Системы накопления энергии на аккумуляторных батареях (BESS), подключённые к электрической сети, сталкиваются со сложным и быстро меняющимся набором требований сетевых кодексов. Энергокомпании и системные операторы по всему миру адаптируют свои стандарты технологического присоединения с учётом двунаправленных потоков мощности, услуг по регулированию частоты и поведения сетевых накопителей при возмущениях. Для инженеров EPC и девелоперов проектов понимание этих требований на ранних стадиях проектирования критически важно, чтобы избежать дорогостоящих переработок на этапе исследований по технологическому присоединению.
В этом руководстве рассматриваются два наиболее часто упоминаемых международных стандарта — IEEE 1547-2018 (подключение и взаимодействие распределённых энергоресурсов) и IEC 62933 (серия стандартов IEC для электрических систем накопления энергии), а также ключевые национальные требования сетевых кодексов, которые на них ссылаются.
Важно различать стандарты и сетевые кодексы:
Для большинства международных проектов BESS система управления энергией (EMS) и инвертор PCS (Power Conversion System) должны быть настроены и протестированы на соответствие конкретному применимому сетевому кодексу, а не только базовому стандарту IEEE/IEC.
IEEE 1547-2018 ввёл обязательные требования к ride-through по напряжению и частоте, заменившие прежний подход «отключение при любом ненормальном режиме». Системы BESS должны оставаться подключёнными и работоспособными в следующих условиях:
| Условие | Категория A (по умолчанию) | Категория B (высокая доля распределённой генерации) |
|---|---|---|
| Низкое напряжение (0,0–0,45 pu) | Отключение за 0,16 с | Отключение за 0,16 с |
| Низкое напряжение (0,45–0,65 pu) | Отключение за 2 с | Ride-through 10 с |
| Низкое напряжение (0,65–0,88 pu) | Ride-through 20 с | Ride-through непрерывный |
| Повышенное напряжение (1,1–1,2 о.е.) | Ride-through 1 с | Ride-through 12 с |
| Пониженная частота (58–59,5 Гц) | Ride-through 299 с | Ride-through 299 с |
| Повышенная частота (60,5–62 Гц) | Отключение через 299 с | Отключение через 299 с |
Для BESS промышленного масштаба (> 500 kW) большинство сетевых компаний устанавливают требования к ride-through категории B. Инверторы PCS от Sungrow (SC3450UD-MV, SG6250UD-MV) и Huawei (SmartString ESS) разработаны в соответствии с требованиями категории B и поддерживают настраиваемые кривые ride-through, программируемые через SCADA/EMS.
Раздел 6 стандарта IEEE 1547-2018 требует, чтобы системы BESS поддерживали регулирование частоты посредством:
IEEE 1547-2018 требует, чтобы BESS обеспечивали реактивную мощность в диапазоне коэффициента мощности от 0,85 (отстающий) до 0,85 (опережающий) при номинальной активной мощности. Для систем категории B функция volt-VAR (Q(U)) должна быть включена по умолчанию: она обеспечивает выдачу или потребление реактивной мощности пропорционально отклонению напряжения от номинальной уставки. В инверторах PCS Sungrow и Huawei эта функция реализована в виде настраиваемой кривой Q(U) с регулируемыми параметрами droop и зоны нечувствительности (deadband).
IEEE 1547-2018 предписывает, чтобы BESS обнаруживали потерю основной сети (режим островной работы) и реагировали на неё в течение 2 секунд при настройках по умолчанию согласно IEEE 1547. Стандарт требует проведения испытаний по IEEE 1547.1-2020 методом резонансной нагрузки. Пассивные методы обнаружения (ROCOF, векторный сдвиг) в современных инверторах PCS дополняются активными методами. Для систем BESS возможность намеренного перехода в островной режим (для микросетей или резервного электроснабжения) требует иной конфигурации защитных функций — BESS должна различать непреднамеренный и преднамеренный островной режим в соответствии с применимым тарифом и соглашением о технологическом присоединении.
IEC 62933 — многочастный стандарт, охватывающий различные аспекты систем накопления электрической энергии:
| Стандарт | Название | Основное содержание |
|---|---|---|
| IEC 62933-1 | Терминология | Определения ёмкости накопителя энергии, номинальной мощности, State of Charge (SoC), State of Health (SoH), КПД цикла заряда-разряда (round-trip efficiency) |
| IEC 62933-2-1 | Параметры блоков и методы испытаний | Измерение номинальной энергоёмкости, мощностных характеристик, КПД, саморазряда, протоколы испытаний на ресурс по циклам |
| IEC 62933-3-1 | Планирование и оценка эксплуатационных характеристик | Проектирование систем, требования к применению, ключевые показатели эффективности (KPI), моделирование деградации для химических составов LFP и NMC |
| IEC 62933-4-1 | Руководство по экологическим требованиям | Анализ жизненного цикла CO₂, рекуперация материалов, управление аккумуляторными батареями по окончании срока службы |
| IEC 62933-5-2 | Требования безопасности для систем накопления энергии, интегрированных в сеть | Терморегулирование, противопожарная защита, обнаружение опасных газов, функции безопасности BMS, конструкция защитной оболочки BESS |
IEC 62933-5-2 — наиболее значимая с практической точки зрения часть стандарта для проектирования BESS-проектов, поскольку она определяет требования к системам безопасности, на основании которых оформляются разрешения на строительство, согласования с пожарными органами и проводится техническая due diligence со стороны кредиторов. CATL, BYD, Pylontech и другие китайские производители BESS всё чаще предоставляют документацию о соответствии IEC 62933-5-2 в составе пакета документов для подтверждения bankability.
Для BESS-проектов, подключаемых на уровне распределительных или передающих сетей, процесс исследований для сетевого подключения, как правило, включает следующие этапы:
| Характеристика | Sungrow SC3450UD-MV | Huawei ESS SmartPCS | BYD MC Cube |
|---|---|---|---|
| IEEE 1547 Category B | Да | Да | Через сторонний PCS |
| IEC 62933-5-2 | В процессе (2026) | Сертифицировано (2025) | Сертифицировано (2024) |
| Режим grid-forming | Да (виртуальный синхронный генератор) | Да (grid-forming) | Зависит от PCS |
| Защита от островного режима (IEEE 1547.1) | Да | Да | Да (на уровне PCS) |
| Интерфейс SCADA / EMS | IEC 61850, Modbus TCP, DNP3 | IEC 61850, Modbus TCP, IEC 60870-5-104 | IEC 61850, Modbus TCP |
| Возможность black-start | Опционально | Опционально | Опционально |
Китайские производители BESS, включая Sungrow, CATL, BYD и Pylontech, активно инвестируют в получение сертификатов соответствия сетевым кодексам для основных экспортных рынков. При закупке BESS для международных проектов команда Econo Solar проверяет, что поставляемая версия инвертора BESS PCS включает прошивку и аппаратное обеспечение, сертифицированные для сетевого кодекса целевого рынка. Несоответствие прошивки (например, версия для внутреннего рынка Китая, отправленная на европейский проект) может привести к неудачным испытаниям на подключение и задержкам проекта.
Чтобы ваш BESS-проект получил оборудование, соответствующее требованиям сетевых кодексов, с правильной сертификационной документацией, отправьте данные вашего проекта здесь.
Да. Стандарт IEEE 1547-2018 распространяется на любые распределённые энергоресурсы (DER), подключённые к электроэнергетической системе на напряжении 60 кВ и ниже, включая автономные системы BESS. С точки зрения сети разряд аккумуляторного накопителя в сеть функционально эквивалентен генерации, поэтому он должен соответствовать всем требованиям по сквозному прохождению (ride-through) отклонений напряжения и частоты, по реактивной мощности и по защите от островного режима (anti-islanding). Некоторые энергокомпании трактовали более ранние редакции IEEE 1547 как не применимые к накопителям — IEEE 1547-2018 прямо включает накопители в область применения, и эта неоднозначность устранена.
Инверторы grid-following (текущий стандарт) используют систему фазовой автоподстройки частоты (PLL) для синхронизации с напряжением сети и инжекции тока в фазе с ним. Они не могут работать без опорного напряжения сети, поэтому не способны выполнять black-start (запуск без внешнего питания) или поддерживать островной режим. Инверторы grid-forming сами формируют форму выходного напряжения (действуя как виртуальный синхронный генератор) и могут работать в островном режиме или в условиях слабой сети. Что касается частотного регулирования, BESS с grid-forming по своей природе лучше обеспечивает эмуляцию инерции (синтетическую инерцию). И Sungrow, и Huawei предлагают режим grid-forming в своих PCS-решениях для объектов коммунального масштаба. Полное сравнение см. в нашей статье инверторы grid-forming и grid-following: сравнение с полным сравнением.
IEC 62933-2-1 определяет КПД полного цикла (RTE) как отношение энергии переменного тока на выходе при разряде к энергии переменного тока на входе при заряде, измеряемое на AC-клеммах BESS (с учётом потерь в инверторе PCS и собственных нагрузок). Для полностью заряженной, а затем полностью разряженной BESS на основе LFP при номинальной мощности в стандартных условиях (25°C, режим C/4) типичный RTE составляет 85–92% в точке AC-учёта. Внутренний DC-DC КПД современных LFP-элементов составляет 96–98%; остальные потери приходятся на преобразование в инверторе PCS (1–2%), энергопотребление системы терморегулирования (1–2%) и саморазряд. Более высокие токи заряда/разряда снижают RTE, поскольку потери I²R в аккумуляторных элементах и кабелях растут с увеличением тока.
Econo Solar поставляет системы BESS от Sungrow, CATL, BYD и Pylontech, сертифицированные на соответствие сетевым нормам, с полным пакетом документов о соответствии для вашего целевого рынка. Получите коммерческое предложение в течение 24 часов.
Запросить заводское предложение