为帮助储能产业链上下游深入理解这些标准,安可捷检测推出"集装箱储能系统标准解读专栏”,本系列将逐篇拆解IEC、UL、NFPA、GB 等权威标准。
上期分享标准是:IEC TS 62933-5-1电能存储(EES)系统 - 第5-1部分:并网EES系统的安全注意事项 - 通用规范
本期聚集标准是:IEC 62933-5-2电能存储(EES)系统 - 第5-2部分:并网EES系统的安全要求 - 基于电化学系统
IEC 62933-5-2:2020 是电能存储(EES)系统系列标准中专门针对并网电化学储能(主要指锂离子等电池系统)的安全规范。该标准涵盖储能系统全生命周期的安全要求,重点关注电池子系统带来的特殊风险。其适用范围为并网电力系统中采用电化学储能子系统的场景,规定了人员安全和环境保护等方面的措施。
相比于通用安全要求(见IEC 62933-5-1),62933-5-2提出了额外的电池相关安全条款,例如热滥用防护、气体排放与泄漏检测、电化学反应的化学危害、防爆和防火设计等,目的是降低电池系统运行中热失控、火灾爆炸、有毒气体泄漏、电气短路等危害对人员和设备的影响。
危险辨识与风险评估:
识别电池储能系统各子系统(电芯、电池包、PCS、BMS等)的潜在危害,进行定量风险分析,制定相应缓解措施。
设计防护措施:
针对电化学系统的特殊风险,要求采用可靠的电池管理系统(BMS)监控电压、温度和SOH,设置防爆和消防设施;通风或排风设计减少可燃或有毒气体浓度;采用耐火结构和隔离设计防止热失控扩散。
系统完整性:
强制要求适当的电气绝缘、短路保护、过流保护等基本电气安全措施。强调电池组内部设计要满足IEC 62619等电池安全标准的基本测试(碰撞、冲击、过充、强制放电等)。
测试验证:
在出厂和现场安装时需进行功能测试和环境测试,如过充耐受、温度极限、湿热交变等,验证系统在极端工况下安全停机或自我保护。标准还附录了大型火灾试验(Annex C)和热控制验证测试(Annex G)等示例,指导厂商进行热失控实验和灭火方案验证。
使用与维护要求:
规定了操作手册和应急预案的内容要求,如安装前后检查、日常监测、维护周期和培训要点;同时对储能系统的标识和警示标志也有规范(Annex F),确保现场人员知晓潜在风险并正确操作。
IEC 62933-5-1(通用安全规范)
针对任何类型的并网储能系统,强调危险识别和系统风险管控,提供了安全设计原则和试验指导。该标准适用于包括机械、抽水、热储能等在内的所有EESS技术,对于电池储能则建议参考5-2细则。
IEC 62933-4-1(TS)
侧重环境问题,描述与储能系统有关的污染排放、噪声、物质泄漏等环境影响及治理方法。它指导工程设计应尽量减少环境负荷,如电池材料回收、泄漏防护和气体排放控制等。
IEC 62933-3-1(TS)
规范系统规划和性能,包括储能系统的功能需求、网内接口规范、通讯协议(如IEC 61850)和性能测试方法。它确保储能系统与电网之间能够正确交换信息与能量,为后续的安全设计和测试奠定了参数基础。
IEC 62933-2-1
关注单元参数和测试方法,定义了储能系统容量、电压、效率、寿命等关键性能指标及其测量方法。该标准帮助统一不同设备的性能评估,但不直接涉及安全要求,为系统设计阶段的性能验证提供依据。
IEC 62933-1(词汇标准)
则统一了整个系列的术语定义,例如“电化学储能系统”、“BESS”等概念,为上述所有标准提供共同语言基础。
本系列文章将持续解读下列重点标准,敬请期待:
IEC 62933-5-2电能存储(EES)系统 - 第5-2部分:并网EES系统的安全要求 - 基于电化学系统
ANSI/CAN/UL 9540储能系统及设备安全
ANSI/CAN/UL 9540A电池储能系统热失控火灾蔓延的测试方法
NFPA 855固定式储能系统的安装消防安全
AS/NZS 5139与电力转换设备一起使用的电池系统的安全性
GB/T 36558电力系统电化学储能系统通用技术条件
GB/T 44026预制舱式锂离子电池储能系统技术规范