ICS 27.180 CCS F19 团 体 标 准 T/QGCML 307—2022 储能飞轮 Energy storage flywheel 2022 - 07 - 27 发布 全国城市工业品贸易中心联合会 2022 - 08 - 10 实施 发 布 T/QGCML 307—2022 目 次 前言 ................................................................................. II 1 范围 ............................................................................... 1 2 规范性引用文件 ..................................................................... 1 3 术语和定义 ......................................................................... 1 4 命名规则 ........................................................................... 2 5 一般要求 ........................................................................... 2 6 性能要求 ........................................................................... 2 7 试验方法 ........................................................................... 5 8 检验规则 ........................................................................... 8 I T/QGCML 307—2022 前 言 本文件按照GB/T 1.1—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。 本文件由全国城市工业品贸易中心联合会提出并归口。 本文件主要起草单位：山西新阳清洁能源有限公司、华阳新材料科技集团有限公司、阳泉奇峰聚能 科技有限公司。 本文件参与起草单位：山西华钠芯能科技有限责任公司、太原理工大学物理与光电工程学院、北京 奇峰聚能科技有限公司、太原理工大学。 本文件主要起草人：张彦生、庞云峰、王明菊、卢斌、张文浩、冯进亮、乔龙龙、郝万程、翟志强、 王敏、任晓雪、李沛然、王月月、李维佳、吕玉祥、张海涛、蒋涛、王禹洲、张益龙、杨莉丽。 II T/QGCML 307—2022 储能飞轮 1 范围 本文件规定了储能飞轮的术语和定义、命名规则、一般要求、性能要求、试验方法、检验规则。 本文件适用于储能飞轮的生产与检验。 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 7251.1-2013 压成套开关设备和控制设备 第1部分:总则 GB/T 4208-2017 壳防护等级（IP代码） GB/T 7267-2015 电力系统二次回路保护及自动化机柜（屏）基本尺寸系列 GB/T 12325-2008 能质量 供电电压偏差 GB/T 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变 GB/T 15543-2008 电能质量 三相电压不平衡 GB/T 17626.2-2018 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3-2016 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.4-2018 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.5-2019 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T 17626.6-2017 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB/T 21413.1-2018 轨道交通 机车车辆电气设备 第1部分：一般使用条件和通用规则 GB/T 24337-2009 电能质量 公用电网间谐波 GB/T 32218-2015 空技术 真空系统漏率测试方法 GB/T 36548-2018 电化学储能系统接入电网测试规范 JB/T 5777.2-2002 电力系统二次电路用控制及继电保护屏（柜、台）通用技术条件 JB/T 5777.3-2002 电力系统二次电路用控制及继电保护屏（柜、台）基本试验方法 YD/T 282-2000 通信设备可靠性通用试验方法 ISO 14839-2:2004 机械振动 装有活动磁性轴承的旋转机械的振动 第2部分-振动评估 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 飞轮储能 flywheel energy storage method 飞轮储能是一种物理储能技术，是指利用电能驱动飞轮高速旋转，将电能转换为机械能，在需要的 时候通过飞轮惯性拖动电机发电， 将储存的机械能变为电能输出（即所谓的飞轮放电）的一种储能方式。 3.2 储能飞轮 energy storage flywheel device 储能飞轮是应用飞轮储能为主要技术构成的电力系统，可以实现电能与动能双向转化的储能装置。 3.3 飞轮转子 flywheel rotor 1 T/QGCML 307—2022 是储能飞轮内部核心储能元件。 4 命名规则 □ □ □ □ □ / □ 恒功放电时间 额定放电功率 企业产品代码 示例：QFFL 600 / 30 QFFL 为奇峰飞轮的缩写 ，额定放电功率为 600Kw，恒功放电时间为 30S。 5 一般要求 使用环境符合以下内容： ——温度：-5℃～40℃，24h 内平均温度不高于 35℃； ——相对湿度：最大湿度不超过 50%； ——大气压力：80kPa～110kPa； ——接入供电电源品质: 间谐波电压应满足 GB/T 24337-2009 的要求, 电压偏差应满足 GB/T 12325-2008 的要求, 电压波动和闪变值应满足 GB/T 12326-2008 的要求, 电压不平衡度应满 足 GB/T 15543-2008 的要求。 6 性能要求 6.1 性能参数 参数值如表1所示。 表1 储能飞轮参数表 项目 额定功率 额定储能量 额定直流电压 额定转速 放电时间 谐波总量 一次充放电效率 参数 400kW 6.7kWh 750Vcd 15000rpm 200kW 3.3kWh 750Vcd 60s 600kW 5kWh 750Vcd 30 ＜5% ＞85% 6.2 外观尺寸要求 ——装置外表面涂层应均匀平整，不应有锈蚀、脱落、碰伤、划痕，紧固件应牢固； ——尺寸应符合 GB/T 7267-2015 的相关要求及； 6.3 结构要求 储能飞轮由壳体、径向磁悬浮轴承、飞轮转子、电机、轴向磁悬浮轴承构成。 2 T/QGCML 307—2022 6.3.1 壳体 壳体各部位无渗漏，各位置漏率不得高于6.0×10 -7 3 pa•m /s。 6.3.2 磁悬浮轴承 ——线圈对地绝缘电阻（500VDC）应大于 50MΩ； ——线圈直流电阻为 5.67ohm（20°C）； ——匝间冲击耐压按 1680V 测试时，测试过程应无异常放电现象发生。 6.3.3 飞轮转子 动平衡转速为400-500r/min，左右修正面的最大允许不平衡量为1g。 6.3.4 电机 ——电机绕组每相的直流电阻为 0.001506Ω （95°C）； ——三相电阻不平衡率应不大于 4%（线电阻不平衡率应不大于 2%）； ——绝缘电阻（1000VDC）应大于 1000MΩ ； ——工频耐压试验电压 2060V，持续 1min 应无击穿现象； ——匝间冲击耐压试验电压为 2910V，试验过程应无放电现象发生。 6.4 效率要求 充放电循环效率应不低于85%，如表1所示。 6.5 安全要求 6.5.1 机械危险防护 储能飞轮应具备机械危险防护措施，即使转子失稳也不能对外界产生破坏性影响。同时，应具备紧 急停机功能。 6.5.2 电击危险防护 储能飞轮应采用绝缘保护措施防止电击危险。 6.6 噪声 在距离设备水平位置1m出，储能飞轮满载运行时的噪声应不大于85dB。 6.7 振动 应符合ISO 14839-2:2004中对装置震动的评估。 6.8 温升 应符合GB/T 21413.1-2018 9.2.2的要求。 6.9 密闭 飞轮储能单元应具备密封性。 6.10 电气性能 6.10.1 绝缘电阻 符合6.3.2及6.3.4中的部分要求。 6.10.2 工频耐压 柜内各带电回路, 按其工作电压应能承受表 1 规定历时 1 min 的工频耐压的试验, 试验过程中 应无绝缘击穿和闪络现象。 3 T/QGCML 307—2022 6.10.3 电气间隙和爬电距离 飞轮储能系统电气设备的电气间隙和爬电距离符合 GB/T 7251.1-2013 中 8.3的规定。 6.11 防护等级 室内柜体外壳防护等级应不低于 GB/T 4208-2017 中IP20的规定, 室外柜体外壳防护等级应不低 于GB/T 4208-2017 中 IP 54的规定。 6.12 保护及报警功能 ——应具备保护和故障管理功能, 根据工作状态和参数变化, 判断异常或故障类型, 并自动实施 异常工况限制、故障保护和故障报警功能； ——电压保护：飞轮储能系统输出电压超过设定过、欠电压值时, 应发出报警信号, 并应自动关 断输出； ——充、放电保护：  飞轮充电加速过程, 当飞轮转速超过最高工作转速时, 发出报警信号；当飞轮转速超过最 高极限转速时, 超速保护动作, 停止充电操作；  飞轮放电减速过程, 当飞轮转速低于最低工作转速时, 发出报警信号, 停止放电运行；正 常停机操作除外； ——真空度过低保护：飞轮储能系统应能实时监测飞轮运行腔体内的真空度, 当真空度达到报警 值时, 应能发出报警信号, 超过设计阈值, 应自动降速停机。 6.13 监控功能 监控装置应具备对飞轮储能系统中各个设备的运行状态进行监测和控制的功能；能按设定条件完成 充放电控制，并对运行