Việc kết nối hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) với lưới điện phức tạp hơn so với việc kết nối bộ biến tần năng lượng mặt trời thông thường. Hệ thống BESS vừa nhập và xuất điện, hoạt động ở nhiều chế độ (sạc, xả, chờ) và tương tác với tần số, điện áp và sự phối hợp bảo vệ của lưới điện theo những cách đòi hỏi kỹ thuật cẩn thận. Hướng dẫn này bao gồm các tiêu chuẩn chính, yêu cầu bảo vệ và các bước quy trình kết nối mà các kỹ sư EPC và nhà phát triển dự án phải điều hướng cho các dự án BESS của Hoa Kỳ, Châu Âu và quốc tế.
Kết nối BESS dựa trên một loạt các tiêu chuẩn về thiết bị, an toàn và mã lưới:
| Tiêu chuẩn | Phạm vi | Vùng | Yêu cầu chính |
|---|---|---|---|
| IEEE 1547-2018 | Kết nối DER với hệ thống điện | Hoa Kỳ | Truyền qua điện áp/tần số, công suất phản kháng, chống đảo, kết nối lại |
| UL 9540 | Hệ thống lưu trữ năng lượng và an toàn thiết bị | Mỹ/Quốc tế | An toàn cấp hệ thống, ngăn chặn lỗi, an toàn cháy nổ, thử nghiệm vận hành |
| UL 9540A | Thử nghiệm lan truyền lửa cho BESS | Mỹ/Quốc tế | Ngăn chặn sự lan truyền nhiệt giữa các tế bào, mô-đun, tủ |
| UL 1741 SA | Chức năng biến tần nâng cao để hỗ trợ lưới điện | Hoa Kỳ (Quy tắc CA 21) | Volt-VAR, Volt-Watt, đáp ứng tần số-watt, truyền qua |
| IEC 62933-5-2 | Yêu cầu an toàn EES dựa trên điện hóa | Quốc tế | An toàn về điện, cơ khí và cháy nổ ở cấp độ cơ sở cho việc lắp đặt BESS |
| EN 50549 / VDE AR N 4105 | Yêu cầu kết nối DER | Châu Âu | Tuân thủ mã lưới đối với kết nối LV/MV, truyền tải, công suất phản kháng |
| NFPA 855 | Lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng cố định | Hoa Kỳ (được AHJ thông qua) | Lắp đặt trong nhà/ngoài trời, khoảng cách, chữa cháy, lối thoát hiểm |
IEEE 1547-2018 (và bản sửa đổi IEEE 1547a-2020) xác định cách thức hoạt động của các nguồn năng lượng phân tán (DER), bao gồm BESS, khi kết nối với hệ thống điện (EPS). Các yêu cầu chính liên quan đến BESS:
Đi qua điện áp và tần số: Hệ thống BESS phải duy trì kết nối và hoạt động thông qua các nhiễu loạn điện áp và tần số được chỉ định thay vì ngắt ngoại tuyến (yêu cầu cũ của IEEE 1547-2003). Các yêu cầu loại III (nghiêm ngặt nhất, thường được yêu cầu đối với BESS lớn hơn):
Công suất phản kháng: Bộ biến tần BESS phải hỗ trợ điều khiển hệ số công suất từ 0,85 dẫn đến độ trễ 0,85 (Hệ thống loại B, ≥500 kW). Điều này cho phép BESS cung cấp hỗ trợ volt-VAR cho lưới điện một cách độc lập với trạng thái sạc/xả của nó.
Chống đảo: BESS phải phát hiện và ngắt kết nối trong vòng 2 giây khi nguồn điện bị mất, ngăn BESS cấp điện cho một "đảo" tải bị ngắt khỏi lưới điện rộng hơn. Các phương pháp phát hiện bao gồm lệch tần số, dịch chuyển điện áp và thuật toán chống đảo chủ động. Nhiều DER tại cùng một điểm kết nối phải phối hợp phát hiện chống đảo của chúng.
UL 9540 là tiêu chuẩn an toàn cấp hệ thống dành cho hệ thống lưu trữ năng lượng ở Hoa Kỳ và ngày càng được yêu cầu trên toàn cầu. Nó bao gồm:
UL 9540A là thử nghiệm cháy bổ sung nhằm đánh giá khả năng lan truyền nhiệt. Nó được tiến hành ở cấp độ tế bào, mô-đun, đơn vị (giá/tủ) và cài đặt. Nhiều khu vực pháp lý của Hoa Kỳ (California, New York, Massachusetts) yêu cầu kết quả kiểm tra UL 9540A trước khi phê duyệt lắp đặt BESS. Pin CATL, BYD và Pylontech được sử dụng trong BESS do Econo Solar cung cấp mang dữ liệu thử nghiệm UL 9540A cho cấu hình mô-đun và hóa học tế bào có liên quan.
BESS phải được bảo vệ bằng rơle bảo vệ kết nối chuyên dụng tại điểm kết nối (POI). Cài đặt chức năng chuyển tiếp điển hình cho kết nối tiện ích Hoa Kỳ của BESS thương mại:
| Chức năng chuyển tiếp | Mã ANSI | Phạm vi cài đặt điển hình | Thời gian chuyến đi |
|---|---|---|---|
| Quá điện áp (pha) | 27/59 | >1,10 pu (tức thời), >1,06 pu (có tính thời gian) | 0,16 giây / 2 giây |
| Điện áp thấp (pha) | 27 | <0,88 pu (theo thời gian), <0,50 pu (tức thời) | 2 giây / 0,16 giây |
| Quá tần số | 81O | >60,5 Hz | 0,16 giây |
| Tần số thấp | 81U | <59,5 Hz (theo thời gian), <57,0 Hz (mốc) | 2 giây / 0,16 giây |
| Quá dòng định hướng | 67 | Được thiết lập bởi nghiên cứu bảo vệ tiện ích | Mỗi sự phối hợp DOCR |
| Chống đảo (thụ động) | 81R (ROCOF) | Tốc độ thay đổi >1,0 Hz/s | 0,2 giây |
| Lỗi chạm đất quá dòng | 50G/51G | Đặt theo tiện ích | Mỗi lần phối hợp |
Cài đặt rơle chính xác phải được xác nhận bằng nghiên cứu phối hợp bảo vệ tiện ích. Không bao giờ sử dụng cài đặt chung từ gói tiêu chuẩn của nhà cung cấp BESS — các tiện ích yêu cầu tính toán cài đặt rơle dành riêng cho dự án được ký bởi kỹ sư điện được cấp phép.
Quy trình đăng ký kết nối ở Hoa Kỳ (Lệnh FERC 2222, quy trình PUC của tiểu bang) thường tuân theo các giai đoạn sau:
Bên ngoài Hoa Kỳ, các yêu cầu kết nối BESS khác nhau tùy theo quốc gia nhưng tuân theo các nguyên tắc tương tự:
Econo Solar cung cấp các hệ thống BESS sẵn sàng nối lưới từ CATL, BYD và Pylontech với tài liệu tuân thủ dành riêng cho dự án đối với các yêu cầu kết nối của Hoa Kỳ, Châu Âu, Úc và GCC. Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi có thể cung cấp các gói thiết bị được cấu hình sẵn theo yêu cầu nghiên cứu kết nối tiện ích của bạn. Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn mua sắm BESS.
UL 9540 là tiêu chuẩn an toàn cấp hệ thống dành cho hệ thống lưu trữ năng lượng hoàn chỉnh — tiêu chuẩn này bao gồm an toàn điện, tính toàn vẹn cơ học, chức năng BMS và quản lý nhiệt. UL 9540A là thử nghiệm cháy bổ sung nhằm đánh giá cụ thể khả năng lan truyền nhiệt — tức là liệu đám cháy bắt đầu từ một ô pin có lan sang các ô, mô-đun hoặc tủ lân cận hay không. Thử nghiệm UL 9540A được tiến hành ở bốn cấp độ: tế bào, mô-đun, đơn vị và lắp đặt. Nhiều khu vực pháp lý của Hoa Kỳ yêu cầu kết quả thử nghiệm UL 9540A như một phần của đơn xin giấy phép xây dựng để lắp đặt BESS, đặc biệt đối với các hệ thống trên 20 kWh trong các tòa nhà thương mại.
Đối với BESS thương mại nhỏ (<5 MW, đủ điều kiện để xử lý nhanh), thời gian kết nối thường là 6–12 tháng kể từ khi ứng dụng đến khi đóng điện, giả sử không cần nâng cấp lưới điện đáng kể. Đối với các dự án lớn hơn (5–50 MW) yêu cầu nghiên cứu toàn bộ tác động của hệ thống và nghiên cứu cơ sở vật chất, thời gian chờ đợi ùn tắc tiện ích là phổ biến từ 18–36 tháng. Các dự án tiện ích có hàng đợi kết nối dài (PG&E, Con Edison, ComEd) có thể bị chậm trễ từ 36–48 tháng. Tải trước ứng dụng với dữ liệu kỹ thuật chi tiết và chính xác là cách hiệu quả nhất để giảm thời gian chu kỳ nghiên cứu.
Vâng. IEEE 1547-2018 yêu cầu bảo vệ chống đảo cho mọi BESS (hoặc DER khác) được kết nối với hệ thống phân phối, bất kể đó là phía sau đồng hồ hay phía trước đồng hồ. Tính năng chống đảo ngăn BESS cấp điện cho các dây dẫn tiện ích mà công nhân hiện trường có thể cho rằng đã mất điện khi mất điện lưới — một yêu cầu an toàn quan trọng. Các hệ thống BESS phía sau công tơ bao gồm khả năng đảo lưới/lưới điện siêu nhỏ (đảo đảo có chủ ý để lấy nguồn điện dự phòng) phải sử dụng các công tắc chuyển mạch và sơ đồ bảo vệ đáp ứng các yêu cầu của IEEE 1547.4 về đảo ngược có chủ ý, khác với các yêu cầu chống đảo đảo tiêu chuẩn.
Econo Solar cung cấp các hệ thống BESS được chứng nhận UL 9540 và IEC từ CATL, BYD và Pylontech — hoàn chỉnh với tài liệu tuân thủ kết nối liên thông dành cho khu vực pháp lý dự án của bạn.
Nhận báo giá trong 24h →