标准规范下载简介

T／CABEE 030-2022 民用建筑直流配电设计标准.pdf

3.0.1直流配电系统不是简单地将交流配电改为直流配电，而 是充分利用直流没有频率和相位的特征，以及系统宽范围电压 变化的优势，以电压作为控制信号，调节电网输入功率。直流 配电系统是PEDF的组成之一，更是实现光储柔的必备保障。应 用PEDF能够充分体现直流配电的优势。因此本条推荐设计直流 配电系统时，优先采用PEDF。没有PEDF也可以采用直流配电 系统。 直流配电系统便于通过直流母线实现建筑光伏、建筑储能和 不同类型负荷的接入，并根据城市电网功率变化要求，以直流母 线电压调节为手段，以满足用户需求为前提，通过调节储能和负 荷，实现供需匹配。 3.0.2建筑电气化是实现碳中和目标的必然选择，也就是说未 来建筑用能以电为主基至全部是电。接下来是电的零碳化，即太 阳能光伏、风电和水电等将成为未来的主导电源。但不管是集 中*的还是分布*的可再生能源，发电的波动性是其主要特征。 主要解决*案包括：（1）通过大规模储能来调节；自前抽水蓄能 是主要**，电化学储能也在快速发展中，但面临的问题是选 址难、经济性不佳以及安全性等；（2）火电厂进行调节；但面临 的问题是未来要实现碳中和目标，留给火电的份额将大幅缩小： （3）尽可能按照可再生能源发电规律来用电。在民用建筑领域， 开展GIB、BVB，能够很好实现“荷随源动”，是有效且经济的 技术路径。PEDF是新型建筑能源系统，核心目的是实现电力 交互。 实现电力交互对于用户的效益也十分显著。国家发展和改革 委员会发布《关于进一步完善分时电价机制的通知》（发改价格

【2021）1093号），强化尖峰电价、深谷电价机制与电力需求侧 管理政策的衔接协同，充分挖掘需求侧调节能力：鼓励工商业用 通过配置储能、开展综合能源利用等**降低高峰时段用电负 荷、增加低谷用电量，通过改变用电时段来降低用电成本。国家 发展和改革委员会、国家能源局联合发布《关于鼓励可再生能源 发电企业自建或**调峰能力增加并网规模的通知》（发改运行 （2021）1138号），提出实现碳达峰关键在促进可再生能源发展， 促进可再生能源发展关键在于消纳，保障可再生能源消纳关键在 于电网接入、调峰和储能，鼓励发电企业自建储能或调峰能力、 允许发电企业**储能或调峰能力增加并网规模。国家能源局发 布《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》（国 能发新能【2021】25号），建立了保障性并网、市场化并网等并 网多元保障机制，对于保障性并网范围以外仍有意愿并网的项 目，可通过自建、合建共享或**服务等市场化**落实并网条 件后，由电网企业予以并网。并网条件主要包括配套新增的抽水 蓄能、储热型光热发电、火电调峰、新型储能、可调节负荷等灵 活调节能力。此外，当前很多省市已开展电力需求响应试点，高 峰期负荷消减收益达15元/kWh基至30元/kWh，填谷的收益 在1.2元/kWh。 通常建筑电气设计考虑的是用电负荷和城市电网两者的关 系，如公*（1）所示。当建筑采用PEDF时，变成了建筑光伏、 建筑储能、用电负荷和城市电网四者的关系，如公*（2）所示。 开展直流配电设计时，需要以城市电网为边界条件，更多地考虑 四者的动态平衡，如图3所示，这将对负荷计算、储能容量以及 系统控制等产生显著的影响

*中：Pgrid 城市电网负荷（kW）； Pload 用户用电负荷（kW）； Prateri 建筑储能负荷（kW）；

Pgrid = Pload

厂房工程钢结构安装及土建施工组织设计Ppv 建筑光伏负荷（kW）

图3配电设计能量平衡关系图

建筑光伏和BVB都具备向电网反向送电的能力，考虑以 下因素：（1）大量并网点的存在将给电网运行带来显著影响； （2）在城市中建筑光伏年发电量通常小于建筑年用电量等因 素；（3）现行行业标准《分布*电源接入电网承载力评估导则》 DL/T2041规定，反向负载率小于等于零时，评估等级为绿色， 推荐分布*电源接入。因此，本条不推荐通过交直变换器向城市 电网反向送电。

3.0.3民用建筑直流配电系统拓扑和电压等级的选择、控制保 护功能和设备性能指标的设计应充分考虑兼容性和开放性要求。 兼容性是指各类设备、控制和保护功能，监控软件和通信协 议，以及不同工作模*之间，应该做到相互协调，关键设备有同 类产品可供替换。兼容性要求可以促进系统*案优化，扩大关键 设备选择范围，有助于降低成本和运维难度。 开放性是指直流母线应适应不同类型设备自由接入要求。民 用建筑中各种设备品类繁多，功能、工作原理和负荷特性等*面 都存在很大差异，为*便用户，直流配电系统应充分考虑各种设 备灵活接入及其带来的问题。本标准第6章和第7章中，根据目 前已有工程及实践经验做了相应规定。 3.0.4本条规定了直流配电系统的组成，包括：（1）电源设备， 包括城市电网、建筑光伏、建筑储能或柴油发电机等，不一一列 举；（2）配电设备，包括交直／直直变换器、光伏变换器、储能 变换器线缆以及开关等保护装置.（3）用由设各，包括照明

3.0.3民用建筑直流配电系统拓扑和电压等级的选择、控制保

空调、办公设备等用电设备，以及插座等；（4）监控系统，包括 传感器、测量/计量表具、控制器和监控软件等。直流配电系统 的组成如图4所示

图4直流配电系统组成

4.1.1建筑光伏和建筑储能具有直流特征，在传统交流系统中

4.1.1建筑光伏和建筑储能具有直流特征，在传统交流系统中 需要经过直交变换器（DC/AC）并入配电网。与此同时，用户 终端直流负载也与日俱增。自前越来越多的电器设备本质上都是 直流驱动的，其内部均需将交流电变换为直流电。如：生活中常 见的电动车、液晶电视、LED照明灯、电脑及网络设备、手机 等移动通信设备等。近年来，随着变频技术不断成熟及产品成本 不断降低，包含交流电机的用电设备，如电梯、空调、冰箱、洗 衣机等也呈现直流化趋势。 建筑直流配电系统是PEDF的必要条件，特别适合负荷需求 多样化、分布*新能源和储能接入的发展要求，在改善电能质 量、减少电能变换环节、提高分布*能源效益、增强用电柔性等

4.1.1建筑光伏和建筑储能其有直流特征，在传统交流系统中 需要经过直交变换器（DC/AC）并入配电网。与此同时，用户 终端直流负载也与日俱增。自前越来越多的电器设备本质上都是 直流驱动的，其内部均需将交流电变换为直流电。如：生活中常 见的电动车、液晶电视、LED照明灯、电脑及网络设备、手机 等移动通信设备等。近年来，随着变频技术不断成熟及产品成本 不断降低，包含交流电机的用电设备，如电梯、空调、冰箱、洗 衣机等也呈现直流化趋势。 建筑直流配电系统是PEDF的必要条件，特别适合负荷需求 多样化、分布*新能源和储能接入的发展要求，在改善电能质 量、减少电能变换环节、提高分布*能源效益、增强用电柔性等 *面，更能起到积极的促进作用。 4.1.2尽管双极结构可以同时提供两个电压等级供设备选择 同时中间极线路压降和损耗更小，供电灵活性和效率更高，但两 极间存在相互影响，故障分析和排查更加复杂，还会带来开关电 器开断电压更高等问题。 考虑以下因素，本标准推荐直流配电系统采用单极结构： 1）单极结构形*简单，运维管理难度相对较低，工程应用更加 *便；（2）民用建筑中绝大多数场所采用单一电压等级（DC375V 或DC750V）即可满足用电设备的要求；（3）根据工程实践情况 即使采用双极结构，由于在民用建筑中单极用电设备数量更多 系统中单极线路的占比较高，双极线路在降低线路损耗和提供系 统能效*面的作用也不明显。

4.1.3（1）倾角与负荷的关系。光伏组件的发电量与

强度、太阳辐射光谱、环境温度、光伏组件温度系数等因素有 关。当光伏组件的*位角和倾斜角不同时，单位面积光伏组件接 收到的太阳辐射量不同，因此发电量也会有变化，如图5所示。

（a）北京市光伏板年发电量

（b）广州市光伏板年发电量 图5不同朝向和不同倾斜角下我国典型城市年发电量分布

不同朝向和不同倾斜角下我国典型城市年发电量分布

当光伏组件安装倾角不同时，不仅年度发电总量不同，而且 每个月份的发电量分布也不同。光伏组件水平安装时，夏季发电 量较大，冬季发电量较小；以最佳倾斜角安装时，光伏组件全年 发电量最大，且各月发电量较为平均；竖直安装时，光伏组件夏

李发电量较小，而冬李发电量较大。由于我国位于北半球，夏李 太阳高度角较高，因此水平面太阳辐射强度高，而竖直面太阳辐 射强度低；冬季太阳高度角较低，因此水平面太阳辐射强度低， 而竖直面太阳辐射强度高。以北京和广州为例，当光伏组件水平 安装、南向最佳倾斜角安装和南向竖直安装时，光伏组件逐月发 电量如图6所示。考虑到我国南*地区夏季空调负荷较大，北* 地区冬季采暖负荷较大，可以因地制宜根据负荷需求采用不同的 安装**，在尽可能实现光伏系统全年发电量最大的同时兼顾光 伏系统每月发电量与负荷需求的匹配性。 （2）单位可利用面积收益最大与单位投资收益最大的区别。 虽然光伏组件以最佳倾斜角安装时单位功率的发电量最高，然而 以最佳倾斜角安装也会对后排光伏组件造成阴影遮挡。光伏阵列 的布置非常重要，阵列间的距离对光伏组件的输出功率和转换效 率有很大影响，光伏阵列前后排间距D的一般确定原则为确保 冬至日当天9：00至下午3：00，后排光伏阵列不应被前排组件 遮挡。图7所示为光伏阵列前后排间距的计算示意图

图6北京、广州光伏组件不同安装**下逐月发电量对比图

图6北京、广州光伏组件不同安装**下逐月发电量对比图（二

图7太阳能光伏阵列前后排间距计算示意图

将光伏组件的占地面积与光伏组件面积的比值定义为占地 率，某一纬度地区光伏阵列的占地率与倾斜角有关。在同一城 市，随着倾斜角升高，光伏组件占地率先升高后降低，如图8所 示。城市纬度越高，占地率随着倾斜角升高越快。 考虑到组件间距，以最佳倾斜角安装时单位屋顶面积发电量 比水平安装光伏组件时的单位屋顶面积发电量低。因此，采用最 佳倾斜角安装光伏组件和采用水平安装光伏组件可以产生不同的 经济效益。当屋顶面积比较紧缺，并且对初投资不敏感，但是对 光伏发电量占比有要求时，可以采用水平安装光伏组件，最大化 利用占地面积，从而实现单位占地面积光伏发电量最大。而当屋 顶面积充裕并且对投资性价比要求高时，可以采用最佳倾斜角安 装光伏组件，虽然单位屋顶面积光伏发电量较低，但是单位面积 光伏组件的发电量相比其他安装**要高，投资收益最大

图8我国代表性城市光伏组件占地率随倾斜角变化示意图

此外，设计时应同步考虑美观性。在实际项目中，还可以近 择以介于最佳倾斜角和水平之间的某个角度进行安装，以追求

括光伏系统初投资和屋顶租金在内的综合效益最大化。 （3）立面光伏材料选择与热工特性。立面光伏系统可以减少 照射在建筑表面上的太阳辐射，从而降低空调能耗。而窗户作为 传统建筑中建筑节能的薄弱环节，白天由窗户进入室内的太阳辐 射热量和夜晚由窗户损失的热量是导致建筑能耗大的主要原因之 一。采用半透明光伏幕墙具有很好的建筑节能效果：一*面，它 可以通过减少室内太阳得热，降低空调制冷负荷，并进一步降低 空调设备容量，实现更大程度节能；另一*面，虽然采用半透明 光伏幕墙会增加一些人工照明能耗，但是可以通过调整光伏幕 墙的透过率最大限度地利用自然采光，达到良好的节能效果。然 而，不同类型的光伏组件成本差别很大，当前技术条件下，采用 立面光伏系统成本收益通常低于屋顶光伏系统，设计时应综合 考虑。

4.2负荷分级及负荷计算

4.2.1现行国家标准《民用建筑电气设计标准》GB51348对建 筑用电负荷进行了分级，包括一级、二级和三级共3个等级。同 时，该标准对不同用电负荷等级的供电回路或供电电源做了明确 规定。直流配电系统设计时，用电负荷及其供电要求按该标准 执行。

可比例调节负荷三类，如图9和表1所示。

（c）可比例调节负荷

图9按照柔度特性的负荷分类

1）可中断负荷是指在用电过程中，可根据需求随时切断电

源，停止运行的负荷。如自带电池的笔记本、手机、平板，以及 紧急情况下的不重要负荷等。 （2）可迁移负荷是指在用电过程中，可根据需求调整运行时 间的负荷，如空调、有预约功能的洗衣机、洗碗机、热水器等。 （3）可比例调节负荷是指在用电过程中，可根据需求削减 或提升运行功率的负荷，如空调、照明以及建筑储能（含电动 车）等。

建筑整体用电柔度的计算与时间因素密切相关。比如，夏季 城市电网供电紧张时，可以利用建筑热情性将室内温度保持在一 定的可接受范围，此时可以降低空调的运行功率，则空调可以参 与柔性调节。降低功率运行一段时间后，如果室内温度超出了可 接受范围，继续保持该功率运行会对用户舒适度造成影响，此时 空调就不适合继续参与柔性调节。再比如，在空调不开启时，尽 管空调设备本身具备柔性，但不能参与建筑整体用电柔性调节。 这样在计算建筑整体用电柔度时，在设备用电柔度的基础上，还 应该考虑建筑实际需求、调节能力持续时长等影响因素开展动态

计算，确定电力交互的可调节能力和持续时长。 4.2.3负荷计算是进行供配电系统电源容量设计与运行策略优 化的基础。用户逐时用电负荷、建筑光伏容量与功率、建筑储能 容量与功率等用于确定建筑与城市电网公共连接点的容量。 通常建筑与城市电网公共连接点的容量设计主要根据建筑 规模、负荷性质、用电设备类型等，采用需要系数法计算用电 负荷，并在此基础上考虑一定的安全系数得到。根据对深圳市 599栋公共建筑2019年全年用电监测数据的分析结果，各类 公共建筑的变压器负载率达到75%以上的时间不足2%，全年 60%～90%的时间变压器负载率低于25%，各类公共建筑变压 器负载率分布见图10。可见，当前建筑配电变压器实际运行负 载率低下是普遍现象，这不仅导致了电力基础设施的投资增加和 浪费，而且变压器运行效率低下，不利于电力系统节能减排，

图10深圳各类公共建筑变压器负载率分布

高比例的可再生能源接入对供给侧与需求侧平衡提出了严峻 的挑战。因此，建筑配电系统电源容量设计应综合考虑建筑规 模、用电负荷性质、建筑内电动车充电桩配置、建筑光伏和储 能、建筑整体用电柔性等因素，对可再生能源、储能系统和市政

配电系统变压器的容量进优化配置，确定技术、经济、环境减排 效益综合最优的*案。 建筑与城市电网公共连接点的容量可按照以下三个步骤设 计：首先，计算建筑逐时负荷和建筑光伏逐时出力；其次，按照 日平衡策略计算储能容量和功率，详见第5章；最后，基于建筑 逐时负荷、建筑储能容量与功率，计算公共连接点容量。

4.3.1针对直流配电系统电压等级的选择，国内外进行了大量 研究和实践，虽未形成完全统一的意见，但一些基本原则已经比 较清楚。 （1）从系统的角度，电压等级的选择有三个原则：一是用尽 可能少的电压等级满足尽可能多的用电设备需求：二是尽可能选 择更高的电压，降低电流，减小线缆截面面积和线路损耗：三是 避免电击事故可能带来的人身伤害。第一个原则主要影响用电设 备的适应性，而后两个原则需要统筹考虑。 （2）从目前已有标准的角度，依据《中低压直流配电电压 导则》GB/T35727一2017表2，可以从优选值中选择土375V。 建筑物的室内配电电压选择更安全的特低电压，依据《特低电压 （ELV）限值》GB/T3805一2008，直流特低电压限值最高值为 70V，结合《标准电压》GB/T156一2017第3.7节，考虑一定的 安全裕量，一般选择DC48V。 （3）从用电设备需求的角度，民用建筑工程中用户的用电设 备和电器功率呈现两极分化的趋势。一方面是随着建筑电气化的 深入，在低压配电侧大功率设备越来越多，例如几于瓦到几十于 瓦的电炊事、电采暖和充电桩等设备：另一方面，随着设备能效 和信息化水平的提升，几十瓦到几百瓦的小功率设备也越来越 多，例如：电脑、手机等通信设备等。用电设备功率的两极化， 也对电压等级提出了新的要求。采用高、低压两级电压母线，高 电压等级追求效率，在产业能支撑的情况下尽可能高，以提高电

压降低线损，节约造价成本；低电压等级强调安全，在安全防护 要求范围内，满足供电能力基本要求。 （4）从产业发展的角度，追求效率提高电压符合电器行业总 体发展趋势，这一点在空调和充电桩两项产品上体现得尤为明 显。提高电压有利于扩大空调压缩机转速范围，对减小压缩机体 积、提高工作效率和降低成本都有显著的效果；提高电压可以提 高充电桩的效率，减小体积和成本，而且随着电动车的普及，与 建筑相关的充电桩需求猛增，桩车比大幅提高对建筑电气系统供 电能力提出了更高要求，高电压具有非常明显的应用优势 （5）从产业配套的角度，与交流系统中单相220V和三相 380V对应，围绕300V～400V和500V～800V已经形成了两个 非常健全的产业体系。以电容和电力电子器件为例，电容在450V 及以下具有非常齐全的品类，500V以上的薄膜电容选择也很多： 低压直流使用的400V以上的电力电子器件集中在600V/650V 和1200V两个电压等级，能够很好地匹配300V～400V和 500V～800V范围要求。在300V～400V和500V～800V两个 电压段，在满足安全等基本要求的前提下尽量采用更高的电压 也已成为光伏、充电桩、储能等行业的共识。 为了更好地适应用户和不同类型设备需求，直流配电系统可 以采用多级电压，但电压等级过多，也会增加系统的复杂性，电 击防护和现场维护也会面临更多的问题。综上所述，将民用建筑 用电负荷容量、配电距离、用电设备发展趋势与产业支撑，以及 系统安全性等因素综合比较确定，推荐采用DC750V、DC375V 和DC48V三个电压等级，如图11所示。 为提高安全性，在采用多级电压的直流配电系统中，各级电 压之间由具备隔离功能的电压适配变换器连接。

4.3.2DC750V电压较高，供电能力较强，可以满足大功率和 远距离供电要求，同时变换器工作效率较高，有助于提高中央空 调和充电桩等大功率设备能效，并与建筑光伏和储能更加灵活高 效互动。

图11电压分级示意图

DC375V的供电能力仍接近AC220V的3倍，在采用IT接 地型式并按要求采取必要的电击防护措施的前提下，电击事故危 险相比AC220V更低，适合大多数日常工作和生活场所的要求。 DC48V采用安全特低电压防护，安全性较高，但供电能力 较差，特别适合安全性要求较高、功率较小设备的要求。

DC48V采用安全特低电压防护，安全性较高，但供电能， 较差，特别适合安全性要求较高、功率较小设备的要求。 4.3.3本条中的“同一用电设备”特指独立的物理结构，如果 用电设备由多个相互分隔的物理结构组成，视作不同设备，可！ 分别接入不同电压等级

4.3.3本条中的“同一用电设备”特指独立的物理结构，如果

用电设备由多个相互分隔的物理结构组成，视作不同设备，可以 分别接入不同电压等级。 建筑直流配电系统可以根据用电安全、供电能力和工作效率 等要求配置DC750V、DC375V和DC48V三个电压等级，使用 环境、电击防护要求和措施各不相同，如果用电设备采用混合供 电方式，由于用电设备内部结构和产品性能差异较大，一旦用电 设备出现故障，不同直流母线极有可能发生搭接，给系统电击防 护带来巨大威胁。为此，本标准规定同一用电设备不得同时接入 不同的直流母线。

4.3.4在建筑内部采用特低压直流给小功率电器供电具有更好

的安全优势，特别是在人员接触频率高、触电风险大的应用 景，并且有利于供电功能同物联网（IoT）结合，即强弱电结合

实现更丰富的智能化控制功能。目前以太网供电（POE）技术和 直流载波通信技术都是在特低压直流范畴内。 但特低压直流电压较低，传输距离有限。因此，提出在建筑 内部采用多模块分区供电方式，即DC48V供电电源尽可能靠近 用电负荷，同时考虑特低压直流电源采用多路输出，降低线路损 失，以便服务更高的功率密度情况。 DC48V供电电源的供电半径受到线缆截面面积和功率密 度分布的影响。图12对比了常用的2.5mm～6.0mm线缆在 0.5kW～3.0kW输送功率条件下，考虑控制5%的最大线路损 失时，采用DC48V电压的输送半径。从图中可看出，供电功率 越大，输送半径越小。以2.5mm铜芯电缆为例，当负载功率为 0.5kW时，供电半径为15.6m；当负载功率为3kW时，供电半 径仅为2.6m。因此，规定每个支路功率不宜大于0.5kW。当负 载功率为0.5kW时，2.5mm²、4mm²和6.0mm²线缆最大传输半 径分别为15.6m、25.0m和37.5m。因此，规定单模块供电半径 不宜超过20m。

2DC48V特低直流传输距离和供日

流配电系统可以有TN、TT和IT三种典型接地型式，如图13 所示。 系统接地型式与电击防护关系密切，直流配电系统需要在结 合应用场景的不同特点和要求以及经济可靠性进行详细的分析和 论证后，确定接地型式和相应的防电击措施。 TN接地型式将直流电源（通常是负极或中间极）接地后引 出保护地线（PE），设备外露金属部分与保护地线相连，如图13 （a）所示。TN接地系统接地故障原理和特征清晰，接地故障会 产生更大的故障电流，一方面容易利用断路器实现选线和保护， 但与此同时接地故障的危害往往也比较大；为满足电击防护要求 TN接地系统需要具备切断电源保护功能，这同时也会对系统供 电可靠性带来不利影响；TN接地系统采用RCD进行电击故障保 护，具有可靠性高和保护选择性强的优点，但需要采取有效措施 应对共模电压和泄漏电流的王扰。

图13直流配电系统接地型式

TT接地型式将直流电源（通常是负极或中间极）和设备外 露金属部分分别接地，如图13（b）所示，因为没有保护地线， 线路成本相对较低，在路灯供电等领域有比较明显的优势，但电 击防护和电击故障保护易受环境因素于扰，对长期可靠性产生不

利影响，加上成本优势在民用建筑配电系统中很难体现，不宜在 民用建筑中采用。 IT接地系统电源不接地或采用大电阻接地，如图13（c）Rsc 所示，设备外露金属部分接地。IT接地系统在单点故障情况下 具有较高的安全性，甚至可以带故障运行，供电可靠性较高，但 T接地系统故障准确定位比较困难，当系统结构比较复杂时， 如故障无法及时排查，电击事故危险隐惠会显著增加。 本标准推荐民用建筑直流配电系统采用IT接地型式，主要 基于以下三个方面：其一，民用建筑用电环境较好，IT接地型 式可以大大降低偶然故障带来的电击危险，显著提升建筑用电安 全性能和供电可靠性，给用户带来实实在在的优质体验；其二， 针对IT系统接地故障定位问题，现阶段已有一些可行的解决措 施，基本可以满足应用要求；其三，直流配电系统大多会接入采 用TN接地方式的交流配电网，直流采用IT接地，交直流环节 之间电气隔离，可以降低相互影响和交流窜入风险，简化故障分 析排查。

4.4.2为了抑制系统对地共模电压，IT接地系统宜采取

工作接地电阻越大，第一点故障可能引起的电击危险越小， 旦故障辨识也越困难。为了便于IMD和RCM配合实现绝缘故 障定位（详见本标准第7.1.4条），工作接地电阻可以在确保安全 的前提下适当减小，而下限则根据电流效应予以确定。 参考《电流对人和家畜的效应第1部分：通用部分》GB/T 13870.1一2008，直流接触电流的强烈肌肉反应值为25mA，如 果要求第一点故障以不致引起强烈肌肉反应为限，再考虑2.5倍 量，工作接地电阻的下限为2.5U/25mA，或者是1002/V，其 中U代表直流母线额定电压，对于双极形式IT接地系统，U取 正负两极之间的电压。

5.1.1常见储能形式根据原理可以分为电化学储能、电磁储能、 机械储能、热储能等多种形式舒城县规划展示中心工程高支模板施工方案，如表2所示。从建筑电气化趋势 和储能技术成熟度来看，建筑储能更适宜采用电化学储能，

储能电池的规格、技术要求、试验方法和检验规则等可参照 现行国家标准《储能用铅酸蓄电池》GB/T22473、《电力储能用 铅炭电池》GB/T36280、《电力储能用锂离子电池》GB/T36276 等相关技术规范。

参考现行国家标准《电化学储能电站设计规范》GB51048， 建筑储能装置的容量推荐不超过500kWh。 建筑储能的典型结构如图14所示。单个储能电池的电压和 容量较小，绝大多数情况下，需要多个储能电池串联和并联才能 满足应用的要求。储能电池模组是指可以在现场独立拆卸和更换 的最小电池成组结构，如图15所示。储能电池模组的电压、容 量、体积和重量，受储能电池类型和成组方式影响差异很大。建 筑储能至少包括一个储能电池模组。为了提高电压，需要将多个 诸能电池模组串联组成一个储能电池族，而为了增大电流，则需 要将多个储能电池模组或储能电池族并联，根据本标准第5.2.4 条的要求，电池簇并联还要配置开关，连同电流传感器、绝缘监 测等功能，可以集中设计在电气盒中

图14建筑储能典型结构

储能变换器连接在储能电池模组或储能电池簇与直流母线之 间，主要用于充放电功率控制，根据设计要求，还可以具备监

测、保护和储能电池均衡维护等功能。

图15电池模组示意图

BMS的基本功能是对储能电池的状态进行实时监测，在出 现异常和故障的情况下提供保护。BMS包括前端的电池监测单 元（BMU，BatteryMonitoringUnit）以及负责分析和控制的控制 单元（BCU，BatteryControlUnit）。BMU一般集成在储能电池 模组内，根据系统规模和监控要求，BCU则可能包含两到三个 控制层级。 建筑储能中常见的电气保护功能包括过流／短路保护、绝缘 故障保护、过充和过放保护等，由电池模组、BMS、电池簇电气 盒和储能变换器共同配合完成。 5.1.2第1款：建筑储能最基本的功能，是通过调整充放电功 率改变直流配电系统的负荷特性，达到光伏消纳、平抑负荷波动 和电力交互等目的，是建筑整体用电柔性调节的重要手段。 储能容量E三充放电功率P×持续时间T，储能容量和充放 电功率之间的关系可以用充放电倍率C=P/E来衡量，并可以 分为功率模式和能量模式两种基本形式：功率模式充放电倍率 般大于1，因为充放电功率较大，相同储能电池电压和容量下， 电池和储能变换器的电流更大，充放电持续时间相应较短，常用 于平抑功率波动和短时应急供电等场合；能量模式以吞吐电量作 为主要控制自标，充放电功率相比功率型模式小，但持续时间要 求更长，充放电倍率大多在1以下，常用于负荷迁移、光伏消纳 和长时后备供电。 第2款：为避免储能电池过放引起电池损坏，在电池荷电状 态低于限值时，BMS会将电池模组或电池簇与外部的连接断开，

诸能变换器也将停正运行。在直流母线电压止常且充许充电的情 况下GBT 21412.4-2013 石油天然气工业 水下生产系统的设计与操作 第4部分：水下井口装置和采油树设备.pdf，要求储能变换器能对电池进行补电，补电结束后自动恢复 正常运行。储能变换器的补电功能应自动执行，或通过远程方式 启动。 第3款：根据《电化学储能电站设计规范》GB51048一2014 要求，综合考虑建筑储能运行和控制要求，本标准要求BMS实 时反馈电池电压、充放电电流、荷电状态、能量状态、最大允许 充放电功率等信息。 第4款：建筑储能系统需要对储能电池和电气装置的运行状 态进行监测，以便在发生异常或故障时及时采取报警和保护措 施，对建筑储能系统提供安全保障。 消防报警功能主要针对与储能电池有关的火灾（包括储能电 池热失控和外部因素引起的电气火灾），能够及时发出警报，并 能上消防汉旅联动