ICS27.180CCSF19中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准GB/T44934—2024电力储能用飞轮储能单元技术规范Technicalspecificationforflywheelenergystorageunitofelectricalenergystorage2024-12-31发布2025-07-01实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局国 家 标 准 化 管 理 委 员 会发 布目 次前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………1 范围1………………………………………………………………………………………………………2 规范性引用文件1…………………………………………………………………………………………3 术语和定义1………………………………………………………………………………………………4 编码3………………………………………………………………………………………………………5 正常工作环境4……………………………………………………………………………………………6 技术要求5…………………………………………………………………………………………………7 试验方法9…………………………………………………………………………………………………8 检验规则17…………………………………………………………………………………………………9 标志、包装、运输和贮存19…………………………………………………………………………………ⅠGB/T44934—2024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。本文件由中国电力企业联合会提出。本文件由全国电力储能标准化技术委员会(SAC/TC550)归口。本文件起草单位:北京泓慧国际能源技术发展有限公司、中国科学院工程热物理研究所、中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司、坎德拉(深圳)新能源科技有限公司、平高集团储能科技有限公司、沈阳微控飞轮技术股份有限公司、华驰动能(北京)科技有限公司、中国电力科学研究院有限公司、贝肯新能源有限公司、北京清源飞控能源科技有限公司、中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司、中国能源建设集团天津电力设计院有限公司、中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院。本文件主要起草人:崔亚东、李光军、张帆、戴兴建、李树胜、刘东、张庆源、刘宏超、祝保红、任晓阳、苏森、董舟、柳哲、胡东旭、彭龙、涂伟超、孟庆红、杨岑玉、白杰雪、吕夷、张柳丽、吴晓康、谢洪生、李学斌、徐婷婷、李响、王少峰、魏少帅、胡月鹏、李伟。ⅢGB/T44934—2024电力储能用飞轮储能单元技术规范1 范围本文件规定了电力储能用飞轮储能单元的编码、正常工作环境、技术要求、检验规则、标志、包装、运输和贮存要求,描述了相应试验方法。本文件适用于电力储能用飞轮储能单元的设计、制造、试验、运行、维护和检修。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/T191 包装储运图示标志GB/T755 旋转电机 定额和性能GB/T3077 合金结构钢GB/T4857(所有部分) 包装 运输包装件基本试验GB/T5398 大型运输包装件试验方法GB/T6402 钢锻件超声检测方法GB/T7251.1—2023 低压成套开关设备和控制设备 第1部分:总则GB12348—2008 工业企业厂界环境噪声排放标准GB/T16471 运输包装件尺寸与质量界限GB/T20113 电气绝缘结构(EIS) 热分级GB/T20626.1 特殊环境条件 高原电工电子产品 第1部分:通用技术要求GB/T20840.2 互感器 第2部分:电流互感器的补充技术要求GB/T20840.3 互感器 第3部分:电磁式电压互感器的补充技术要求DL/T860(所有部分) 电力自动化通信网络和系统DL/T2528 电力储能基本术语3 术语和定义DL/T2528界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1飞轮储能 flywheelenergystorage;FES以飞轮为储能载体,通过动能和电能相互转换实现电能存储、释放的物理储能形式。[来源:DL/T2528—2022,4.4.1.1,有修改]3.2飞轮 flywheel由金属或纤维增强复合材料等组成的用于存储动能的旋转体。1GB/T44934—20243.3飞轮转子 flywheelandmotorrotor飞轮和电机转子的组合体。3.4发电/电动机 generator/motor在飞轮储能单元中实现机械能和电能转换的电机。 注:充电时,作为电动机将电能转换成机械能;放电时,作为发电机将机械能转换成电能。3.5轴承 bearing飞轮转子支承部件。 注:包括机械轴承、永磁轴承、电磁轴承、超导磁轴承的一种或多种的组合,其中电磁轴承含控制器。3.6机壳 housing保护与支承发电/电动机、飞轮转子等部件并与安装基础连接的外部壳体。3.7飞轮本体 flywheelassembly由飞轮、发电/电动机、轴承(包含磁轴承控制器)、机壳等构成,在飞轮储能单元中存储和释放能量的机电设备组合。3.8辅助装置 auxiliaryequipment维持飞轮储能单元运行的冷却装置、真空装置等设备的组合。3.9飞轮储能单元 flywheelenergystorageunit由飞轮本体及辅助装置组成的能独立充放电的储能装置。 注:飞轮储能单元典型结构见图1。图1 飞轮储能单元典型结构图3.10工作转速上限 maximumworkingspeed飞轮储能单元在额定功率下能稳定运行的最高转速限值。2GB/T44934—20243.11工作转速下限 minimumworkingspeed飞轮储能单元在额定功率下能稳定运行的最低转速限值。3.12工作转速区间 workingspeedrange飞轮储能单元在工作转速上限和工作转速下限之间的运行区间。3.13额定充电功率 ratedchargingpower飞轮储能单元在充电状态下、工作转速区间内,能持续稳定工作的输入有功功率保证值。3.14额定放电功率 rateddischargingpower飞轮储能单元在放电状态下、工作转速区间内,能持续稳定工作的输出有功功率保证值。3.15额定充电能量 ratedchargingenergycapacity在规定条件下,飞轮储能单元以额定充电功率,能持续稳定存储的最大电能量保证值(取额定充电功率与相应的标称充电持续时间的乘积)。3.16额定放电能量 rateddischargingenergycapacity在规定条件下,飞轮储能单元以额定放电功率,能持续稳定释放的最大电能量保证值(取额定放电功率与相应的标称放电持续时间的乘积)。3.17自放电率 self-dischargerate飞轮储能单元与外部电网无电能交换时,存储在飞轮本体的能量消耗率(取飞轮储能单元由工作转速上限自由降速30s后所存储的动能减少量与工作转速上限时存储的动能的比值,用百分比表示)。3.18充放电循环效率 chargeanddischargecycleefficiency在额定功率下,飞轮储能单元由工作转速上限至工作转速下限放电运行过程中释放能量,与同循环过程中由工作转速下限至工作转速上限充电运行过程中吸收能量的比值。[来源:DL/T2528—2022,4.4.3.7,有修改]4 编码电力储能用飞轮储能单元的编码应符合图2的规则。3GB/T44934—2024EES-电力储能用FEU-飞轮储能单元Class-飞轮类别Ue-额定电压Prc-额定充电功率Prd -额定放电功率Erc-额定充电能量Erd -额定放电能量A 冷却方式 标引序号说明:EES ———电力储能用;FEU ———飞轮储能单元;Class ———飞轮类别,包含:Stl———钢制飞轮、Com———复合材料飞轮;Ue———额定电压,由数值和单位组成,单位为伏(V);Prc———额定充电功率,由数值和单位组成,单位为千瓦(kW);Prd———额定放电功率,由数值和单位组成,单位为千瓦(kW);Erc———额定充电能量,由数值和单位组成,单位为千瓦时(kW·h);Erd———额定放电能量,由数值和单位组成,单位为千瓦时(kW·h);A———飞轮储能单元冷却方式,包含:AC———风冷、LC———液冷、ALC———风液组合、X———其他。图2 飞轮储能单元编码规则图示示例1:电力储能用飞轮储能单元,钢制飞轮,额定电压380V,额定充电功率300kW,额定放电功率300kW,额定充电能 量 50kW ·h,额 定 放 电 能 量 45kW ·h,风 冷,编 码 为:EES-FEU-Stl-380 V-300kW-300kW-50kW ·h-45kW·h-AC。示例2:电力储能 用 飞 轮 储 能 单 元,复 合 材 料 飞 轮,额 定 电 压 690 V,额 定 充 电 功 率 500kW,额 定 放 电 功 率500kW,额定充电能量150kW·h,额定放电能量135kW·h,液冷,编码为:EES-FEU-Com-690V-500kW-500kW-150kW·h-135kW·h-LC。5 正常工作环境飞轮储能单元在下列环境下应正常工作。a) 环境温度:-20 ℃~40 ℃。b) 相对湿度:小于95%,无凝露。c) 海拔高度:小于2000m;当海拔高度大于2000m 时,符合 GB/T20626.1的相关规定。d) 应用在海洋性气候下,满足耐盐雾要求。4GB/T44934—20246 技术要求6.1 外观、尺寸和质量6.1.1 外观飞轮储能单元的外观应满足下列要求:a) 表面无划痕、锈蚀、裂纹等现象,无结构变形;b) 螺栓无松动;c) 标识、标志完整清晰。6.1.2 尺寸和质量飞轮本体的外形尺寸和质量满足下列要求:a) 飞轮本体的外形尺寸可采用“长×宽×高”或“最大外直径×高(或长)”表示,外形尺寸绝对偏差应满足表1要求。表1 外形尺寸绝对偏差要求单位为毫米外形尺寸值LL≤5005002000尺寸绝对偏差101520 b) 飞轮本体的质量相对偏差应满足表2要求。表2 质量相对偏差要求质量 MkgM ≤5000500025000质量相对偏差%1.510.056.2 机械性能6.2.1 额定功率工作转速飞轮储能单元按额定功率充放电时,工作转速下限应不大于工作转速下限标称值,工作转速上限应不小于工作转速上限标称值。6.2.2 振动飞轮储能单元在工作转速区间运行,飞轮本体振动速度限值应满足表3要求。5GB/T44934—2024表3 振动速度限值单位为毫米每秒支承类型振动速度均方根值vrms对应的振动速度(峰值)v刚性支承≤12.5≤18挠性支承≤25≤356.2.3 噪声飞轮储能单元以额定功率运行时,在距离设备 水平或 垂 直 位 置 1 m 处 的 噪 声 应 不 大 于 声 压 级85dB(A)。在距离飞轮储能单元水平位置1m 处的声压级噪声大于70dB时,应在外壳上标注“保护听力”标识符号。6.2.4 温升飞轮本体在额定功率连续工作运行条件下,温度及温升应满足下列要求。a) 飞轮本体温度不超过 GB/T20113规定的电机绝缘结构热分级或电机转子材料耐受温度的最低限值。b) 温升满足 GB/T755 中规定的温升限值要求。当海拔和环境温度超过正常工作条件时,按GB/T755中规定的限值修正规则进行温升和温度限值修正。6.3 电气性能6.3.1 额定充电功率飞轮储能单元充电功率应不小于额定充电功率。6.3.2 额定放电功率飞轮储能单元放电功率应不小于额定放电功率。6.3.3 额定充电能量飞轮储能单元充电能...
