, 或有外部指令要求时,光伏变换器应能通过内部可控开关主动从 直流母线断开。
20~100%额定功率时的效率: 3直流母线侧直流滤波电容值,接通冲击电流幅值和持续 时间; 4过流保护、过压保护和欠压保护参数,包括动作阈值、 动作时间和动作类型; 5 在直流母线侧短路故障情况下,设备的短路故障电流特性。 6.2.2 变换器效率宜符合下列规定: 1 非隔离型变换器的最高效率不宜低于97%; 2单向隔离型变换器的最高效率不宜低于96%; 3双向隔离型变换器的最高效率不宜低于94%; 4在额定电压和20%额定功率条件下的效率,与最高效率 的差不宜超过3个百分点。 6.2.3变换器宜采用模块化结构,并可通过热拔插的方式进行 更换。
1应具备直流稳压功能,开可根据指令调整直流电压; 2当交流电压在允许范围内、直流电流在0~100%额定 电流范围内变化,且直流电压设定在80%~105%额定电压范 围内任意值时,直流电压控制误差不应大于1.5%; 3对于额定功率小于等于30kW的交直变换器,交流侧 100kHz及以下泄漏电流总有效值应小于等于300mA;对于额定 功率大于30kW的交直变换器,交流侧100kHz及以下泄漏电流 总有效值应小于等于10mA/kW; 4功率因数等技术性能应满足交流电网接入的要求。 6.2.5光伏变换器宣采用非隔离升压型直直变换器,并应符合 下列规定: 1应具备最大功率点跟踪和限压功能,并宜具备稳压功能 2当直流母线电压低于70%额定电压且持续时间超过1s, 或有外部指令要求时,光伏变换器应能通过内部可控开关主动从 直流母线断开。
6.2.6电压适配变换器应具备电压和功率控制功能,且电
制误差不超过1.5%,宜采用隔离型变换器。电压适配变换 具备根据输入电压变化等比例调节输出电压的功能。
常工作时间不应小于10s。
6.2.8变换器宜具备速断和反时限两种过流保护功能,并
6.2.10变换器应具备电压异常保护功能,并应符合下列规
1当直流母线电压高于107%额定电压后,变换器应在 Oms内停止向直流母线输出功率: 2除特殊要求外,当直流母线电压低于70%额定电压后 备从直流母线吸收的功率应在10ms内降为0。
6.3.1DC750V或DC375V的直流母线与设备之间应设置隔离 电器,且隔离电器宜采用具备隔离功能的直流断路器。直流断路 器应符合下列规定: 1应是多极非自复型; 2不应配置欠压和过压脱扣装置。
6.3.2直流配电系统IMD应符合下列规定:
1应具备本地参数设置和状态显示功能,在异常情况下应 能通过声光方式报警,并采用无源节点或通信等方式提供远程 保护; 2应能对各极线路同时进行监测,且应充许对各极线路分 别设置保护动作和阈值,
应具备直流剩余电流监测和保护功能
2宣具备交流剩余电流监测功能,并能对交流剩余电流突 变采取保护动作。
4.1空调、电热水器和照明灯具等用电设备宣具备APR功能。 4.2可比例调节负荷的设备用电柔度应按下式计算
式中:R一一设备用电柔度; Po一一设备在名义工况和额定电压下的功率值(kW); P—一设备在名义工况和80%额定电压下的功率值(kW)。 6.4.3照明灯具应符合下列规定: 1 额定电压宜为DC48V; 2宜具备照度调节功能。 6.4.4 安全电压适配器应符合下列规定: 1 额定输入电压宜为DC48V,工作电压范围应为38V 53V; 2 应配置支持功率传输协议(PD)的USB接口。 6.4.5 直流插头和插座的额定电流不宜大于16A,并应符合下 列规定: 1应具备防止插错和防止电弧产生的功能,并应明显区别 于交流插头和插座; 2额定电压DC48V的直流插头和插座,应采用“2P”形 式,不应具有保护接地线的接点: 3额定电压DC375V的直流插头和插座,宜采用“2P+ PE”形式。
6.5.1直流配电系统线缆应符合下列规定:
5.1直流配电系统线缆应符合下列规定:
直流配电系统线缆应符合下列规定 耐压应按系统中最高电压等级的最高运行电压选择:
耐压应按系统中最高电压等级的最高运行电压选
2在额定电压和功率条件下,线路压降不应大于5%额定 电压。 6.5.2直流配电系统线缆宜选择多芯护套型,且采用不同符号
电压。 6.5.2直流配电系统线缆宜选择多芯护套型,且采用不同符号 和颜色予以明确标示。当建筑中同时存在交流配电和直流配电系 统时,交直流线缆均应具有明显标识,
和颜色予以明确标示。当建筑中同时存在交流配电和直流配电系 统时,交直流线缆均应具有明显标识。
7.1.1直流配电系统保护应符合下列规定: 1应能够识别常见故障和不正常运行方式: 2保护原理及功能应简单可靠,对同一类型故障不宣设置 多重保护; 3在无通信条件下,系统保护应有选择性: 4保护功能宜由专用保护设备和变换器共同配合实现。 7.1.2直流配电系统应具备过流保护功能,并应符合下列规定: 1在电流幅值不超过110%额定电流,且持续时间不超过 10s的情况下,直流配电系统应维持正常运行: 2对于结构复杂、供电连续性要求高的直流配电系统,宜 具备SCRT和选择性保护功能。 7.1.3直流配电系统应具备电压异常保护功能,并应符合下列 规定: 1当直流母线电压处于70%~80%额定电压范围,且持 续时间不超过10s时,直流配电系统应保持运行; 2当直流母线电压处于20%~70%额定电压范围,且持 续时间不超过10ms时,直流配电系统宜保持连续运行。 7.1.4采用IT接地型式的DC750V和DC375V直流母线应具 备绝缘监测功能,并应符合下列规定: 1应在直流母线设置IMD,配电回路宜配置RCM;当绝 缘电阻低于报警阈值时,IMD应发出声光报警; 2配电回路的IMD,应在配电回路接入直流母线前停正工作 7.1.5当外部交流电压窜入直流配电系统时,直流配电系统应 能识别并报警。
7.1.3直流配电系统应具备电压异常保护功能,并应符合下
7.2.1DC48V系统应采用安全特低电压防护 7.2.2DC750V系统的电击防护应符合下列规定: 1DC750V系统不宜布置在人员频繁活动区域,配电和用 电设备应配置用电安全标识: 2设备应采取重复接地; 31 设备应可靠锁闭,确保非专业人员无法正常打开。 7.2.3用于直流配电系统电击防护的RCD,动作电流不宜大于 80mA。
7.2.1DC48V系统应采用安全特低电压防护。
.2.4民用建筑直流配电系统应具备人员安全防护能力。DC375
1电源设备所在配电回路应设置具备隔离功能的多极型隔 离电器; 2当配电回路从直流母线断开后,配电回路上的电源设备 应在2s内停止运行,且应从配电回路断开; 3在系统断电停止运行后30s内,直流配电系统不同极之 间、各极对地之间的残压应下降到30V以下; 4应配置极间电压和对地电压监测装置
8.1.1直流配电系统电能质量现象,包括电压偏差、电压暂升 和暂降、电压过高和电压中断,以及电压和电流纹波等。 8.1.2直流配电系统稳态电压应在85%~105%额定电压范 围内。 8.1.3直流配电系统暂态电压变动应在80%~107%额定电压 范围,且持续时间不应超过10s。 8.1.4在额定电压和20%~~100%额定功率条件下,直流配电 系统中电压纹波的峰峰值系数和有效值系数应分别小于1.5%和 1.0%。
8.1.4在额定电压和20%~100%额定功率条件下,直流配电 系统中电压纹波的峰峰值系数和有效值系数应分别小于1.5%和 1.0%。
8.1.4在额定电压和20%~100%额定功率条件下,直流配电
8.2.1在恢复并网、黑启动、短路故障恢复等直流母线电压建 立过程中,直流母线电压恢复时间宜为0.2s~1.0s。
8.2.1在恢复并网、黑启动、短路故障恢复等直流母线电压
立过程中,直流母线电压恢复时间宜为0.2s~1.0s。 8.2.2直流配电系统的暂态电压调节性能应满足下列规定: 1当功率以每秒20%额定功率的速率增加或减小时,所引 起的电压变动不应大于额定电压的1%; 2当功率在100ms内从20%额定功率上升到80%额定功 率,或从80%额定功率降低到20%额定功率时,所引起的电压 变动不应大于5%额定电压,电压调节时间应小于500mS。 8.2.3直流配电系统宜具备孤岛运行的能力,并应符合下列 规定: 1从得到计划孤岛指令开始到系统孤岛稳定运行,计划孤 岛的切换时间不应大于15min,切换过程中电压变动应控制在
1从得到计划孤岛指令开始到系统孤岛稳定运行,计划我 岛的切换时间不应大于15min,切换过程中电压变动应控制看 ±5%额定电压以内:
2非计划孤岛的切换时间不应大于5s,当5s后仍未实现孤 岛稳定运行时,系统宜停止运行。 8.2.4直流配电系统从孤岛运行状态向并网运行状态切换的时 间应小于5s。
2非计划孤岛的切换时间不应大于5s,当5s后仍未实现孤 品稳定运行时,系统宜停止运行。 .2.4直流配电系统从孤岛运行状态向并网运行状态切换的时 可应小于5s。
9.1.1直流配电监控系统功能应符合下列规定:
1应实时采集电源设备、主要用电设备和配电设备的电流、 电压、功率、电量和运行状态等信息,以能源调度和管理为目标 时采集间隔不宜小于5min,以系统控制为自标时采集间隔不宜 小于10s; 2应具备对电源设备、主要用电设备和配电设备进行远程 和本地控制的功能: 3应具备根据电价、电网指令或预设运行目标切换运行模 式的功能; 4宜具备根据历史记录和实时监测数据对用电负荷、建筑 光伏功率进行预测的功能; 5宜具备建筑整体用电柔度预测功能; 应具备故障报警与保护功能: 应具备能量管理与优化功能。 9.1.2 直流配电系统应设置监测系统,并应符合下列规定: 1 应存储不少于2年的历史运行数据和故障记录 应具备友好的人机操作界面与监测显示界面。 9.1.3直流配电系统宜在DC750V和DC375V电源侧设置电能 计量装置,且电能计量装置准确度等级不应低于1级。 9.1.4直流配电系统分项计量所需的用电量数据应通过配电设 备或监测系统获得,不宜配置专用分项电量采集装置。
9.2.1直流配电监控系统的能量管理策略应符合下列
9.2.1直流配电监控系统的能量管理策略应符合下列规定:
1应实现建筑光伏优先利用; 2应通过调节建筑储能和用电设备实现电力交互: 3宜通过电动车动力电池实现电量调节功能,宜通过储能 电池实现功率调节功能 4宜根据用户需求和不同设备用电柔度确定设备调节的优 先级。 9.2.2直流配电监控系统宜利用直流母线电压作为控制信号, 通过建筑光伏、建筑储能和设备用电柔性实现APR功能。
9.2.2直流配电监控系统宜利用直流母线电压作为控制信号,
9.3.1直流配电系统监测与控制宜采用同一种标准化通信
1为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度 不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示允许有选择,在条件许可时首先应这样做的用词: 正面词采用“宜”铁路图纸,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可” 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符 合·的规定”或“应按…执行”
1为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度 不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示允许有选择,在条件许可时首先应这样做的用词: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可” 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符 合…的规定”或“应按执行”
《建筑设计防火规范》GB50016 《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB5006 《电化学储能电站设计规范》GB51048 《民用建筑电气设计标准》GB51348
《建筑设计防火规范》GB50016 《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067 《电化学储能电站设计规范》GB51048 《民用建筑电气设计标准》GB51348
中国建筑节能协会团体标准
园林养护管理民用建筑直流配电设计标准
T/CABEE0302022
《民用建筑直流配电设计标准》T/CABEE030一2022经中国 建筑节能协会2022年1月5日以第1号公告批准发布。 本标准在编制过程中,得到了行业专家、学者、从业人员和 企业的大力支持,在此表示衷心的感谢! 为了便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使 用本标准时能正确理解和执行条文规定,《民用建筑直流配电设 计标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明,对 条文规定的目的、依据及执行中需注意的有关事项进行了说明。 但是,条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者 作为理解和把握标准规定的参考。
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