T/CERS 0020-2023 电力储能用数字储能系统运行评价导则

ICS 27.180
CCS F 19
团体标准
T/CERS 0020—2023
电力储能用数字储能系统运行评价导则
Operation performatance evaluation guildline of digital energy storage system on for
electrical energy storage
2023 - 12 - 25 发布2023 - 12 - 25 实施
中国能源研究会发布

目 次
前 言.............................................................................. I
1 范围................................................................................ 1
2 规范性引用文件...................................................................... 1
3 术语和定义.......................................................................... 1
4 总体要求............................................................................ 2
5 评价项目与内容...................................................................... 2
6 评价指标与评价方法.................................................................. 3
7 评价结论............................................................................ 6
附录A（资料性）电力储能用数字储能系统评价周期报表.................................... 9
附录B（资料性）电力储能用数字储能系统运行评价报告框架............................... 10
T/CERS 0020—2023
I
前 言
本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起
草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国能源研究会归口。
本文件起草单位：清华大学、云储新能源科技有限公司、华电内蒙古能源有限公司、中国长江三
峡集团科学技术研究院、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、内蒙古龙源新能源发展有限公司、
内蒙古华电氢能科技有限公司、国网河南省电力有限公司电力科学研究院、国网浙江省电力有限公司
电力科学研究院、国网宁夏电力有限公司电力科学研究院、合肥国轩高科动力能源有限公司、中国华
电科工集团有限公司、北京国电通网络技术有限公司。
本文件主要起草人：慈松、周杨林、朱宁辉、王运方、杨峰、朱昌煜、于琦、李雨欣、杨毅、李
庚达、宋丹、李博文、刘敏、杨帆、马鑫、郭金金、刘军红，欧阳博学、杨晨。
本文件首次发布。本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国能源研究会。
相关意见反馈联系方式：中国能源研究会标准执行办公室（E-mail: cers@cers.org.cn；Tel：
010-56284696）、中国能源研究会信息通信专业委员会标准工作委员会（E-mail:icc@cers.org.cn）。
T/CERS 0020—2023
1
电力储能用数字储能系统运行评价导则
1 范围
本文件规定了电力储能用数字储能系统（以下简称“数字储能”）运行评价导则，描述了数字储能
系统的术语和定义、总体要求、评价项目与内容、评价指标与评价方法、评价结论。
本文件适用于电力系统以锂离子电池、铅碳电池作为储能载体的、额定功率不小于100kW且储能
时间不少于15min的新建、扩建、改建数字储能系统。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适
用于本文件。
GB/T 36549 电化学储能电站运行指标及评价
DL/T 2528 电力储能基本术语
3 术语和定义
DL/T 2528界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
电池网络battery network
电池模块之间通过快速通断装置，以串联、并联或串并联方式连接形成的电池组合体。
3.2
在线容量核定online capacity verify
以开路电压为主要指标，在系统运行时周期性地计算当前电池网络最大可充放电容量。
3.3
动态重构dynamic reconfiguration
串联、并联或串并联方式能够变换的电池网络运行方式。
3.4
重构间隙reconfigurable time slot
动态可重构电池网络的串联、并联或串并联方式由当前状态切换到下一个状态的时间。
T/CERS 0020—2023
2
3.5
重构周期reconfigurable period
以固定的重构间隙进行电池网络动态重构时的重构间隙。
3.6
故障检测与隔离fault detect and isolate
对电池模块正常使用条件、可预见的故障条件中的故障发生要素进行的检测，并对检测出的故障
电池模块进行快速切除的动作，剩余电池模块能够继续工作。
3.7
评价周期Evaluation Period
对数字储能系统进行运行评价的时间周期。
3.10
数字储能单元digital energy storage unit
能够独立实现电池网络动态重构的最小设备组合，一般由动态重构电池网络、数字能量交换系统、
储能变流器及附属设备等构成。
3.11
数字储能系统digital energy storage system
由一个或多个数字储能单元构成，能够独立实现电能存储、转换及释放功能的系统。
4 总体要求
4.1 数字储能系统运行评价应包括功能和基本性能评价、运行性能评价。
4.2 数字储能系统运行评价应在数字储能电站并网运行且生产运维正常后定期开展，首次评价应在并网
运行12个月内开展，评价周期宜为12个月。
4.3 数字储能系统的关键设备更换，软件版本发生更新或更换，影响到数字储能系统运行时，应在更换
或更新完成后6个月内重新评价。
4.4 数字储能系统运行评价应基于储能电站基本资料、运行数据和试验数据进行，收集的基本资料见附
录A。
4.5 数字储能系统运行评价结论应以符合性判定，对于不符合的项目，应给出改进措施或建议。
5 评价项目与内容
5.1 功能和基本性能评价
5.1.1 数字储能功能和基本性能评价包括动态重构周期评价、故障电池模块检测与隔离评价、在线容
量核定评价和电池兼容性。
T/CERS 0020—2023
3
5.1.2 动态重构周期评价按照下列内容进行评价：
现场查看评价周期内数字储能系统正常运行时，动态重构的周期应不大于500ms，使电池模块工作
在合理的时间片段内。
5.1.3 故障电池模块检测与隔离评价按照下列内容进行评价：
a）现场查看评价周期内数字储能系统运行的历史数据，记录故障电池模块出现异常时刻到被隔离
出电池阵列的时刻，两个时刻差值不应大于200ms。
b）历史数据中没有故障电池模块检测与隔离事件时，应在现场人为构造电池模块模拟故障，记录
电池模块模拟故障出现异常时刻到被隔离出电池阵列的时刻，两个时刻差值不应大于200ms。
5.1.4 在线容量核定评价按照下列内容进行评价：
在评价周期内，每个储能单元最少开展1次在线容量核定操作。现场查看评价周期末期在线容量核
定的数据，作为运行性能评价依据。
5.1.5 电池兼容性按照下列内容进行评价：
现场查看，在同一个储能单元中混合使用的不同类型/批次/型号电池模块的种类数量。
6 评价指标与评价方法
6.1 一般规定
数字储能系统运行评价包括电池模块充放电末期电压不一致性评价、储能单元最大可充/放电能量评
价、储能单元充放电效率、储能单元健康状态、储能系统可充/放电能量不一致性评价、非计划停运次
数、使用寿命、全寿命周期内单位容量成本评价。
6.2 电池模块充电末期电压不一致性
数字储能系统运行评价周期内，电池模块充电末期最高电压与最低电压的差与2倍平均电压的比
值，按式（1）计算：
max min
1
avg
100%
2
U U
U


 

(1)
式中：
δ1 —— 电池模块充电末期充电电压不一致性；
Umax —— 电池模块充电末期电池模块最高电压, 单位为伏特（V）；
Umin —— 电池模块充电末期电池模块最低电压, 单位为伏特（V）；
Uavg —— 电池模块充电末期电池模块平均电压, 单位为伏特（V）。
6.3 电池模块放电末期电压不一致性
数字储能系统运行评价周期内，电池模块放电末期最高电压与最低电压的差与2倍平均电压的比
值，按式（2）计算：
max min
2
avg
100%
2
U U
U


 

(2)
式中：
T/CERS 0020—2023
4
δ2 —— 电池模块放电末期放电电压不一致性；
Umax —— 电池模块放电末期电池模块最高电压, 单位为伏特（V）；
Umin —— 电池模块放电末期电池模块最低电压, 单位为伏特（V）；
Uavg —— 电池模块放电末期电池模块平均电压, 单位为伏特（V）。
6.4 储能单元最大可充电能量
数字储能系统运行评价周期内，储能单元在一个满充周期内可充电的能量，按照式（3）计算：
,max 0
T
Qc   ItUtdt (3)
式中：
Qc,max —— 储能单元可充电的能量，单位为千瓦时（kW· h）；
T —— 储能单元满充周期，单位为小时（h）；
It —— 储能单元运行评价周期内t 时刻的充电电流，单位为安培（A）；
Ut —— 储能单元运行评价周期内t 时刻的充电电压，单位为伏特（V）。
6.5 储能单元最大可放电能量
数字储能系统运行评价周期内，储能单元在一个满放周期内可放电的能量，按照式（4）计算：
,max 0
T
d t t Q   I U dt (4)
式中：
Qd,max —— 储能单元可充电的能量，单位千瓦时（kW· h）。
T —— 储能单元满放周期，单位小时（h）。
It —— 储能单元运行评价周期内t 时刻的放电电流，单位安培（A）。
Ut —— 储能单元运行评价周期内t 时刻的放电电压，单位伏特（V）。
6.6 储能单元充放电效率
数字储能系统运行评价周期内，储能单元可放电能量与可充电能量的比值，按照式（5）计算：
,max
,max
d 100%
c
Q
E
Q
  (5)
式中：
E —— 储能单元充放电效率；
Qd,max —— 储能单元可充电的能量，单位为千瓦时（kW· h）；
Qc,max —— 储能单元可充电的能量，单位为千瓦时（kW· h）。
6.7 储能单元健康状态
数字储能系统运行评价周期内，储能单元最大可充电能量与额定可充电能量的比值，按照式（6）
计算：
c,max 100% Q
SOH
Q
 
c,额定
(6)
式中：
SOH —— 储能单元健康状态；
T/CERS 0020—2023
5
Qc,max —— 储能单元可充电的能量，单位为千瓦时（kW· h）；
Qc,额定—— 储能单元额定可充电的能量，单位为千瓦时（kW· h）。
6.8 储能系统可充电能量不一致性
数字储能系统运行评价周期内，记录所有储能单元最大可充电能量，其中最大可充电能量与最小
可充电能量的差与2倍平均可充电能量的比值，按照式（7）计算：
,max min
3 c c 100% Q Q
Q


  ，
c,avg
(7)
式中：
δ3 —— 储能单元可充电能量的不一致性，%；
Qc,max —— 所有储能单元中最大的可充电能量，单位为千瓦时（kW· h）；
Qc,min —— 所有储能单元中最小的可充电能量，单位为千瓦时（kW· h）；
Qc,avg —— 所有储能单元平均可充电的能量，单位为千瓦时（kW· h）。
6.9 储能系统可放电能量不一致性
数字储能系统运行评价周期内，记录所有储能单元最大放电能量，其中最大放电能量与最小放电
能量的差与2倍平均放电能量的比值，按照式（8）计算：
,max min
4 d d 100% Q Q
Q


  ，
d,avg
(8)
式中：
δ4 —— 储能单元放电电能量的不一致性，%；
Qd,max —— 所有储能单元中最大的放电能量，单位为千瓦时（kW· h）；
Qd,min —— 所有储能单元中最小的放电能量，单位为千瓦时（kW· h）；
Qd,avg —— 所有储能单元平均放电的能量，单位为千瓦时（kW· h）。
6.10 非计划停运系数
数字储能系统运行评价周期内，数字储能系统非计划停运时间与统计时间的比值，按式（9）计算：
UOF UOH 100%
PH
  (9)
式中：
UOF —— 数字储能系统非计划停运系数，%；
UOH —— 评价周期内非计划停运小时数，单位为小时（h）；
PH —— 评价周期内统计小时数，单位为小时（h），当评价周期为1年时，PH取为8760h。
6.11 使用寿命
在数字储能电站达到退役条件时，记录每个储能单元的循环次数，并取加权平均值作为数字储能
电站的使用寿命。
6.12 全寿命周期内单位容量成本
T/CERS 0020—2023
6
记录数字储能电站的初始投资、每年运维成本、寿命周期内增加设备投资，并求和，作为全寿命
周期内数字储能电站的全部成本C（不考虑资金的时间成本）。
全寿命周期内单位容量成本按照式（10）计算：
0
C C
W
 (10)
式中：
C——数字储能电站初始投资、每年运维成本、寿命周期内增加设备投资的和，单元为元；
W——数字储能电站设计额定容量，单位为瓦时（kW· h）；
C0——全寿命周期单位容量成本，单位为元/瓦时（kW· h）。
7 评价结论
7.1 指标权重
数字储能系统评价指标基本权重划分可按表1执行。
表1 权重划分
序号准则层指标层权重
1
重构能力
动态可重构电池网络重构周期10%
2 电池模块开路电压检测周期与精度5%
3 电压不一致性兼容范围5%
4 可兼容不同型号/批次电池模块数量5%
5
充放电能力
电池模块充电末期电压不一致性5%
6 电池模块放电末期电压不一致性5%
7 储能单元最大可充电能量5%
8 储能单元最大可放电能量5%
9 数字储能系统充放电效率5%
10 储能单元健康状态10%
11 储能系统可充电能量不一致性5%
12 储能系统可放电能量不一致性5%
13
设备运行状态
数字储能系统非计划停运次数（系数） 10%
14 数字储能系统使用寿命10%
15 数字储能系统全寿命周期内单位容量成本10%
7.2 评分原则
数字储能系统综合得分宜根据指标得分和响应权重系数，按式（11）计算
i i
i
S k F (11)
式中，
S —— 数字储能系统综合评价得分；
kx —— 指标i 所占权重，见表1；
Fi —— 指标i 得分计算，见表2。
T/CERS 0020—2023
7
表2 指标i 得分计算标准
序号评价指标评价内容
满分
分值
得分标准
1 重构周期
评价周期内的
电池网络重构
周期
100
1）满足100%标识重构周期的，得满分；
2）150%标识重构周期的，得分90分；
3）200%标识重构周期的，得分80分；
4）300%标识重构周期的，得分60分。
2
开路电压检测周期
与精度
评价周期内开
路电压检测的
周期与精度
100
1）满足检测周期及精度的，得满分；
2）150%检测周期及5%精度偏差的，得分90分；
3）200%检测周期及10%精度偏差的，得分80分；
4）300%检测周期及15%精度偏差的，得分60分。
3 电压不一致性兼容
计算电压不一
致性
100
1）满足检测周期及精度的，得满分；
2）150%检测周期及5%精度偏差的，得分90分；
3）200%检测周期及10%精度偏差的，得分80分；
4）300%检测周期及15%精度偏差的，得分60分。
4
可兼容不同批次/
型号电池模块数量
计算统一电池
簇不同批次/型
号的数量
100
1）兼容4种及以上不同批次/型号电池模块的，得满分；
2）兼容3种不同批次/型号电池模块的，得80分；
3）兼容2种不同批次/型号电池模块的，得60分。
5
电池模块充电末期
电压不一致性
计算电池模块
充电末期电压
不一致性
100
1）不一致性小于等于1%，得满分；
2）不一致性小于等于3%大于1%，得90分；
3）不一致性小于等于5%大于3%，得80分；
4）不一致性大于5%，得60分。
6
电池模块放电末期
电压不一致性
计算电池模块
放电末期电压
不一致性
100
1）不一致性小于等于1%，得满分；
2）不一致性小于等于3%大于1%，得90分；
3）不一致性小于等于5%大于3%，得80分；
4）不一致性大于5%，得60分。
7 最大可充电能量
计算最大可充
能量
100
1）满足100%标识充电能量的，得满分；
2）90%标识充电能量的，得分90分；
3）80%标识充电能量的，得分80分；
4）60%标识充电能量的，得分60分。
8 最大可放电能量
计算最大可放
能量
100
1）满足100%标识充电能量的，得满分；
2）90%标识充电能量的，得分90分；
3）80%标识充电能量的，得分80分；
4）60%标识充电能量的，得分60分。
9 充放电效率
计算评价周期
内充放电效率
100
1）充放电率大于97%，得满分；
2）充放电率大于95%小于97%，得90分；
3）充放电率大于90%小于95%，得80分；
4）充放电率大于85%小于90%，得60分。
10
储能单元健康状态
(SOH)
计算储能单元
健康状态
100
1）值大于等于98%，得满分；
2）值大于等于95%小于98%，得90分；
3）值大于等于90%小于95%，得80分；
4）值小于90%，得60分。
11 储能系统可充电能计算储能系统100 1）不一致性小于等于1%，得满分；
T/CERS 0020—2023
8
量不一致性可充电能量不
一致性
2）不一致性小于等于3%大于1%，得90分；
3）不一致性小于等于5%大于3%，得80分；
4）不一致性大于5%，得60分。
12
储能系统可放电能
量不一致性
计算储能系统
可放电能量不
一致性
100
1）不一致性小于等于1%，得满分；
2）不一致性小于等于3%大于1%，得90分；
3）不一致性小于等于5%大于3%，得80分；
4）不一致性大于5%，得60分。
13
非计划停运次数
（系数）
计算评价周期
内非计划停运
次数（系数）
100
1）年非计划停运次数为0的，得满分；
2）年非计划停运次数为5%的，得90分；
3）年非计划停运次数为10%的，得80分；
4）年非计划停运次数为15%的，得60分。
14 使用寿命
实际循环次数/
设计循环次数
100
1）比值大于等于100%，得满分；
2）比值大于等于95%小于100%，得90分；
3）比值大于等于90%小于95%，得80分；
4）比值小于90%，得60分。
15 单位容量成本
计算单位容量
成本/行业水平
100
1）单位容量成本不超出行业水平的，得满分；
2）单位容量成本超出行业成本10%，得80分；
3）单位容量成本超出行业成本20%，得60分。
7.3 数字储能系统运行评价完成后，应根据分项评价结果给出单项评价结论和总体评价报告，单项评
价结论宜采用运行评价表。
7.4 数字储能系统总体评价报告应包含数字储能概况、依据标准、评价项目和内容、评价方法，最后
给出评价结论和建议，评价报告框架见附录B。
7.5 评价结论应记录单项评价结果，对评价内容逐项给出评价结论，对不合格的单项给出改进措施或
建议。
T/CERS 0020—2023
9
附录A
（资料性）
电力储能用数字储能系统评价周期报表
电力储能用数字储能系统评价周期报表除按照GB/T 36549相关要求进行记录外，还需以储能单元
为单位进行记录，见表A.1。
表A.1 电力储能用数字储能系统储能单元评价周期报表
电站名称： 统计月份：
数字储能电站基本情况
名称内容备注
投产日期
上次评价周期
电站额定功率
电站额定容量
储能单元编号
运行指标统计
评价周期末期统计指标指标项数据操作时间备注
在线容量核定
充电截止时电压
最高电压
最低电压
平均电压
放电截止时电压
最高电压
最低电压
平均电压
最大可充电能量
最大可放电能量
非计划停运次数
循环次数
运维成本和增加设备成本/元
T/CERS 0020—2023
10
附录B
（资料性）
电力储能用数字储能系统运行评价报告框架
电力储能用数字储能系统运行评价报告框架采用表B.1的格式。
表B.1 电力储能用数字储能系统运行评价报告框架
章节编号章条名称
1 评价目的与依据
1.1 评价目的
1.2 评价范围
1.3 评价依据
2 电站概况
2.1 电站基本情况
2.2 电站运行情况
3 评价内容
3.1 功能和基本性能评价
3.2 运行性能评价
4 评价结论和建议
4.1 评价结论
4.2 评价建议