电力储能系统术语

Terminology of electrical energy storage system

一、电力储能系统分类

1.1 电力储能装置 electrical energy storage; EES

能够吸收电能， 存储一定时间， 并释放电能的装置。

1.2 电力储能系统 electrical energy storage system; EESS

由一个或多个储能单元构成，能够独立实现电能存储、转换及释放功能的系统。

1.3 公用电网 utility grid

电力网络的一部分， 由公用事业企业或系统运营商运行， 具有明确的责任区域。

1.4 并网grid-connected

直接与电网相连。

1.5 低压电力储能系统 low voltage EESS

设计为接入低压一次并网点的电力储能系统。

1.6 中压电力储能系统 medium voltage EESS

设计为接入中压一次并网点的电力储能系统。

1.7 高压电力储能系统 high voltage EESS

设计为接入高压一次并网点的电力储能系统。

1.8 户用电力储能系统 residential EESS

设计为居民用户应用的电力储能系统，不包括商业、工业或其它专业活动场所。

1.9 商业和工业电力储能系统 commercial and industrial EESS

设计为商业、工业用户应用或其它专业活动场所的电力储能系统。

1.10 公用电网电力储能系统 utility EESS

电力储能系统作为公用电网的一个组成部分， 仅为公用电网提供服务。

1.11 预制舱式电力储能系统 self-contained EES system

一种在工厂进行组件装配和安装的电力储能系统，可装于一个或多个预制舱或集装箱中运输并在现 场进行安装。

1.12 能量密集型应用/长持续时间应用 energy intensive application/long-duration application

一种电力储能系统应用， 通常不依赖于阶跃响应性能，但具有长的可变功率充电和放电阶段。

1.13 有功潮流控制 active power flow control

一种电力储能系统能量密集型应用， 用于部分或全部补偿电力系统中某个固定分段的有功潮流。

1.14 馈线电流控制 feeder current control

一种电力储能系统能量密集型应用， 通过与电网交换有功功率，以保持馈线电流在确定的限值内。

1.15 功率密集型应用/短持续时间应用power intensive application/short-duration application

一种电力储能系统应用，通常依赖于阶跃响应性能，具有频繁的充电和放电阶段切换能力，或具有 与电力系统进行无功功率交换能力。

1.16 电网频率控制 grid frequency control

一种电力储能系统功率密集型应用， 通过有功功率交换， 实现电力系统频率稳定。

1.17 节点电压控制 nodal voltage control

一种电力储能系统功率密集型应用，通过无功或有功功率交换，实现一次并网点或邻近节点的电压 稳定。

1.18 电能质量事件治理 power quality events mitigation

一种电力储能系统功率密集型应用，通过与电网进行有功或无功功率交换，缓解电力系统中诸如短 时供电中断、电压跌落、电压暂升、电压和电流谐波、暂态过电压、快速电压变化等传导干扰。

1.19 无功潮流控制 reactive power flow control

一种电力储能系统功率密集型应用， 用于部分或完全补偿电力系统中某个固定分段的无功潮流。

1.20 混合和紧急应用 hybrid and emergency application

一种依赖于阶跃响应性能的电力储能系统应用，同时具备以可变放电功率频繁、长时间放电的能力。

1.21 后备电源应用 back-up power application

一种电力储能系统混合和紧急应用， 当一次并网点的主电源不可用时， 电力储能系统可在规定的时 间段以事先确定的最大功率提供电能。

二、电力储能系统技术要求

2.1 工作循环 duty cycle

从某初始荷电状态到某终止荷电状态的受控阶段（充电阶段、暂停、放电阶段等） 的组合， 可用于 表征一种特定运行模式下电力储能系统的特性、技术参数和测试活动。

2.1.1 充放电循环 charging-discharging cycle

由充电、静置、放电、终止阶段构成的重复工作过程。

2.1.2 预设充放电循环 predetermined charging-discharging cycle

用于表征电力储能系统在一种特定运行模式下的特性、技术参数和测试活动的充放电循环。

2.2 连续运行条件 continuous operating conditions

使电力储能系统运行在规定的性能限值内所设计的运行条件。

2.3 并网点 point of connection; POC

对于有升压变压器的储能电站， 指升压变压器高压侧母线或节点。对于无升压变压器的储能电站， 指储能系统的输出汇总点。

2.3.1 并网终端 connection terminal

用于与并网点连接的电力储能系统部件。

2.4 一次并网点 primary POC

在该并网点处，电力储能系统从电力系统充电，以使电能存储在电力储能系统内部，并随后向电力 系统放电。

2.4.1 标称有功功率 nominal active power

用以标志和识别电力储能系统的有功功率值。

2.4.2 标称视在功率 nominal apparent power

用以标志和识别电力储能系统的视在功率值。

2.4.3 标称储能容量 nominal energy capacity （ENC）

用以标志和识别电力储能系统的储能容量值。

2.4.4 标称频率 nominal frequency

用以标志和识别电力储能系统在一次并网终端的频率值。

2.4.5 标称电压 nominal voltage

用以标志和识别电力储能系统在一次并网终端的电压值。

2.4.6 功率调节范围图/视在功率特性/额定输入输出功率power capability chart/apparent power characteristic/input and output power rating

表示在P/Q功率平面上， 定义了在稳态运行和连续运行条件下， 电力储能系统通过一次并网点与电 力系统交换的有功功率和无功功率设计值。

2.4.7 额定有功功率 rated active power

在功率调节范围图的运行限值内，电力储能系统的最大有功功率。

2.4.8 额定视在功率 rated apparent power

在功率调节范围图的运行限值内，电力储能系统的最大视在功率。

2.4.9 额定储能能量 rated energy capacity（ERC）

在连续运行条件下， 电力储能系统可用储能容量的设计值。

2.4.10 额定频率 rated frequency

电力储能系统一次并网终端的频率设计值。

2.4.11 额定功率因数 rated power factor

对应额定视在功率的功率因数。

2.4.12 额定无功功率 rated reactive power

在功率调节范围图的运行限值内，电力储能系统的最大无功功率。

2.4.13 额定电压 rated voltage

电力储能系统一次并网终端的电压设计值。

2.4.14 短时充电功率/短时输入功率

short-duration power during charge/short duration input power

在连续稳定运行条件下， 在指定持续时间内， 电力储能系统充电的最大功率。

2.4.15 短时放电功率/短时输出功率 short-duration power during discharge/short duration output power

在连续稳定运行条件下， 在指定持续时间内， 电力储能系统放电的最大功率。

2.4.16 短时无功功率 short-duration reactive power

在连续稳定运行条件下， 在指定持续时间内， 电力储能系统交换的最大无功功率。

2.5 辅助并网点 auxiliary POC

在一次并网点未向电力储能系统辅助子系统供电的情况下，向辅助子系统供电的并网点。

2.5.1 辅助子系统用电功率 auxiliary power consumption

在连续运行条件和特定运行模式下， 电力储能系统辅助子系统在指定时间内所需的有功功率。

2.5.2 辅助子系统额定用电能量 rated energy consumption of the auxiliary subsystem

在连续运行条件和特定运行模式下， 电力储能系统辅助子系统在指定时间内消耗能量的设计值。

2.5.3 辅助子系统额定待机用电能量

rated stand-by energy consumption of the auxiliary subsystem

在连续运行条件和特定运行模式下，电力储能系统辅助子系统在指定时间内处于待机状态时消耗能 量的设计值。

2.5.4 辅助子系统额定视在功率 rated apparent power of the auxiliary subsystem

在连续运行条件下， 电力储能系统辅助子系统处于稳态运行时所需的最大视在功率。

2.5.5 辅助子系统额定频率 rated frequency of the auxiliary subsystem

电力储能系统辅助并网终端的频率设计值。

2.5.6 辅助子系统额定功率因数 rated power factor of the auxiliary subsystem

辅助子系统额定视在功率所对应的功率因数。

2.5.7 辅助子系统额定电压 rated voltage of the auxiliary subsystem

电力储能系统辅助并网终端的电压设计值。

2.6 参考环境条件 reference environmental conditions

电力储能系统设计为连续运行的物理条件。

2.7 使用寿命 service life

电力储能系统从正式投运到退役的持续时间也可等效为以额定功率满充满放的循环次数。通常以年 或循环次数表示。

2.7.1 使用寿命末期 end of service life

预期使用阶段终止后电力储能系统所处的寿命周期阶段。

2.7.2 使用寿命终止值 end of service life values

标定电力储能系统使用寿命末期的设备参数值。

2.7.3 预期使用寿命 expected service life （TSL）

在连续运行条件下， 电力储能系统设备参数值高于使用寿命终止值的设计持续时间。

2.8 允许充电深度 permitted depth of charge; permitted DOC

在连续运行条件下，特定的运行模式中，储能子系统处于满放状态时的最大可充电能量占储能子系 统容量的百分比。

2.9 允许放电深度 permitted depth of discharge; permitted DOD

在连续运行条件下，特定的运行模式中，储能子系统处于满充状态时的最大可放电能量占储能子系 统容量的百分比。

2.10 标称充电时间 nominal charging time（TNC）

储能电站以额定充电有功功率运行的可持续时间的保证值，通常为标称储能容量与标称有功功率的比值。

2.11 标称放电时间 nominal discharging time （TND）

储能电站以额定充电有功功率运行的可持续时间的保证值，通常为标称储能容量与标称有功功率的比值。

2.12 储能设备能量效率 energy efficiency

在规定条件下，一次充放电循环中， 电能存储设备以额定充放电有功功率的累计放电能量与累计充 电能量的比值， 用百分数表示。

2.12.1 工作循环能量转换效率 duty cycle roundtrip efficiency

终止荷电状态与初始荷电状态相同的连续运行条件下，电力储能系统在一种特定运行模式的工作循环内，一次并网点放电能量测量值与所有并网点（一次并网点和辅助并网点）充电能量测量值之和的比值。

2.12.2 效率表格 efficiency chart

用于定义功率调节范围图中所有主要工作点上电力储能系统能量转换效率的二维表格。

示例 根据表1，效率表格第一个维度包含至少n个充电象限中的功率调节范围图坐标点， 第二维度 包含至少n个放电象限中的功率调节范围图坐标点。这些点的选择可以根据以下规则进行：

1）包括具有视在额定功率、PIN,R 、POUT,R 、QIR 、QCR 的点之间的任意组合；

2）避开有功功率<5%额定有功功率的点；

3）包括转换效率为最小值的组合；

4）包括转换效率为最大值的组合。

表1 电力储能系统效率表格说明示例

容量曲线图工作点

Pdischarge1

Pdischarge...

Pdischarge n

Pcharge1

...

Pcharge...

...

...

...

Pcharge n

...

2.12.3 一次子系统效率表格 primary subsystem efficiency chart

用于定义功率调节范围图中所有主要工作点上电力储能系统一次子系统能量转换效率的二维表格。

示例 根据表1，一次子系统效率表格第一个轴包含充电象限中的至少n个能力图表点，第二个轴包 含放电象限中的至少n个能力点。这些点的选择可以根据以下规则进行：

1）包括具有视在额定功率、PIN,R 、POUT,R 、QIR 、QCR 的点之间的任意组合；

2）避开有功功率<5%额定有功功率的点；

3）包括转换效率为最小值的组合；

4）包括转换效率处于最大值的组合。

2.12.4 一次子系统损耗 primary subsystem losses

在指定时间内为运行电力储能系统所必需的一次子系统的无用能量消耗。

2.12.5 一次子系统能量转换效率 primary subsystem roundtrip efficiency

终止荷电状态与初始荷电状态相同的连续运行条件下，电力储能系统在一种特定运行模式的预设充 放电周期内，一次并网点处测得的放电能量与充电能量的比值。

2.12.6 能量转换效率 roundtrip efficiency （RT）

连续运行条件下，电力储能系统在一种特地运行模式的预设充放电周期内，一次并网点处测得的放 电能量与所有并网点（一次并网点和辅助并网点） 充电能量测量值之和的比值。

2.12.7 自放电 self-discharge

电力储能系统储能子系统通过一次并网点放电以外的其他方式损耗能量的现象。

2.12.8 阶跃响应性能 step response performances

对于一个电力储能系统阶跃响应，输入变量阶跃变化开始到输出变量达到特定性能的持续时间。

2.13.1 迟滞时间 dead time

对于电力储能系统阶跃响应，输入变量阶跃变化开始到输出变量从其初始稳态值第一次改变的持续 时间。

2.13.2 爬坡率 ramp rate; RR

储能系统从收到功率调节指令时刻开始至完成功率调节时刻的有功功率变化率。

2.13.3 调节时间 settling time

储能系统从收到功率调节指令时刻开始，到实际功率与目标功率值偏差的绝对值始终维持在一个规 定百分比以内的时间。

2.13.4 阶跃响应时间 step response time

在阶跃响应中，从储能系统收到功率调节指令时刻开始， 到储能电站输出功率第一次达到目标值所 允许范围的时间。

2.14 能量投入存储回报energy stored on investment; ESOI

电力储能系统在使用寿命期间可以存储的能量与建设该电力储能系统所需的能量的比重。

三、电力储能系统设计与安装

3.1 电力储能子系统EESS subsystem

电力储能系统的一部分， 其本身也为一个系统。

3.1.1 电力储能系统模块/电力储能系统单元 EESS module/EESS unit

电力储能系统的一部分， 其本身为一个完整的电力储能系统。

3.1.2 模块化 modularity

电力储能系统的特征之一，表征电力储能系统各模块的独立运行程度。

3.2 一次子系统 primary subsystem

由组件与子系统组成的电力储能系统子系统， 具备电能储存和释放的调控功能。

3.2.1 储能子系统accumulation subsystem/storage subsystem

电力储能系统子系统，包括至少一个能量以某种形式存储的电能存储装置。

3.2.2 功率变换子系统 power conversion subsystem

电力储能子系统，负责将储能子系统输出的可用形式能量转换为在一次并网点处具有相同特性（电 压、频率等）电能的电力储能系统子系统。

3.3 辅助子系统 auxiliary subsystem

电力储能系统子系统，包含用于实现除一次子系统中完成的存储或释放电能外的附加特定功能的设备。

3.4 控制子系统 control subsystem

用于监测与控制电力储能系统的电力储能子系统，包括采集、处理、传输和显示必要过程信息的所 有设备和功能。

3.4.1 通信子系统 communication subsystem

电力储能系统子系统，包含一套硬件、软件、传输介质以及与外部链接的数据接口，实现电力储能 系统组件/子系统间的信息传输。

3.4.2 管理子系统 management subsystem

为电力储能系统安全、实用和高效运行提供所需功能的电力储能子系统。

3.4.3 保护子系统 protection subsystem

包含一个或多个保护装置，以及用于执行一个或多个特定保护功能的其他装置。

四、电力储能系统运行

4.1 运行状态 operating state

在规定时段内， 电力储能各子系统运行状态的组合。

4.1.1 辅助子系统断电 auxiliary subsystem de-energized

电力储能系统辅助子系统同时失去子系统电源和外部供电的工作状态。

4.1.2 充电状态 charging state

储能电站通过调整有功功率存储能量的运行状态。

4.1.3 断电状态 de-energized state

电力储能系统处于停止状态且辅助系统断电。

4.1.4 放电状态 discharging state

储能电站通过调整有功功率释放能量的运行状态。

4.1.5 并网状态 grid-connected state

一次系统与一次并网点相连的运行状态。

4.1.6 离网状态 grid-disconnected state

一次系统未与一次并网点相连的运行状态。

4.1.7 热备用状态 hot standby state

储能电站已具备运行条件，设备保护及自动装置处于正常运行状态，向储能电站下达控制指令即可 与电网进行能量交换的状态

4.1.8 停机状态 stopped state

储能电站处在与电网解列状态， 同时电能存储设备处于断开的状态。

4.2 运行信号 operation signals

用于设置电力储能系统的状态并以指定形式和协议通讯的信号，包括实时命令信号、实时响应信号 以及测量信号。

4.2.1 实际储能容量 actual energy capacity（EC(t)）

电力储能系统在某一时刻的实际储能容量，是指其健康状态和其他指标衰退后的稳定容量值。

4.2.2 可用能量 available energy

在规定试验条件和试验方法下， 完全充电的电池中可释放的能量， 单位为Wh 。

4.2.3 额定功率状态下的可用能量 available energy at rated power

储能系统运行于额定功率下时， 所能释放的最大能量。

4.2.4 荷电状态 state of charge；SOC

在规定的条件下，电池可以释放的容量占可用容量的百分比。

4.2.5 健康状态 state of charge；SOH

在一定条件下， 电池的可用容量与标称可用容量的百分比。

4.2.6 停机 shutdown

储能系统从其他运行状态转换为停止状态的指令。

4.3 运行操作 operating procedure

实现功能目标所必需的一系列运行任务。

4.3.1 紧急停机 emergency stop

在保护装置系统触发或人工干预下， 使储能电站进入停机状态。

4.4 运行模式 operating mode

电力储能系统至少运行在一种工况下的状态。

五、电力储能系统环境与安全问题

5.1 环境要素 environment elements

构成自然环境整体的各个独立的、性质各异而又服从总体演化规律的基本物质， 包括建筑物、电力 设施（包括电力储能设备）、空气、水、土地、自然资源、植物、动物（包括人类居民）等。

5.1.1 长期暴露 chronic exposure

长期持续性或间歇性的低水平暴露对环境的影响。

5.1.2 环境影响因素 environmental impact factors

储能系统对外部环境造成影响的因素以及外部环境影响储能系统运行的因素。

5.1.3 环境问题 environmental issue

电力储能系统对环境或受环境的影响，包含长期暴露期间或长期暴露后对人类的影响。

5.2 安全 safety

电力储能系统免于不可承受的风险的状态。

5.3 有害物质/有害材料 hazardous substance / hazardous material

对人类健康或环境产生直接或缓慢的影响，会导致健康、安全、财产、环境遭受不可承受风险的物 质。

5.3.1 爆炸危险 explosion hazard

一种电力储能系统状况， 由爆炸而产生不良后果的潜在风险。

5.3.2 火灾危险 fire hazard

一种电力储能系统状况， 由起火而产生不良后果的潜在风险。

5.3.3 机械危险 mechanical hazard

一种电力储能系统状况， 外力而产生不良后果的潜在风险。

5.3.4 热危险 thermal hazard

一种电力储能系统状况， 由热效应而产生不良后果的潜在风险。

5.4 计划性孤岛运行/计划性孤岛 intentional islanding/intentional islanding

为了维持局部电力系统电能供应，由自动保护装置计划动作或/和负责的电网运营商故意动作而产 生的孤岛。

5.4.1 非计划性孤岛运行/非计划性孤岛 unintentional islanding/ unintentional island

相关电网运营商非计划的孤岛。