T/CABEE 106-2025 建筑智能微电网技术标准

文档天下 图书评论5阅读模式
资源简介

  ICS 91.140.50 CCS P 63

团 体 标 准

T/CABEE 106—2025

建筑智能微电网技术标准

Technical standard for smart building microgrids

2025‑05‑19 发布

2025‑07‑01

实施

中国建筑节能协会中 国 标 准 出 版 社

发布出版

中国建筑节能协会

团体标准

建筑智能微电网技术标准

Technical standard for smart building microgrids

T/CABEE 106—2025

批准部门:中国建筑节能协会

施行日期:2025 年 7 月1 日

中国标准出版社

2025 北 京

中国建筑节能协会文件

国建节协标〔2025〕40 号

关于发布团体标准

《建筑智能微电网技术标准》的公告

现批准《建筑智能微电网技术标准》为中国建筑节能协 会 团 体 标 准 ,标 准 编 号 为 :T/CABEE 106—2025,自2025 年 7 月1 日起实施。

协会委托主编单位收集标准的应用案例(包括政府部门采信证明文件、市场应用情况、国际标准化组织或国外权威机构采信证明、评优示范工程案例等实施成效材料),并对案例进行宣传。

现予公告。

中国建筑节能协会

2025 年 5 月 19 日

前 言

根据《中国建筑节能协会团体标准管理办法(试行)》(国建节协〔2017〕40 号)及《关于印发〈2023 年度第一批团体标准制修订计划〉的通知》(国建节协〔2023〕12 号)的要求,由中建研科技股份有限公司、中国建筑西北设计研究院有限公司会同有关单位组建编制组,经广泛的调查研究,认真总结实践经验,参考有关国内外标准和先进经验,并在广泛征求意见的基础上,共同编制了本标准。

本标准主要内容包括:1. 总则;2. 术语;3. 基本规定;4. 拓扑架构 ;5. 分 布 式 电 源 ;6. 建 筑 荷 储 ;7. 微 网 保 护 装 置 ;8. 微 网 管 控 装置;9. 微网智控平台。

本标准的某些内容可能直接或间接涉及专利,本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本标准由中国建筑节能协会标准化管理办公室负责管理(联系电话:010-57811281,邮箱:biaoban@cabee.org),由中建研科技股份有限公司、中国建筑西北设计研究院有限公司负责具体内容的解释及标准应用案例(包括政府部门采信证明文件、市场应用情况、国际标准化组织或国外权威机构采信证明、评优示范工程案例等实施成效材料)收集。标准应用过程中如有意见或建议,以及标准相关应用案例,请反馈至中建研科技股份有限公司(联系人:李海军,联系方式: 13661537335,邮箱:ditan@cabrtech.com,地址:北京市朝阳区北三环东路 30 号中国建筑科学研究院抗震楼 304 室,邮编:100013)。

本 标 准 主 编 单 位:中建研科技股份有限公司

中国建筑西北设计研究院有限公司

本 标 准 参 编 单 位:上海汇珏科技集团股份有限公司西安华瑞网电科技股份有限公司

青岛海信日立空调系统有限公司

北京龙德缘电力科技发展有限公司

上海萃纯新能源科技有限公司

中国科学院电工研究所

山西博源电力科技有限公司

上海大周能源技术有限公司

南京国臣直流配电科技有限公司

北京中能云联科技有限公司

上海水石建筑规划设计股份有限公司

固德威技术股份有限公司

国际铜业协会

思特林库柏(上海)建筑工程设计咨询有限公司

百思科新能源技术(青岛)有限公司

国网江苏省电力有限公司南通供电分公司江苏科能电力工程咨询有限公司

上海庄生机电工程设备有限公司

北京紫电捷控电气有限公司

苏州思萃融合基建技术研究所有限公司

上海华电源信息技术有限公司

上海同济建设有限公司

西安交通大学

正泰电气股份有限公司

上海荣茗轩信息科技有限公司北京天悟智能科技有限公司

巴州建筑勘察规划设计工程有限公司新疆兵团建材(集团)有限公司

德坤智慧建造(青岛)有限公司

江苏润达储能科技有限公司

本标准主要起草人员:李海军 李 忠 魏志刚 邓高峰

薛 晓 赵怀军 唐西胜 柴德闯顾蓉蓉 张小刚 吴小芳 秦志宇马 杰 王 涛 李宁宁 张文强王 旭 黄 炜 张 保 廉 宇汤向华 朱洪强 张可男 袁志兵李润恺 陈殿坤 刘小丽 胡 威杨建秋 邱玲峰 张连军 吴沛杰林星春 詹若清 秦 超 熊良根朱 磊 屈 磐 熊 婷 戴 建

本标准主要审查人员:马文媛 欧阳东 孙成群 劳大实童亦斌 祝秀娟 宋海军 钱观荣张伟荣

1 总 则

1.0.1 为实现建筑微电网的智能化、柔性化、数字化,充分利用可再生能源,保障供电安全及可靠性,制定本标准。

1.0.2 本标准适用于新建、改建、扩建的民用建筑及园区范围内的交流电压等级为 1 kV 或直流电压等级为 1 500 V 及以下的建筑智能微电网建设。

1.0.3 建筑智能微电网工程除应符合本标准规定外,尚应符合国家现行有关标准和中国建筑节能协会现行有关标准的规定。

2 术 语

2.0.1 建筑智能微电网 smart building microgrid

一 种 交 流 电 压 等 级 为 1 kV 或 直 流 电 压 等 级 为 1 500 V 及 以下,采用先进的互联网及信息技术,实现建筑的源网荷储一体化、能源的梯级利用、需求侧响应的微电网,简称“建筑微电网”。

2.0.2 独立型建筑微电网 isolated smart building microgrid

与外部电网无连接,通过园区范围内的分布式电源及储能系统独立、稳定、长期地给负荷供电的建筑微电网 ,简称“独立型微电网”。

2.0.3 并网型建筑微电网 grid-connected smart building microgrid

通过并网点与市电(包括原有内部交流电网)相连接的建筑微电网,简称“并网型微电网”。

2.0.4 交直流混合系统 AC/DC hybrid power system

同时使用交流与直流两种配电形式的新型供配电系统。

2.0.5 电动汽车与楼宇互动 Vehicle-to-Building;V2B

通过充电桩为电动汽车有序充电,或将电动汽车转变为移动储能单元 ,借助双向充电桩从开放协议的电动汽车传输电能到电网。

2.0.6 并/离网切换 grid-connected/grid-disconnected switching

并网型微电网从并网运行状态向离网运行状态转换或从离网运行状态向并网运行状态转换的过程。

2.0.7 微网保护装置 microgrid protection device

一种具备遥测、遥信、遥控、通信等功能,可与外部电网协调的建筑微电网专用继电保护装置。

2.0.8 微网管控装置 microgrid energy management,monitoring and controlling device

一种具备与微电网内设备层和平台层通信,对微电网实施监视、控制和基本能量管理的装置。

3 基 本 规 定

3.0.1 建筑微电网设计应合理配置电源、负荷、储能的容量,强化自主调峰和自我平衡能力,实现源网荷储一体化,最大限度就地消纳分布式能源,满足建筑在新型电力系统下的用电需求。

3.0.2 建筑微电网应在负荷需求、新能源发电资源分析、市政电网条件和环境影响评估的基础上,统筹考虑经济性、可靠性、环保性和可持续性要求。

3.0.3 建筑微电网运行控制与微网智控平台应基于微网信息流实现,运行控制系统架构宜分三层:设备层、管控层、平台层。

3.0.4 建筑微电网并网运行时,应根据交换功率的需求合理控制内部分布式电源功率、储能功率和负荷,支持微电网与配电网的协调运行;离网运行时,应对内部分布式电源、负荷、储能进行协调调控,并具备频率、电压稳定控制功能,根据负荷重要性进行分级管理与控制,建筑物内的重要负荷连续供电时间不应低于 2 h。独立型微电网应满足系统内重要负荷长期可靠供电。

3.0.5 建筑微电网应对不同运行方式的配电系统进行短路、过载、单相接地故障保护。

3.0.6 建 筑 微 电 网 的 储 能 形 式 宜 采 用 蓄 冷 、蓄 热 、蓄 电 相 结 合方式。

3.0.7 建 筑 微 电 网 的 典 型 运 行 方 式 宜 建 立 仿 真 模 型 进 行 潮 流计算。

4 拓 扑 架 构

4.1 一 般 规 定

4.1.1 建筑微电网应根据园区性质、建筑规模、用能特点,采用并网型微电网或独立型微电网。

4.1.2 并网型微电网宜用于城镇商业区、居民区、农村聚居点和各类园区等能与现有电网互联的场景。

4.1.3 独立型微电网宜用于偏远无电地区供电、应急供电、临时用电或其他并网难实现的特定场景。

4.2 并网型微电网

4.2.1 并网型微电网按电网类型可分为交流微电网、直流微电网、交直流微电网。微电网主接线宜采用单母线结构,微电网的直流母线宜采用单极性。

4.2.2 交流微电网的母线电压宜采用 AC380/220 V;直流微电网母 线 电 压 宜 根 据 直 流 负 荷 供 电 需 求 采 用 DC750 V 、DC600 V 、 DC375 V 或 DC220 V 等级。

4.2.3 交流微电网、交直流微电网中直流部分的接地型式宜采用IT 系 统 ;交 流 部 分 的 接 地 型 式 在 并 网 运 行 时 应 与 外 部 电 网 相 匹配,孤岛运行时宜采用 TN 或 TT 系统。

4.2.4 直流微电网宜采用隔离型拓扑架构与交流微电网、公共电网连接。

4.2.5 并网型微电网与外部电网联络的并离网切换开关宜采用静态开关。

4.3 独立型微电网

4.3.1 独立型微电网交流电压宜采用 AC380/220 V,直流电压宜

根 据 直 流 负 荷 供 电 需 求 采 用 DC750 V 、DC600 V 、DC375 V 或DC220 V 等级。

4.3.2 交流部分接地型式宜采用 TN 或 TT 系统,直流部分宜采用IT 系统。

5 分布式电源

5.1 一 般 规 定

5.1.1 建筑微电网中的分布式电源包括光伏发电、风力发电和其他可调节分布式电源。

5.1.2 建筑微电网应根据建筑用能需求和能源可利用条件选择一种或多种不同类型的分布式电源。

5.2 光 伏 发 电

5.2.1 建筑微电网中光伏发电系统应选用环保低碳、节能高效的材料和设备,综合考虑辐照条件、建筑条件、并网条件、雷电环境、安全防护、安装、运输条件等因素,并与建筑及周边环境相协调,满足安全可靠、环保可持续、便于清洗和维护的要求。在条件许可情况下宜采用建筑光伏一体化系统。

5.2.2 接入同一光伏组件串的各光伏组件的电性能参数宜保持一致,接入同一最大功率跟踪回路的光伏组件串的电压、组件朝向、安装倾角宜保持一致。光伏组件串的工作电压变化范围应在逆变器的最大功率追踪电压范围内。

5.2.3 光伏发电系统中光伏方阵与逆变器之间的容量配比应综合考虑光伏方阵的安装类型、场地条件、太阳能资源、光伏方阵至逆变器的各项损耗等因素,超配系数不宜大于 1.7。

5.2.4 光伏逆变器应具备通信功能和调节有功功率、无功功率以及功率因数的功能。

5.3 风 力 发 电

5.3.1 建筑微电网中风力发电系统应选用高性能、高效率的风力发电机组及控制系统,最大风能利用系数应大于 0.36。

5.3.2 风力发电机的保护应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性要求。

5.3.3 风力发电机与建筑微电网可采用直接与建筑微电网的直流系统并网或通过逆变器与建筑微电网的交流系统并网。

5.3.4 风 力 发 电 机 的 接 地 型 式 应 与 建 筑 微 电 网 接 地 型 式 保 持 一致,并应满足人身安全和保护配合的要求。风力发电机应在并网点设置易于操作、可闭锁、具有明显断开点的并网断开装置。

5.4 其 他 电 源

5.4.1 可调节分布式电源可采用柴油发电机、微燃机、氢燃料电池等,如电源同时为消防负荷供电时,应对消防与非消防时运行状态进行评估,确保可行。

5.4.2 可调节分布式电源应设置方便操作的并离网装置、明显的专用标识和提示性文字符号。

5.4.3 当采用柴油发电机组作为建筑微电网的分布式电源时,应符合下列规定:

1 市电停电时自动切换至热备用状态;

2 滞后于光伏、风力发电机等投入使用;

3 综合考虑最佳负荷率和适宜的功率裕度;

4 启动时间不超过 30 s。

5.4.4 微燃机、氢燃料电池等作为建筑微电网的分布式电源时,应具备根据用能成本优化调度的功能。

6 建 筑 荷 储

6.1 一 般 规 定

6.1.1 建筑微电网负荷包括电气负荷、空调采暖通风负荷和给排水负荷等,其中可调节、可转移负荷主要包括空调负荷、采暖负荷、生活热水、景观照明、电动汽车充电桩等。

6.1.2 空调、供暖等高峰负荷削减应优先采用储能、预冷、预热、建筑热惰性等实现峰值负荷转移。用电尖峰或需求侧响应时,应首先减小不重要的空调、供暖负荷。

6.1.3 可转移负荷应事先约定,其调整不应影响正常运行所必需的服务或生产能力;可转移负荷的配电断路器应能实时接收并快速响应微电网的调度指令。

6.1.4 建筑微电网的储能可采用蓄冷蓄热、电化学储能、电动汽车V2B 等形式。

6.2 蓄 冷 蓄 热

6.2.1 建筑微电网宜优先采用蓄冷蓄热系统实现可再生能源的就地消纳利用,减少高峰时段用电。

6.2.2 蓄冷蓄热系统的形式应根据建筑物的负荷特点及规律、系统的规模、建筑现场条件、装置的特性和经济性决定。

6.2.3 蓄冷蓄热系统的蓄能率应根据蓄能-释能周期内冷(热)负荷曲线、电网峰谷时段及电价和可再生能源消纳情况,经最优化计算或方案比选后确定。

6.2.4 蓄冷蓄热系统的运行策略应根据冷热负荷特点、系统特性及电力供应状况等因素经技术经济比较后确定,并应制定相应的操作标准。

6.3 电化学储能

6.3.1 建筑微电网的电化学储能系统设计应考虑电化学储能技术发展水平、建筑规范及需求等因素,并应满足安全可靠、经济适用、便于安装维护和节能环保等要求。

6.3.2 电化学储能系统的额定充电功率和额定放电功率的设计应根据建筑用电负荷需求、配电容量和功率因数等因素综合确定。

6.3.3 电化学储能系统的额定充电能量、额定放电能量的设计应考虑系统效率、用电负荷特性、电池充放电特性、电池充放电深度、电池衰减特性、电池不一致性等因素。

6.3.4 电化学储能系统的安装布置应进行建筑物结构、电气和消防的安全复核,并应满足建筑结构、电气和消防的安全性要求。

6.3.5 电化学储能电池应符合现行国家标准《电力系统电化学储能 系 统 通 用 技 术 条 件》GB/T 36558、《电 力 储 能 用 锂 离 子 电 池》 GB/T 36276、《电力储能用铅炭电池》GB/T 36280、《储能用蓄电池 第 1 部 分 :光 伏 离 网 应 用 技 术 条 件》GB/T 22473 .1 的 有 关规定。

6.3.6 电池组回路应配置直流断路器、直流熔断器等具有直流灭弧能力开断保护设备,并应符合以下要求:

1 应配置电池管理系统,且符合现行国家标准《电化学储能用电池管理系统》GB/T 34131 的规定;

2 电池管理系统应具有数据采集、通信、控制、报警和保护、均衡检测、电芯性能一致性、绝缘电阻检测、参数设置、数据存储、数据统计、自诊断等功能;

3 电 池 管 理 系 统 应 全 面 监 测 电 池 的 运 行 状 态 ,包 括 电 池 单体/模块和电池系统电压、电流、温度和电池荷电量等,异常时发出告警信息以及开断信号。

6.3.7 储能变流器应符合现行国家标准《电化学储能系统储能变流器技术要求》GB/T 34120 的规定,设备选型应与电池性能、电池管理系统相匹配。

6.3.8 储 能 系 统 的 通 信 应 满 足 建 筑 微 电 网 监 控 、运 行 和 管 理 等需求。

6.4 电动汽车 V2B

6.4.1 微电网应能耦合负荷和电动汽车的充放电需求,实现电能的合理分配和调节。

6.4.2 电动汽车 V2B 设备应具备通信功能,实时接收并响应微电网充放电调度指令。

6.4.3 电动汽车 V2B 设备应具备防止过充、过放、短路等电气故障的功能,确保在紧急情况下能够迅速切断电源,防止对人员和设备造成损害。

6.4.4 电动汽车 V2B 设备应综合考虑投资成本、运营成本和车主的收益。

7 微网保护装置

7.1 一 般 规 定

7.1.1 建筑微电网应配备专用的微网保护装置,应遵循可靠性、灵敏性、选择性和速动性的基本要求,并与外部电网有效协同,实现并网点保护及内部保护。

7.1.2 建筑微电网保护的定值应与其故障穿越能力相协调。并网型建筑微电网的继电保护定值的整定应与外部电网的继电保护相协调配合。

7.1.3 微网保护装置宜具备故障记录功能。

7.1.4 并网运行的建筑微电网,在外部电网故障或非计划孤岛运行时,应可靠断开并网点断路器,并自动切换至离网运行模式。

7.1.5 外部电网故障恢复后,建筑微电网由离网向并网运行切换,可选择自动执行和接收指令后执行。微电网与并网点的电压、频率和相角满足同期条件后方可切换至并网模式。

7.1.6 并网点断路器应易操作、可闭锁、具有明显开断指示;开关柜应有醒目标识。

7.1.7 当电网结构、线路参数和短路电流水平发生变化时,应及时校核微电网保护的配置和整定,避免保护装置(系统)发生不正确的动作行为。

7.2 并网点保护

7.2.1 建筑微电网并网点应配置阶段式方向过流保护和接地故障保护,过流保护应和互联变换器相互配合。

7.2.2 建筑微电网并网点应配置频率电压解列保护。

7.2.3 当建筑微电网不被允许向外电网倒送功率时,应配置防逆流保护,且在并网运行时投入运行。

7.2.4 建筑微电网并网点应配置防孤岛保护,并网运行时应投入防孤岛保护,离网运行时应退出防孤岛保护。

7.3 内 部 保 护

7.3.1 分布式电源系统应配置方向电流保护和过负荷保护,并作用于分布式电源出口断路器。

7.3.2 电化学储能系统应配置方向电流保护和过负荷保护,并能与电池 BMS 和储能变换器相互配合,作用于储能出口断路器。

7.3.3 根据分布式电源或负荷特点合理配置方向电流保护、不带方向过流保护以及过负荷保护,作用于支路断路器。离网运行时交流部分应加装电流闭锁低电压保护与负序电压启动过流保护,并考虑最大与最小运行方式的整定。

7.3.4 采用 IT 接地型式、电压等级高于 DC220 V 的直流母线应配置绝缘监测系统,监视对地绝缘状态,其他直流出线回路宜设剩余电流保护;重要支路宜配置剩余电流保护。当直流母线对地绝缘性能低于设定值时发出告警,并根据各支路的剩余电流监测情况,延时断开剩余电流超标的支路。

8 微网管控装置

8.1 一 般 规 定

8.1.1 建筑微电网应配备独立的微网管控装置,实现对建筑微电网实时数据采集与监测 、运行控制 、基本能量管理及数据通信功能。

8.1.2 微网管控装置宜采用嵌入式软硬件系统、插件式设计、嵌入式安装,方便扩充和升级维护。

8.1.3 微网管控装置的通信配置不应低于 2 个 RS485 口、2 个以太网口、2 个 CAN 口,并应具有时间同步接口。

8.1.4 微网管控装置的监测数据实时采集间隔应小于 10 s,实时调控间隔应小于 5 min。

8.2 运行控制功能

8.2.1 微网管控装置应支持对建筑微电网内部设备的控制,包括参数设定、远程控制与调节等功能。

8.2.2 微网管控装置应能够按照预先设定的顺序和流程,控制微电网内的设备动作,包括并网启动、并网停机、黑启动、离网停机、并离网无缝切换。

8.2.3 微网管控装置应具备交流电压和无功管理功能,对建筑微电网交流电压和无功运行模式进行设置,包括功率因数控制模式、无功功率控制模式、交流电压控制模式等。

8.2.4 当建筑微电网处于离网运行模式下,主电源有功输出超出设定值时,微网管控装置应能调整微电网内其他电源设备,保证主电源出力在正常范围内;必要时可采取切负荷等措施,以保证内部重要负荷的供电可靠性。

8.2.5 微 网 管 控 装 置 对 开 断 设 备 应 采 用 选 择 、返 校 、执 行 三 个 步

骤,实施分步操作。

8.2.6 微网管控装置应能实现闭锁和解锁操作。

8.3 基本能量管理

8.3.1 微网管控装置应具备基本能量管理功能,可通过控制分布式电源的出力、储能设备的充放电、负荷用能以及与外部电网的能量交换,实现建筑微电网内部的功率平衡,确保系统的稳定运行。

8.3.2 微网管控装置应具备并网点功率控制功能,包括恒有功功率控制、跟踪联络线计划曲线控制、储能充放电计划曲线控制等三种有功功率控制方式。

8.3.3 微网管控装置应能与微网智控平台进行数据交换,可将建筑微电网设备运行数据上传给微网智控平台,并接受微网智控平台下发的控制指令。

8.3.4 微网管控装置应能根据功率优化控制指令或人工设定值对分布式电源、储能、负荷等进行实时功率控制,并能根据电价、电网指令或预设运行目标切换模式。

8.4 数 据 通 信

8.4.1 微 网 管 控 装 置 通 信 宜 采 用 IEC61870-5-101、IEC61870-5- 102、IEC61870-5-103、ICE61870-5-104、MODBUS、DL/T 860、 MQTT 等协议。

8.4.2 微网管控装置通信模块与设备间交换数据宜参照表 8.4.2-1、表 8.4.2-2。

表 8.4.2_1 微网管控装置通信模块发送数据表

表 8.4.2_1 (续)

表 8.4.2_2 微网管控装置通信模块接收数据表

表 8.4.2_2 (续)

9 微网智控平台

9.1 一 般 规 定

9.1.1 建筑微电网宜配备独立的微网智控平台,实现微电网监控、负荷预测、可再生能源发电预测、高级能量管理、需求侧响应、成本估算等功能。

9.1.2 微网智控平台的监控功能应包括但不限于:

1 实时监视画面应支持系统主接线图、网络图、运行工况图和通信网络图等,图形展示方式包括趋势图、柱状图、饼图等;

2 支持多屏显示、图形多窗口、无级缩放、漫游、分层分级显示等;

3 支持报警确认功能,提供在单线图上的和报警一览表上对单 个 动 点 或 成 组 进 行 报 警 确 认 的 功 能(包 括 变 位 报 警 、越 限 报警等);

4 支持数据库编辑,系统提供界面化的数据库管理工具,支持对数据的增、删、改等操作,编辑后的数据可通过保存按钮进行数据保存;

5 支持历史数据查看,系统提供历史数据的查看界面,通过数据表格、曲线、柱状图等多种形式进行展示,力求直观、友好地呈现历史数据,便于运行分析。

9.1.3 微网智控平台应具备图形、语音、文字、打印等形式的报警功能,文持告警查询、自定义报警级别、报警统计分析、告警确认与清除、主要事件顺序显示等功能。

9.1.4 微网智控平台应具备对采集数据信息进行计算与分析、综合数据分析功能外,还宜包括但不限于以下功能:

1 数据源选择、自动计算周期等,按日、月、季、年或自定义时间段统计;

2 统计指定量的最大值、最小值、平均值和累计值,统计时段包括年、月、日、时等;

3 多位置信号、状态信号的逻辑计算;

4 变位、遥控、遥调等操作次数统计;

5 遥控正确率和遥调响应正确率统计;

6 电压电流越限、功率因数和电能质量合格率统计分析。

9.1.5 微网智控平台应能储存 2 年的历史运行数据和故障记录,监控系统应支持事故追忆和重演功能。

9.1.6 微 网 智 控 平 台 应 具 备 数 据 库 维 护 、同 步 、备 份 和 恢 复 等功能。

9.1.7 微网智控平台应具备时间同步接口。

9.1.8 微网智控平台应具备用户分类和权限管理功能,保障系统访问安全。

9.2 负 荷 预 测

9.2.1 微网智控平台应具有短期负荷预测功能,条件许可时可配备中期负荷和长期负荷的预测功能。

9.2.2 短期负荷预测的时间分辨率不宜大于 15 min。

9.2.3 短期负荷预测宜兼顾模型的复杂性和准确性,宜采用组合模型,离线参数优化和在线预测相结合。

9.2.4 负荷预测可采用回归分析法、时间序列法、专家系统理论、神经网络理论、小波分析、灰色系统、模糊理论和组合方法等。

9.3 可再生能源发电预测

9.3.1 微网智控平台应具备可再生能源发电预测功能,包含中长期功率预测、短期功率预测、超短期功率预测,并应符合下列规定:

1 中长期功率预测要求:根据数值天气预报的发布次数进行中期功率预测,单次计算时间小于 5 min,每日至少执行两次预测;

2 短 期 功 率 预 测 要 求 :单 次 预 测 时 长 和 时 间 分 辨 率 应 符 合《风电场接入电力系统技术规定》GB/T 19963 和《光伏发电站接入

电力系统技术规定》GB/T 19964 的规定;根据数值天气预报的发布次数进行短期功率预测,单次计算时间小于 5 min,每日至少执行两次预测;

3 超短期功率预测要求:每 15 min 执行一次,动态更新预测结果,单次计算时间小于 5 min。

9.3.2 可再生能源发电预测应符合下列规定:

1 基本要求:风电或光伏功率预测的基础数据应包括场站的静态信息、气候预报、数值天气预报、实测气象、实测功率、设备运行状态、计划检修信息等;

2 数据采集:园区静态信息应离线收集,并保证相关数据的准确性。实测功率数据、设备运行状态的采集时间间隔应不大于5 min;气候预报、数值天气预报、实测气象、实测功率,设备运行状态数据的采集应自动完成,并可通过手动方式补充录入;自动采集数据的传输时间延迟应不大于 1 min;

3 数 据 处 理 :系 统 应 具 备 数 据 完 整 性 及 合 理 性 自 动 校 验 功能,并可对缺测和异常数据进行自动插补和修正;

4 数据存储:实时采集的数据应作为原始资料正本保存并备份,不应对正本数据进行任何改动;存储系统运行期间所有时刻的数值天气预报数据、实测功率数据、实测气象数据,包括每次执行的超短期、短期、中期功率预测和概率预测的结果及时标注;经过修正的数据,应存储修正前后的数据,所有数据保存 2 年。

9.3.3 可再生能源发电预测应基于历史数据、天气信息和系统特性等因素建立预测模型及算法,实现未来一定时间段内风电或光伏输出功率的预测。

9.3.4 可再生能源发电预测计算应能对风电或光伏的运行参数、实测气象数据及预测误差进行统计。参与统计数据的时间范围应能任意选定,光伏根据所处地理位置的日出日落时间自动剔除凌晨和夜间不发电时段,其中各指标的统计计算时间应小于 1 min。

9.3.5 预测系统性能指标的统计数据应包含功率受限时刻,使用该时刻风电或光伏的可用替代实际功率。风光功率预测月平均准

确率中长期大于 60%,短期大于 70%,超短期大于 75% 。

9.4 高级能量管理

9.4.1 微网智控平台应具备高级能量管理功能,可在基本能量管理保障系统安全稳定运行的基础上,实现对分布式电源、储能及负荷的优化调度,达到系统优化运行的目标。

9.4.2 微网智控平台应能根据负荷预测、可再生能源发电预测、需求侧响应、微电网实时运行数据、电源与负荷特性及运行约束条件,通过计算优化运行目标并实时调整运行方式。

9.4.3 微网智控平台应对负荷进行柔性分类管理,制定不同工况下的负荷投切策略和计划。

9.4.4 微网智控平台应能与微网管控装置交互数据,并下发运行指令给微网管控装置执行。

9.4.5 微网智控平台应具备微电网内部发电、用电、储能系统,以及微电网与外部系统间电能量交换的统计分析功能。

9.4.6 微网智控平台宜具有微电网系统运行能耗、成本核算、节能效果、可再生能源利用、经济效益等分析功能等。

9.4.7 微网智控平台应具备可调节分布式电源的燃料管理功能,包括燃料的消耗统计、剩余燃料计算和显示、燃料存量预警等。

9.4.8 微网智控平台信息建模应能支持不同生产厂商的设备,并可实现大容量实时数据的传输。

9.5 需求侧响应

9.5.1 微网智控平台应具备需求侧响应功能,可通过可调节、可迁移、可中断的负荷资源,响应价格信号和激励政策。

9.5.2 微网智控平台可随着电力市场价格的变化不断调整运营策略和市场行为,开展内部运行优化,输出以能效、经济优化或碳排放优化为目标的实时控制策略。

9.5.3 建筑微电网需求侧响应动态平衡的时间分辨率不大于 15 min;日前 24 h 优化策略的求解时间不大于 3 min,实时优化控制指令的求

解时间不大于 1 s。

9.5.4 参与建筑微电网需求侧响应的负荷应包含但不限于以下设备系统:

1 暖通空调;

2 通风;

3 给水排水;

4 电梯及扶梯;

5 智能照明;

6 泛光、夜景照明。

9.5.5 暖通空调系统的设备应具备以下需求侧响应功能:

1 热泵:能够在电网负荷高峰时自动降低运行频率或暂时关闭;提供可调节的温控设置,以适应不同的能源供应状况;

2 冷水机组:在电力需求高峰时减少制冷能力,或切换到更高效的运行模式;与建筑自动化系统集成,以优化其在不同条件下的运行效率;

3 冷却泵和冷冻泵:能够根据系统的实际需求调整流量和压力;采用变频驱动技术以提高能源效率;

4 冷却塔:根据环境温度和系统负荷调整风扇速度;采用先进的控制策略,如湿球温度感应、变水量调节,以优化性能;

5 电锅炉:在电网需求高峰期间,能够降低供热能力或暂时关闭非关键功能;提供模块化的热输出,以应对能源需求的波动。

9.5.6 冷 水 需 求 侧 响 应 技 术 宜 通 过 高 位 水 箱 的 水 位 智 能 控 制 实现,生活热水需求侧响应技术应通过热水箱的水温、水位智能控制实现。

9.5.7 当建筑微电网为虚拟电厂的一部分时,应能接受电力调度,按照电力电量平衡的需要确定优化调度方案。

本标准用词说明

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:

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:

正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;

3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: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”。

引用标准名录

《微电网工程设计标准》GB/T 51341

《风电场接入电力系统技术规定》GB/T 19963

《光伏发电站接入电力系统技术规定》GB/T 19964

《储能用蓄电池 第1 部分:光伏离网应用技术条件》GB/T 22473.1 《电化学储能系统储能变流器技术要求》GB/T 34120

《电化学储能用电池管理系统》GB/T 34131 《电力储能用锂离子电池》GB/T 36276

《电力储能用铅炭电池》GB/T 36280

《电力系统电化学储能系统通用技术条件》GB/T 36558

中国建筑节能协会团体标准

建筑智能微电网技术标准

T/CABEE 106—2025

条 文 说 明

编 制 说 明

《建筑智能微电网技术标准》T/CABEE 106—2025 经中国建筑节能协会 2025 年 5 月19 日以国建节协标〔2025〕第 40 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 ,《建筑智能微电网技术标准》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。

1 总 则

1.0.1 建筑微电网的应用定位,主要有以下四个方面:

1 满足高渗透率分布式可再生能源的就地消纳;

2 满足与大电网联系薄弱的偏远地区电力供应;

3 满 足 对 电 能 质 量 和 供 电 可 靠 性 有 特 殊 要 求 的 用 户 用 电需要;

4 节能降耗,提高能效,实现多能互补。

建筑智能微电网位于低压用户侧,其重要特征是负荷资源和储能的可观可控可调。根据建筑用能特点,可控负荷资源包括冷热负荷、充电桩等。建筑储能除电化学储能之外,蓄冷蓄热也是重要的建筑储能手段。

建筑微电网在以下三种情况均可提高建筑物整体的供电可靠性:

1 外部单电源停电时,微电网自动或手动切换至离网运行状态 ,调度本地发电资源、储能以及可控负荷资源实现电力供需平衡。在本地发电资源小于负荷资源时还可实现自动甩负荷,优先保障重要负荷供电,增加供电弹性;

2 主、备用电源均采用市电时,在一路市电失电时,微电网连接备用市电运行。在供电负荷不足的情况下,优先保证一、二级负荷和供电要求高的三级负荷供电;

3 备用电源采用柴发的情况下,在主供市电电源失电时,微电网离网运行,柴发受微电网控制。在供电负荷不足的情况下,优先保证一 、二级负荷和供电要求高的三级负荷供电。

建筑微电网是建筑特色的能源互联网的重要组成部分,和低碳建筑与新型电力系统的目标一致。其特征如下:

1 智能化:微电网的负荷预测和可再生能源发电预测是智能

化的基础。智能化的初级阶段是源可预测可调控,荷可预测可调控,源荷互动。高级阶段是使用互联网技术、AI 技术等,实现能量流与信息流的融合,促进可再生能源的消纳。构建综合能源系统,实现能量互联。

2 柔性化:微网柔性体现在柔性保护和柔性用电两个方面。微电网的多源特征对于继电保护提出了更高的要求,刚性的保护,单一整定值难以满足要求,整定值随着拓扑结构的变化重新设定和柔性变化,微网保护装置随时可接受云平台新的整定值,从而提高微电网的稳定性、可靠性,虽然目前难以实现,但仍是未来目标。微网还可通过可控负荷、车网互动等实现柔性用电,并具备负荷预测功能。

3 直流化:采用低压直流配用电技术。直流具有简单、高效、可靠、安全等天然属性,可以解决交流技术当今面临的多种难题。大部分直流负荷可宽电压范围运行,为基于直流电压带的潮流控制创造了条件。

4 鲁棒化:建筑微电网配置可调节分布式电源,实现独立运行,应对突发情况和灾害,提高能源供应的安全性和可靠性。

5 分散化:采用分布式微电网,低压侧多点并网,提高了整个电网系统的安全性。

6 低碳化:建筑将会越来越多地使用可再生能源,优化电能供应方案,进一步缩小峰谷差,实现建筑低碳、零碳。

7 数字化:数字能源平台是多能源微电网的关键支撑。多能耦合与数字化技术可实现多能源间的梯级利用。快速响应电力需求波动,接受虚拟电厂调度,实现需求侧响应。

8 多源化:多能互补,降低对单一能源的依赖。并离网多种运行方式保障供电安全。

其中智能化和柔性化是建筑微电网的最重要基本特征。建筑微电网体现智能化的重要标志是利用多种能源之间的互补特性,实现能源的综合管理和梯级利用,通过供电、供冷、供热等系统的优化,提高能源的利用效率。建筑微电网作为独立型微电网时,可

解决用电的刚需;作为并网型微电网,可提高供电可靠性、实现多能互补。建筑微电网有望使建筑成为能源生产、能源储存、能源消费的主体,是新型电力系统的基本细胞。建筑可通过微电网技术实现需求侧响应和辅助服务,并成为未来最广泛的优质虚拟电厂资源。

1.0.2 微电网的接入电压等级应根据其与外部电网之间的最大交换功率确定。采用低一电压等级接入技术经济性能优于高一电压等级接入时,宜采用低一电压等级接入。分布式电源并网电压等级可根据各并网点装机容量进行初步选择,推荐如下:8 kW 及以下可接入 220 V;8 kW~400 kW 可接入 380 V;400 kW~6 000 kW可接入 10 kV。建筑微电网内的分布式电源功率一般小于 400 kW,大于 400 kW 时微网智控平台通过协调源荷储控制最大交换功率在 400 kW 内 ,也 可 分 解 成 多 个 400 kW 以 下 容 量 规 模 的 微 电 网 。缩小单个微电网的供电范围,可减少输配损耗,提高供电可靠性。

直 流 或 交 直 流 微 电 网 内 的 直 流 母 线 电 压 通 常 为 DC750 V/ 600 V/375 V/220 V(具体等级根据负荷需求确定),通过 DC/AC并入低压交流电网,交换功率一般不超过 400 kW。光伏和储能电池的直流侧电压范围一般控制在 DC1 500 V 内。

独立型微电网由于不涉及到交换功率的问题,分布式电源的功率不受限制(一般不大于 400 kW),采用低压供电。

按照《微电网工程设计标准》GB/T 51341 规定,10 kV 及以上电压等级的微电网需设置中控室、配置前置服务器、数据服务器、应用服务器、工作站、交换机/路由器,造价昂贵。因此,本标准中建 筑 微 电 网 的 电 压 等 级 确 定 在 1 kV 以 下 ,这 样 可 简 化 微 电 网 结构,减少电压变换和初投资,聚焦能量管理,实现其智能化。

2 术 语

2.0.1 建筑智能微电网旨在提高分布式电源的能量利用率,并提供更高的供电可靠性,满足新型电力系统需求,灵活高效地利用清洁能源和促进用能技术创新。

2.0.5 V2B 实现电动汽车与建筑之间的电能双向流动、电力耦合和电网负荷平衡。

3 基 本 规 定

3.0.1 随着光伏组件和电化学储能电池价格的降低,采用光储的经济性逐步显现。由于光伏等可再生能源输出功率受光照等气象因素影响大,具有波动性、间歇性、周期性等特点,容易造成电网的电能质量问题。建筑微电网设计时光伏等可再生能源应优先自发自用,减少余电上网量,可有效降低对外部电网电能质量的影响。此外,建筑微电网不仅要考虑并网运行时的经济性,还应保证离网运行时的安全可靠性。电气一次系统实现微网的能量流,电气二次系统实现微网的信息流,通过二者耦合实现能量互联。

3.0.2 微电网的负荷分析包括主要用电负荷类型及重要性分析、最大供电负荷、逐月典型日负荷曲线。分布式电源类型应根据电源现状、负荷需求和发电资源分析情况,应因地制宜确定微电网电源构成。电源容量配置应充分考虑发电设备的技术特性、负荷需求和运行策略,通过电力电量平衡分析确定。

3.0.3 建筑微电网各个组成部分间的关系见图 1。

1 设备层由光伏组件、光伏变换器、储能电池、储能变流器、用电负荷、开关线缆元件、微网保护装置、微气象站等本地设备构成,是发电、储能、用电设备的集合,同时接受管控层的指令,保证该层级内各设备按计划运行。

2 管控层由微网管控装置担任,负责微电网的监视控制和基本能量管理,是设备层和平台层之间信息交互的枢纽。它可以实时采集设备层内各模拟量和开关量,可获取各条线路上的电气量和各变换器、负荷的运行状态与实时参数等信息,并能自主决策或接受平台层的指令,实现对设备层各设备的运行状态和运行模式的控制调整。

图 1 微电网内部互联示意图

3 平 台 层 以 微 网 智 控 平 台 为 中 心 ,是 微 电 网 最 上 层 的 总 监控、总指挥。微网智控平台可通过管控层监测微电网系统各单元运行状态,获取管控层内采集的各项实时数据,依托大数据计算能力对整个建筑微电网进行统计分析、数据存储和决策优化。

每个微电网配备一台微网管控装置。当由多个微电网组成微电网群时 ,可共用一个微网智控平台 ,实现对多个微电网的集群控制。

3.0.4 微电网在并网运行时以经济性为主,在离网运行时应以安全性为主。建筑微电网设计时应考虑系统冗余,以保证部分组件发生故障时,能够切换至备用模式,确保建筑供电的稳定性。

3.0.5 短路计算需要考虑分布式电源、储能设施的故障外特性和外部电网的短路容量。并网型微电网应对并网和离网两种运行方式分别进行短路计算。

3.0.6 蓄冷、蓄热、蓄电相结合,可增强建筑微电网的自平衡能力和可靠性。建筑微电网应优先采用经济性和安全性更好的蓄冷蓄热。独立型微电网、光储充微电网、隔墙售电的建筑微电网需要配

置较大储能时,不宜超过 5 MWh。锂电池室内安装时,额定储能容量不宜超过 500 kWh。

3.0.7 潮流计算的边界可根据分布式电源的典型出力和不同负荷状态的组合进行。并网型微电网需要计算并网和离网两种运行方式下的潮流。

4 拓 扑 架 构

4.2 并网型建筑微电网

4.2.1 微电网包含分布式电源和储能,并网型微电网还有大电网支撑,因此电源的可靠性能够得到较为充分的保障。直流微电网采用双极性理论上比较灵活,但运行方式比较复杂,可靠性不高,经济性并不优于单极性,因此在本标准建议优先采用单极性拓扑。同交流微电网相比,直流微电网无需考虑分布式电源之间的同步问题,更多需要关注的是电压控制与不同分布式电源间的环流抑制控制。

图 2、图 3、图 4、图 5 分别为建筑交流微电网、直流微电网、交直流微电网的拓扑示意,与外部电网的连接处为并网点。

4.2.2 DC750 V 、DC375 V 为目前《民用建筑直流配电设计标准》 T/CABEE 030—2022 中的电压等级,DC750 V 适合储能、光伏和充电桩等大功率设备,DC375 V 适合仅次于 DC750 V 的中小型功率设备。考虑到变频负荷的直流母线可直接采用 DC600 V,以及现有照明、计算机等设备可以兼容交直流 220 V 供电,因此现有示范项目中在缺乏纯直流负荷情况下,DC600 V 和 DC220 也被普遍采用。

4.2.3 大 多 数 国 家 和 地 区 的 交 流 配 电 网 末 端 采 用 TN 系 统(如TN-C,TN-S 等),以确保系统设备和人身安全;在少数电气安全要求较高的场合,交流配电网也可能采用 IT 系统,以减少接地故障的影响。现有的直流微电网大多采用 IT 形式,这也和直流微电网的早期应用集中在高可靠供电、应急储能等场合有关。

4.2.4 微电网和大电网可能有不同的接地方式和接地系统,两者间连接采用隔离型拓扑可以有效管理和分离各自的接地系统,避免接地问题。另外隔离型拓扑,还可以阻止或减缓两侧间的故障穿越,提高系统的安全性。

4.2.5 为 达 到 并 离 网 无 缝 切 换 以 及 保 证 本 地 重 要 负 荷 的 供 电 质量,对微电网并网点断路器设备的开断能力,以及如何快速切除短路电流和隔离电网故障,提出了更高的要求。传统机械式断路器因受自身物理结构的制约,动、静触头分开时引起的电弧延长了故障电流切除时间 ,使之难以满足微电网对故障电流开断的要求 。微网从并网运行状态切换到离网模式需要利用静态开关快速断开电流的特性,减少暂态过程对微网的影响。

5 分布式电源

5.2 光 伏 发 电

5.2.1 分布式光伏发电系统选用的光伏组件不应产生光污染。

光伏组件(构件)在环境运行条件下的室外曝露试验、热斑耐久试验、紫外预处理试验、热循环试验、湿- 冻试验、湿- 热试验、引出端强度试验、湿漏电流试验、机械载荷试验、旁路二极管热性能试验均应满足 IEC 61215-2 中的相关要求。

安装于建筑上的分布式光伏发电系统的防雷设计应符合 GB 50057及相关规范的要求。

光伏组件的电性能应满足如下:

(1)最大功率

在标准测试条件下,平面光伏屋面构件测定的最大功率值与标称值之差应在标称值的±3% 范围内。建筑立面光伏构件测定的最大功率值与标称值之差应在标称值的±5% 范围内。

(2)绝缘性能

面积小于 0 .1 m2 的构件,绝缘电阻不小于 400 MΩ ;

面积大于 0 .1 m2 的构件,测试绝缘电阻乘以构件面积应不小于 40 MΩ·m2,且均应满足 IEC 61730-2 中 MST 16 的要求。

(3)接地连续性

光伏屋面构件中选定的裸露导体与光伏屋面构件中其他任意导 体 之 间 的 电 阻 应 小 于 0 .1 Ω,且 应 满 足 IEC 61730-2 中 MST 13的要求。

光伏组件的物理性能应满足如下:

(1)防火性能

光伏屋面构件及实现屋面功能所必需的主要支撑件的燃烧性能 和 耐 火 极 限 应 符 合 GB 50016 的 要 求 ,且 耐 火 性 能 应 不 低 于

UL790 中的 C 级要求。

(2)耐盐雾性能

在沿海等地高盐地区安装的光伏屋面构件宜满足 IEC 61701中 6 级及以上要求。

(3)散热性能

屋面光伏构件在运行中,太阳能电池背板或背部封装基材温度不应超过 80 ℃ 。

用于建筑光伏一体化的光伏产品也称为“构件型”和“建材型”太阳能光伏产品(简称“BIPV”),它作为建筑物外围护结构的一部分,既具有发电功能,又具有建筑构件和屋面材料的功能,甚至还 可以提升建筑物的美感,与建筑物形成完美的统一体。对于屋面外观没有特别要求的建筑也可采用“安装型”太阳能光伏系统(简 称“BAPV”),它是一种将光伏产品安装到屋顶或幕墙上的一种光伏发电系统。

6 建 筑 荷 储

6.1 一 般 要 求

6.1.1 建筑用能电气化和建筑用电柔性化,可极大促进可再生能源的就地消纳。建筑微电网的智能化离不开建筑负荷的智能化、数字化,因此建筑微电网的负荷宜为柔性化、数字化的智能负荷,末端宜采用一体化控制箱(柜)实现负荷的全面感知和可调可控。

6.3 电化学储能

6.3.1 电化学储能系统是以电化学电池为储能载体,通过电力转换设备进行可循环电能储存、释放的系统。电化学储能系统包括主要子系统、辅助子系统及控制子系统三个部分。

6.3.4 电化学储能宜布置在室外,且满足如下要求:

1 电化学储能系统装置应放置在干燥、通风、无腐蚀性气体和无易燃易爆物质的环境中,以确保储能系统装置的安全运行;

2 储能系统布置应避开爆炸和火灾危险性环境,甲、乙类厂房、仓库和人员密集场所不应布置储能系统;

3 户外布置的储能系统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;

4 电池设备可安装于建筑物外墙外侧。电池设备之间的距离不应小于 1 m,电池设备与门、窗、洞口的距离不应小于 1.5 m;

5 储能系统布置于户内时,电池室的设计应考虑室内空气流通,顶棚表面宜平整,且不应设置吊顶;

6 电池室的顶棚、墙面和地面内部装修材料的燃烧性能等级应为 A 级;

7 电池室及配电室的通风口、孔洞、门、电缆沟等与室外相通部位,应设置防止雨雪、风沙、小动物进入设施。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。

6.3.5 电化学储能系统包含电化学储能电池及储能变流器,对于建筑微电网,直接控制更多的是储能变流器。

6.4 电动汽车 V2B

6.4.1 车网互动包括两大主流路径:一是智能有序充电,即充电网络的功率变得可调节,时段上可柔性“搬移”;二是双向充放电,存量新能源汽车的锂电池组可作为分布式储能设备,负荷高峰时给电网反向供电。两种形式都可参与削峰填谷、虚拟电厂、聚合交易等应用场景。

目前已经建立起来的充电基础设施,从 7 kW 的私人充电桩到

120 kW 的快充、大于 350 kW 的超快充电桩,大多不能根据电网的负荷状态和调度需求智能化地调整功率和充电时段。

6.4.4 双向充电桩前期投入成本大,如果对现有充电桩改造,企业在尚未收回固定成本的情况下缺乏足够的激励,而电动汽车向电网送电时要考虑电池损耗成本。随着技术进步、设备成本下降,以及电力市场的推进,V2B 技术的应用和推广将是大势所趋。

7 微网保护装置

7.1 一 般 要 求

7.1.1 建筑微电网作为完整的电力系统,其潮流呈双向多变特性。并网型微电网在外部配电网发生故障时,由于微电网内部分布式电源及储能的存在,将改变传统配电网的单回路放射式供电网络结构,可能导致短路电流增大,使本线路甚至相邻线路保护拒动,破坏配电网线路和电气设备;当发生瞬时性短路故障时,还可能使故障点出现持续电弧现象。当微电网内部发生故障时,微电网保护动作时间应快于外部配电网,防止停电范围的扩大,保证外部配电网的安全稳定运行;当配电网侧发生短路故障或停电时,微电网应快速检测孤岛,在配电网线路自动重合闸之前断开并网点断路器。因此考虑到并网型微电网比一般配电系统有着更高的继电保护要求,设置专用的微网保护装置,把实时保护和安全控制功能从微网管控装置中分离出来。

7.1.2 微电网中存在多种电力电子设备,如电网发生故障后这些设备过快关断,将导致继电保护装置来不及识别和跳闸决策,使得故障无法切除。因此微电网中的电力电子设备需要具备一定的故障穿越能力,为继电保护的识别和跳闸决策提供合适的时间。

7.1.3 故障录波功能对正确分析事故、评价保护动作行为具有十分重要的意义,既可包含在保护装置内,也可以由独立的专用录波装置实现。如配备独立的专用录波装置,还应具备长时间低密度的数据连续记录功能,这对于建筑微电网运行模式优化和能量调度策略制定,具有十分重要的意义。

7.1.4 建筑微电网内部存在多种电源,所以会存在反送电的问题,给外部电网故障处理和正常检修带来了复杂性,因此外部电网故障或非计划孤岛运行时,必须断开相互联络。

建筑微电网从并网状态切换至离网运行时,微网管控装置应主动干预,保持电压和频率在可接受的范围内。

7.1.5 微电网如处于离网带载运行状态转入并网运行,通常需要先断开所有负载(相当于短时停电),从空载状态通过相应的并网变换器自同期实现并网,并网后再逐步恢复带载运行。如并网过程需要负载不停电,则可根据实际需求配备同期设备。

7.1.6 标识应标明“警告”“双电源”等提示性文字和符号。标识的形状、颜色、尺寸和高度应按照 GB 2894 的规定执行。

7.2 并网点保护

7.2.1 考虑到建筑微电网内部存在电源,因此并网点保护的电流定值应分方向整定 。如建筑微电网与外部电网间存在联络变换器,指向外部电网的故障电流定值须与其过流能力配合。接地故障保护可采用剩余电流、零序电流等判据。

7.2.2 在并网点发生低压/过压、低频/过频时,跳开并网点断路器实现微电网和外部电网的解列运行。

7.2.3 微电网在受上一级变压器容量限制、并网手续不齐、不易被调度或地方特定政策等影响时 ,其内部的可控分布式电源(及储能)可 能 仅 被 允 许 向 内 部 负 载 供 电 ,而 不 被 允 许 向 外 部 电 网 倒送电。

7.2.4 防孤岛保护是一种旨在防止微电网在外部电网失电后继续向局部电网供电而形成的孤岛效应的措施。这种保护机制对于维护电力系统稳定运行、保障人员安全及保护设备具有重要意义 。防孤岛通常通过实时监测外部电网的电压、频率以及其他关键参数,一旦检测到外部电网侧失电或外部电网参数偏离正常范围(如电压突变、频率偏移),能够迅速做出反应。

7.3 内 部 保 护

7.3.2 储能支路保护动作时,应同时作用于储能电池与储能变换器之间、储能变换器与母线之间的连接开关(断路器或接触器)。

7.3.3 微电网处于离网运行时,由于失去了配电网系统较大的短路容量支持,其内部馈线上的故障特征有很大不同,主要表现为电压跌落明显 ,而短路电流受变换器限流控制作用并不是非常大 。当发生交流三相对称性故障时,相电压会降得较低,不对称故障时负序电压较大。电流闭锁低电压保护 Ⅰ 段可按照微电网孤岛运行最小方式整定,聂段按照最大运行方式整定。交流负序电压启动过流保护作为线路的后备保护。

7.3.4 绝缘监测保护可以通过对地绝缘阻抗或正负极对地电压不均衡度来判别。由于所有支路均与直流母线相联,因此绝缘监测保护检测到绝缘下降后并不能定位到具体的支路上,需要通过支路剩余电流的检测进一步区分。

8 微网管控装置

8.1 一 般 要 求

8.1.1 微网数据可以从微网保护装置、电力电子变换器等设备以通信的方式送给微网管控装置,因此为简化微网管控装置硬件,可不考虑单独的输入、输出环节。

8.2 运行控制功能

8.2.2 并网启动:合上并网点断路器,投入各电源及负荷,控制微电网由停机状态平稳过渡到并网运行。

并网停机:退出各电源及负荷,断开并网点断路器,控制微电网由并网运行状态平稳过渡到停机。

黑启动:投入电源和负荷,控制微电网由停机状态平稳过渡到离网运行状态。

离网停机:退出电源和负荷,控制微电网由离网运行状态平稳过渡到停机状态。

8.3 基本能量管理

8.3.1 建筑微电网常作为一种小型光储并网型微电网,大部分时段工作于并网运行状态下,进行并网状态下的能量管理以实现优化经济运行,配合配电网和微网智控平台协调调度是微网管控装置最重要的功能。

9 微网智控平台

9.2 负 荷 预 测

9.2.2 并网运行时短期负荷预测的时间分辨率与两部制电价需量的时间分辨率相匹配,离网时短期负荷预测的时间分辨率可采用1 h。

9.2.3 短期负荷预测是实现微网优化调度的基础,预测结果将直接影响运行策略和电能交易,微电网负荷预测误差较大会导致运行成本大幅增加。相对于大电网环境,微电网进行负荷预测的难度更高,这主要由于负荷的随机性强,历史负荷曲线相似度低,再加上用户容量有限,各用户间负荷特征相互平滑作用较小,负荷总体波动较大。复杂的预测模型将增加计算资源的需求和成本,进而提升用户侧的实施难度。在保证较高的短期负荷预测精度下,应降低负荷预测方法的计算复杂度,以便在计算机或嵌入式终端装置上实现。

9.2.4 负荷预测方法多种多样,微电网容量小,随机性强,很难做到哪一种方法的预测精度就一定高。微电网负荷不仅可以预测,还有部分负荷可以调控 ,可以实现最终预测结果在可控的范围之内。

9.3 可再生能源发电预测

9.3.1 天气信息获取可通过本地微气象站或邻近地区气象站,数值天气预报成本略高。当微电网规模较小时,可基于可再生能源发电历史数据库中的历史发电功率数据及对应的气象历史记录,离线参数寻优。

可再生能源发电预测方法主要包括:物理模型法、统计学模型法、物理结合统计学模型法、人工神经网络法等。

9.4 高级能量管理

9.4.8 IEC61850 适 用 于 微 电 网 内 部 ,IEC61970 适 用 于 微 电 网 与外 部 电 网 之 间 。 IEC61400-25 适 用 于 风 力 发 电 机 ,IEC61850-7- 420 适用于其他分布式能源信息建模。

9.5 需求侧响应

9.5.1 可调节负荷:可根据需求通过调整设备的运行状态或功率实现功率增减的负荷,这种负荷在电力系统中具有重要作用,能够帮助平衡供需关系,特别是在高峰时段通过减少负荷来缓解电网压力。

可迁移负荷:能够在时间上进行调整的负荷,即在不改变总用电量的前提下,将用电时间从高峰时段转移到非高峰时段。通过合理的调度和管理实现负荷的优化配置 ,提高电力系统的整体效率。

可转移负荷:用户可以根据电价或激励措施改变用电时段,这类负荷通常对电价或激励措施具有敏感性。通过调整用电时段,可以实现负荷的转移,达到削峰填谷的效果,既有利于电力系统的经济运行,也能满足用户的用电需求。

可中断负荷:在电网高峰时段或紧急状况下,用户可以中断的负荷部分。通常通过签订经济

资源下载此资源下载价格为6金币立即购买,VIP免费

1.本站大部份文档均属免费,部份收费文档,经过本站分类整理,花了精力和时间,收费文档是为了网站运营成本等费用开支;
2.购买会员(或单次下载)即视为对网站的赞助、打赏,非商业交易行为(不认同此观点请勿支付)请慎重考虑;
3.所有收费文档都真实可靠,为了节约成本,文档在网站前台不做预览,如果付费后,与实际文档不符合,都可以加微信号:pdftj888申请退款;
4.付费下载过程中,如果遇到下载问题,都可以加微信号pdftj888解决;
5.手机支付,尽量选择支付宝支付;
6.如图集或者标准不清楚,在本站找不到您需要的规范和图集,希望增加资料等任何问题,可联系微信号:pdftj888解决;

文档天下
  • 本文由 发表于 2026年5月18日 17:06:30
  • 转载请务必保留本文链接:https://www.998pdf.com/73768.html
匿名

发表评论

匿名网友 填写信息

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: