LHCS 에너지저장장치

1. 일반사항

1.1 적용범위

(1) 이 기준은 한국토지주택공사(이하 LH라 한다.)에서 발주하는 공사로서, 공동주택용 에너지저장장치(이하, ESS라 한다.) 설치공사에 적용한다. (2) 이 기준의 내용은 설계도면의 해당사항만 구분 적용한다.

1.2 참고기준

1.2.1 관련 법규

(1) KCS 31 60 30 (1.2.2(1)) 을 따른다.

1.2.2 관련 기준

(1) 관련 기준은 KCS 31 60 30 (1.2.2(2), (3)) 을 따르며, 추가사항은 다음과 같다.· KCS 31 60 30 신전원설비공사· LHCS 31 65 10 05 배관· LHCS 31 65 20 05 배선· LHCS 31 80 20 접지설비· KS C IEC 60068-1:2010, 환경시험-제1부:일반사항 및 지침· KS C IEC 60529:2006, 외곽의 방진보호 및 방수보호 등급 (IP코드)· KS C IEC 60664-1:2009, 저압기기의 절연협조-제1부:원칙, 요구사항, 시험· KS C IEC 61000-4:2010, 전기전자적합성(EMC)-제4부:시험 및 측정기술· KS C IEC 61000-6:2002, 전기전자적합성(EMC)-제6부:일반기준· KS C IEC 62281:2004, 리튬전지의 운전을 위한 안정성 기준· KS C IEC 62619 알칼리 또는 기타 비산성 전해질을 포함하는 이차 단전지 및 전지 – 산업용 리튬 이차 단전지 및 전지의 안전 요구사항· SGSG-025-4, 에너지저장시스템용 전력변환장치의 성능요구사항· KBIA-10104-01,-02, 배터리에너지저장장치용 리튬이차전지 안전성 및 성능시험 방법

1.3 용어의 정의

내용 없음

1.4 제출물

(1) 다음 사항은 LHCS 10 10 10 05 제출물 관리에 따라 제출한다.(2) 수급인은 계약후 다음의 제출물을 LH의 승인을 받은 후 제작에 착수하여야 한다.

1.4.1 자재 제품자료

(1) 제작도면, 제조업자 카탈로그(2) 제작시방서(3) 증명서① 전기용품 안전인증서 사본(4) 시험성적서① 시험항목 : 별지참조가. PCS : 스마트그리드협회표준(SGSF-025-4)나. 배터리 : 전지협회표준(KBIA-10104-01, KBIA-10104-02) (필요시)

② 시험기관 : 공인인증기관(단, KS표시품 및 전기용품안전인증품은 시험 면제) (5) 자재 승인 또는 신고 제품은 LHCS 10 10 05 35 전기공사일반사항 부록 3 “승인 및 신고자재목록”과 같다.

1.4.2 준공서류

(1) 시스템 운영설명서 및 유지관리지침서 5부

1.5 품질보증

1.5.1 품질조건

(1) 이 시방서에 명시되지 않은 사항은 KEMC 1114 교류 무정전전원시스템에 따른다.(2) 리튬 이차전지시스템은 KS C 8458에 따른다.(3) 기타 전기저장장치는 KEC 510에 적합하여야 한다.

1.5.2 공사전 협의

(1) 수급인은 ESS 등의 연관공정, 시공 관련사항 등에 대하여 관련공종 담당자와 협의하여야 한다.

1.5.3 제품성능보증기간

(1) 수급인은 ESS의 준공검사완료일로부터 3년간 제품 성능을 보증하여야 한다.

1.6 운반, 보관, 취급

(1) ESS의 현장 반입시는 운반시 진동으로 내부 기기에 충격이 가지 않도록 하고 함 외부의 도장에 흠이 가지 않도록 취급하여야 한다.(2) ESS를 현장에 반입한 후에는 침수, 훼손, 오염 등을 방지할 수 있는 보호조치를 취하여야 한다.

2. 자재

2.1 일반사항

(1) ESS의 수량 및 크기는 해당 공사 시방서 및 설계도면에 따른다.(2) ESS 내장기기의 종류, 규격 및 특성은 이 시방서와 해당 공사 시방서, 설계도면에 따른다.

2.2 구성

2.2.1 전력변환장치(Power Conditioning System, 이하 “PCS””) 구성

(1) Battery Power Incoming Panel
배터리와 연계되는 DC케이블이 연결되며 배터리 보호를 위한 DC차단기를 비롯한 노이즈 저감장치(필터) 등으로 구성된다.(2) Inverter Panel
DC/AC 변환을 위한 전력용 반도체 소자와 각종 필터로 구성되어 있다.(3) Control Panel
인버터부의 전원공급 및 제어를 담당하는 제어보드와 계통연계 변압기와의 연계를 위한 AC차단기로 구성되어 있으며, 전면부에는 표시장치 HMI(Human Machine Interface)를 구성하여 현장에서 PCS 운전 상태를 모니터링, 진단 및 제어를 수행한다.(4) 냉각장치
PCS Panel 내부 반도체 소자를 과열로부터 보호하기 위한 장치이며, 냉각방식으로는 공랭식, 수냉식, 냉매식 등이 있다.

2.2.2 리튬이온 등 이차전지와 부속설비

(1) 리튬이온 등 이차전지(2) 배터리관리시스템 (Battery Management System, 이하 “BMS””)
배터리의 동작 및 상태를 감시하고 제어하는 장치(3) 배터리 보호장치 (Battery Protection Unit, 이하 “BPU””)(4) 배터리랙(5) 기타 부대설비

2.3 구조 및 성능

2.3.1 정격 및 사양

(1) 정격① 입력가. 전압 : 설계도면에 따른다.나. 전압변동허용범위 : 정격전압의 ±10% 이내에서 사용에 지장이 없어야 한다.다. 주파수변동허용범위 : 60±0.2Hz 이어야 한다.

② 출력

가. 전압 안정도 : 정격전압의 ±2% 이내이어야 한다.나. 주파수 안정도(비동기시) : 정격주파수의 ±0.3Hz 이내이어야 한다.다. 과부하내량 : 설계도면에 따른다.라. 파형 : 설계도면에 따른다.마. 배터리 백업시간 : 설계도면에 따른다.표 2.3.1-1 항목별 사양

항 목 사 양
ESS 종합효율 (AC입출력단기준) > 고효율에너지기자재 인증기준 이상
Battery 실제 운전 용량 설계도면에 따름
공칭 전압 725 [VDC] 이상
운전 가능 전압범위 588[VDC] ∼ 823[VDC] 이상
Rack 단위효율 96% 이상 @ 25±3℃ (KBIA 인증규격 기준)
배터리 타입 리튬이온 등 이차전지
셀 단위용량 20 AH 이상
연속 충,방전 C-rate 0.33C 이상 (공급 배터리 성능기준)
동작 온도조건 25℃ ± 3℃
동작 습도조건 0% ∼ 80%
충전방식 CC-CV (정전류-정전압)
방전방식 CC(정전류)
사이클 수명 4,500cycle 이상
EOL (10년후 잔존용량) 75%
주요구성 셀, 모듈/랙, BMS, DC 배전함, 제어함
운전기준 1일 경부하시 5시간 완충, 4시간 완방
PCS 용량 및 수량 설계도면에 따름
효율 97% 이상(SGSF 인증규격 기준)
사용 온도 -20[℃] ∼ 50[℃]
상대 습도 ≤90[%] RH(단, 결로가 없을 것)
DC 입력/동작 전압 550 ∼ 850 [VDC] 범위 이상
정격 출력 전압 3상 380V (±10%)
정격 출력 주파수 60Hz ± 0.2Hz
냉각방식 강제공랭식 (Forced Air)
역률 >0.99
계통연계 출력 왜율 종합 왜형률 5[%] 미만(AC전류 THD)
소음 1m 거리에서 80dB 이하
대기 전력(Standby) 300W 이하
BMS와의 통신포트 CAN2.0 1EA 이상
상위장치와의 통신 RS-422 1EA(Modbus/19,200bps) 이상

2.3.2 PCS 구조 및 성능

(1) 일반사항① 외함은 일반 구조용 압연강재 KS D 3503의 SS400 또는 이와 동등이상의 재질을 사용하여 제작한다.② 외함 상단에 운반용 인양고리를 취부하고 하단에 접지터미널을 부착한다.③ 외함은 바닥과 앵커볼트로 고정되고 인접배전반과도 볼트로 연결 고정되어야 한다.④ 배전반 명칭을 나타내는 명판을 취부한다.⑤ 정기적으로 부수 및 점검하는 부품은 쉽게 보수 및 점검할 수 있는 구조로 한다.⑥ PCS 판넬 내부에는 이면점검 및 각종 작업이 용이하도록 LED조명을 설치한다.⑦ 전자파 노이즈로 오작동 되어서는 안된다.(2) PCS 성능① 제어전원 문제발생시 이중화장치를 통해 PCS의 제어보드 등에 연속적인 전원을 공급하여야 한다.② 정격범위 내에서 충전 또는 방전모드와 무관하게 진상 및 지상 무효전력 공급능력을 구비하여야 한다.③ 계통이 무압인 경우 160ms 이내 PCS 차단기 개방 또는 게이트 블록 기능이 동작하여야 한다.④ 외부고장에 의한 전압강하 발생시 운전을 계속할 수 있는 기능을 구비하여야 한다.(3) 보호기능① DC 입력 : 과전류, 과전압, 저전압, 써지보호② AC 출력 : 과전류, 과전압, 저전압, 과주파수, 저주파수 보호③ 인버터 stack(스택) 과열보호 ④ 변압기 리액터 과열보호⑤ AC/DC 지락보호⑥ DC 입력 써지보호 ⑦ AC/DC 차단기(4) PCS Trip 구성① PCS는 아래항목에 대해 트립되어야 하며, 문제가 해결되기 전까지는 재투입이 될 수 없는 구조로 하여야 한다.가. 비상버튼 동작나. 저전압 (계통전압)다. AC 차단기 trip라. PCS 판넬 Door Interlock (경고문 부착)마. 연기, 화재 경보 연동바. 제어로직 trouble사. AC/DC 지락아. 비정상 주파수 (IEEE 1547)자. 비정상 전압 (IEEE 1547)차. PCS 단독운전 (적용여부 : 사용자 선택)카. 보호 및 제어 불량 (DC 전원 상실 등)

(5) 조작기능① AC 차단기 Trip/Reset 기능② DC 차단기 Trip/Reset 기능③ Auto/Manual 절체 기능④ Reset(시스템 초기화) 기능 ⑤ PCS Emergency Stop (버튼 형식)⑥ 조작방지 기능 및 Local/Remote 절체 기능 (조작 스위치 형식)

2.3.3 충전장치 구조 및 성능

(1) 일반사항① 배터리 셀 및 트레이는 유지․보수가 효율적인 크기로 제작되어야 하고, 적층 및 통합이 용이하도록 구성되어야 한다.② BMS, BPU는 교체 및 유지보수가 용이하도록 구성되어야 하며, 배터리는 트레이 이하 단위로 교체할 수 있도록 한다. ③ 배터리 트레이는 랙에 견고하게 고정되도록 조립되어야 한다.④ 배터리 랙은 컨테이너 및 통합제어센터 ESS실 내벽 및 바닥에 견고하게 고정되도록 조립되어야 한다.⑤ 배터리 트레이 및 랙은 변색되지 않는 도료로 도장되어 있거나 변색되지 않는 재질로 외관을 구성한다.⑥ 배터리실에는 방재설비를 구비하여야 하며, 2개 이상의 연기 감지기(아날로그 또는 개별적으로 회로 구분 가능)를 설치하여 화재 발생 시 두 개의 감지기가 모두 동작할 경우에는 배터리와 PCS간의 전원을 분리하여야 한다. 이러한 동작사항은 별도의 방재시스템(소방전기 공사업체가 설치한 수신반) 또는 BMS를 통해 PCS로 송신되어야 한다. ⑦ 적층 배터리 사이의 통로는 관리 및 유지보수 작업에 지장이 없는 수준으로 확보하여야 한다. (최소 700mm 이상)(2) 배터리① 배터리는 Rack단위로 PCS와 전기적으로 연결 또는 차단하는 장치를 구비하여야 한다.② 셀의 상태변화를 감지할 수 있는 센서가 구비되어 있어야 하며, BMS를 통해 관리되어져야 한다. 감시항목은 다음 항목을 반드시 포함하여야 한다.가. 전압 (과전압, 저전압, 최대전압, 최소전압, 전압차)나. 온도 (고온, 저온, 온도차)다. 전류 (충전전류, 방전전류)라. 충전상태마. 통신상태바. 기 타 (보호기능 동작상태 등)

③ 각종 센서에 의해 배터리 내부 상태를 점검하여 비정상 상태 및 사고로부터 배터리 시스템을 보호한다. ④ 비정상 상태는 과전압, 저전압, 과전류, 과충전, 고온, 통신에러 등을 포함한다. ⑤ 배터리 랙에는 수동으로 배터리를 PCS와 분리시킬 수 있는 비상정지 버튼 또는 스위치가 설치되어야 한다.⑥ 배터리는 단위 구성요소(트레이, 랙, 뱅크)별로 해당되는 BMS를 모두 설치하여야 하며, 상위 관리시스템과의 통신을 통해 배터리 진단 및 보호기능을 수행하여야 한다. (3) BMS① 조작스위치 및 표시장치

가. 시스템 전체 및 랙의 전압나. 시스템 전체 및 랙의 충·방전 상태 및 전류치다. 단위 셀의 정보라. SOC, SOH 연산마. 랙의 Balancing 상태 정보바. 고장 및 경보

② 경보기능

가. 불량 Cell 발생 시나. 과충전 또는 과방전 시다. 이상온도 발생 시라. MCCB(또는 FUSE) 차단 시마. 통신 오류 시

③ Cell Balancing 기능

가. 배터리전압 불균형 발생 시 각각의 배터리 전압이 동등하지 않는 랙 내의 셀에 대하여 배터리전압을 변동범위 이내로 맞추는 Cell Balancing 기능을 갖추어야 하며, Balancing 용량은 발생가능한 편차량을 보상할 수 있는 충분한 용량이어야 한다.

④ BMS는 외부 Noise에 오작동 되지 않는 구조로 설치되어야 한다.⑤ BMS내의 통신은 국제적으로 통용되는 프로토콜을 사용하여야 한다.⑥ PCS와 BMS간 통신은 ModBus TCP/IP 프로토콜을 표준으로 한다.⑦ 제어전원

가. BMS용 제어전원은 정전이 되지 않도록 AC UPS 전원을 구비하여야 하며, 최소 30분 이상 전원을 공급할 수 있어야 한다.

⑧ HMI, 데이터 저장장치

가. 배터리 컨테이너 및 통합제어센터 ESS 설치 공간에는 점검 및 유지보수를 위한 HMI 장치와 BMS에 수집된 정보를 최소 3년 이상 저장할 수 있는 저장장치를 구비하여야 한다.

(4) 성능유지① 어느 하나의 랙이 고장 나더라도 고장 난 랙을 제외한 나머지 인접한 건전 랙들의 정상운전에 영향을 주어서는 안 된다.② Round Trip 효율은 정격출력에서 90% 이상이어야 한다.③ 배터리 수명

가. 배터리는 Frequency regulation duty cycle로 운전하였을 경우 10년 이상 성능을 유지하여야 한다. 나. 배터리는 완전충전, 완전방전으로 운전하였을 경우 4,500 싸이클 이상이어야 한다.

(5) 안전① 폭발, 발화, 파열 등의 손상 및 고장 발생 시 인근 랙으로의 고장확산을 방지하기 위한조치를 하여야 하며, BMS를 통해 관리되어져야 한다.② 각각의 배터리 랙은 고장 확산을 방지하기 위한 안전장치를 설치하고, BMS를 통해 관리되어져야 한다.③ 각각의 배터리 뱅크는 고장 확산을 방지하기 위한 안전장치를 설치하고, BMS를 통해 관리되어져야 한다.④ 통합관제센터의 배터리실은 전체의 배터리가 폭파되었을 경우에도 폭발에 의한 파편이 컨테이너 및 배터리실 밖으로 이탈되지 않도록 설치되어야 한다. ⑤ 배터리, 케이블, 개폐기를 비롯하여 전원이 인가되는 모든 설비는 인체 및 설비에 위험이 없도록 안전율을 고려한 절연을 시행하여야 한다.⑥ 배터리실에는 방재설비를 구비하여야 하며, 2개 이상의 연기 감지기(아날로그 또는 개별적으로 회로 구분 가능)를 설치하여 화재 발생 시 두 개의 감지기가 모두 동작할 경우에는 배터리와 PCS간의 전원을 분리하여야 한다. 이러한 동작사항은 별도의 방재시스템 (소방전기 공사업체가 설치한 수신반) 또는 BMS를 통해 PCS로 송신되어야 한다. ⑦ 배터리실에는 안전을 고려하여 기기반입구 반대측에 비상탈출구를 설치하여야 한다.⑧ 예비품 및 특수공구 공급
제작사는 3.마.3) 가)항의 수명기간동안 유지관리 및 정비에 필요한 예비품 및 공구 일체를 제공하여야 한다.⑨ 소음 허용기준
소음․진동진동법 시행규칙에 명시된 공장소음·진동의 배출허용기준에 따라 대상소음도를 보정한 평가소음도는 50㏈(A) 이하이어야 한다.

2.4 공통사항

(1) 이 시방서에 언급되지 않은 사항은 설계도면에 의한다.(2) 본 제품에 사용되는 전기용품 재료는 품질이 양호하고 절연도가 높은 것을 사용한다.(3) 배선은 내열성 절연전선 또는 케이블을 사용하고 모든 주회로 배선의 단말부는 터미널로 견고히 부착하도록 한다. 또한 회로와 회로 간에 연결되는 부분은 표시용 밴드를 이용하여 회로의 식별 및 분리가 용이하도록 구성한다.(4) 순변환부 및 역변환부의 주제어 소자는 충분한 용량의 전력용 반도체를 사용한 방식으로 한다.(5) 본 장치는 실내 거치형(수직 자립형)이며 내부 회로의 점검 및 보수가 용이하고 방열통풍이 잘 되도록 한다.(6) 계기, 조작 스위치 및 주조정 장치는 기기 전면에 부착하여 조작 및 운용이 용이 하도록 하여야 한다.(7) 모든 제어용 계전기류는 먼지 등에 의한 접촉 불량을 방지하기 위해 먼지 방지용 커버를 구비한다.(9) 함체의 두께는 공사시방서 및 설계도면에 따른다.(10) 도장은 소부도장이나 정전분체 도장으로 하여야 한다.① 소부도장은 피도면 내ㆍ외부의 이물질 제거 및 인산염 피막처리를 하고 멜라민 프라이머를 칠한 후 멜라민 도료를 사용하여 가열 건조하여야 한다.(도막 두께 45㎛ 이상).② 정전분체도장은 함체의 내ㆍ외면에 인산염 피막처리한 후 도막 두께 45㎛ 이상으로 도장을 하고, 표면온도 180℃ 이상에서 14분 이상 가열 건조하여야 한다.(11) 도장의 색상은 설계도면에 따르되 현장여건에 따라 변경할 수 있다.

3. 시공

3.1 시공기준

3.1.1 ESS 설치

(1) ESS 는 보수 점검에 편리하도록 설치한다.(2) 국부적인 온도 상승이나 직사 광선을 피하여 설치한다.(3) 배전반 등은 기초 및 설치대 등에 견고하게 고정한다.

3.2 접지

(1) 접지 대상기기, 종류 및 위치는 설계도면에 따른다.(2) 접지는 LHCS 31 80 20 접지설비에 따른다.(3) ESS 내에 설치된 접지용 버스바는 견고하게 고정하여야 한다.(4) 금속제 외함 및 지지대 등은 한국전기설비규정 (KEC)140 조에 따라 접지공사를 하여야 한다.

3.3 현장 품질관리

3.3.1 시험

(1) 수급인은 ESS 현장 설치를 완료한 후 아래 시험을 감독자 입회하에 실시한다.(2) 시험항목① 충전시험② 방전시험③ 전력품질 시험(전압, 주파수, 파형, 고조파, 정격용량, 역율 등)

3.3.2 시공상태 확인

(1) 수급인은 ESS 설치 완료후 아래 항목에 대하여 감독자의 확인을 받아야 한다.(2) 시공상태 확인 항목① ESS 설치 상태

3.4 시운전

(1) 계약상 다른 곳에서 언급한 사항을 제외하고는 감독자에게 검사와 시험날짜와 시간에 대하여 작업일 5일전까지 통보하여야 한다.(2) 시운전 전에 ESS 내부를 청소하여야 한다.(3) 검사와 시험의 완료 후 수급인은 회로와 장치가 정상적으로 기능을 수행하는지의 여부를 시범으로 보여주어야 한다.(4) 한전전원 정전 및 복전시 ESS가 정상적으로 작동, 차단되는지 확인하여야 한다.

3.5 발주자 교육

(1) 수급인(제조업자)은 ESS 사용 및 유지관리에 관하여 시설물 관리담당자에게 교육을 실시하여야 한다.

3.6 완성품 관리

(1) 설치를 완료한 ESS는 관리주체에 인계할 때까지 오염 및 훼손이 되지 않도록 적절한 방법으로 보호 및 관리하여야 한다.부록 제1호 서식 (PCS 시험 및 검사항목)

구 분 시험 및 검사 항목 인정시험 검수시험 시험방법
공장 현장
일 반 구조 및 외관검사 1.1
안전 시험 절연성능 시험 1) 절연저항시험 1.2
2) 절연내력시험
보호기능 시험 1) 이상전압 보호기능시험 1.3
2) 이상 주파수 보호기능시험
3) 입력 돌입전류 보호기능시험
4) 출력과전류 보호기능시험
외부사고 시험 1) 부하차단시험 1.4
2) 누설전류시험
3) 온도상승시험
4) 계통전압 순간정전, 순간강하시험
주위환경 시험 1) 습도시험 1.5
전기 자기 적합성 시험 1) 정전기 방전내력시험 1.6
2) 전기적 빠른 과도현상 내성시험
3) 순시정전, 전압강하 및 전압변동 내성시험
4) 전기자기 전도내성시험
5) 전기자기 방사내성시험
6) 서지내성시험
성능 시험 정상특성 시험 1) 교류전압, 주파수 추종범위 시험 1.7
2) 효율시험
3) 교류출력 역률시험
4) 교류출력전류 왜형률 시험
과도응답 특성시험 1) 계통전압 급변시험 1.8
2) 계통전압위상 급변시험
내전기 특성시험 1) 계통전압 왜형율 내량시험 1.9
PMS 연계시험 1) PCS 통신 확인 시험 1.10
2) 제어, 설정시험
3) 보호계전기 연동시험
PMS, 배터리 연계시험 1) PCS 통신 확인 시험 1.11
2) PV 인버터 통신확인 시험
3) 발전기 통신확인 시험
4) PV 인버터출력 제한시험
4) 충전 및 방전시험

3.7 PCS 시험방법

3.7.1 구조 및 외관검사

(1) 각 부의 구조 및 치수의 승인도면과 일치여부를 검사하고, 본체의 외부도장상태 및 명판 등의 부착물 상태를 육안으로 검사한다.① 외부의 구조는 승인된 제작규격서의 명시 사항과 일치해야 한다.② 모든 설비 및 조작기기는 용도, 형식, 설치, 개폐의 조작 등이 용이한 구조로 파손 탈락될 우려가 없어야 한다.③ 명판의 위치 및 부착상태는 양호하고 오자, 탈자가 없어야 한다.

3.8 절연성능 시험

(1) 절연내력 시험 ①절연내력시험은 SGSG-025-4의 7.1.2항을 따른다.(2) 절연저항 시험② 절연저항시험은 절연내력시험 후에 시행하며 SGSG-025-4의 7.1.1항을 따른다.

3.9 보호기능 시험

(1) 이상전압 보호기능시험① 이상전압 보호기능시험은 IEEE 1547.1의 5.2항 (Test for response to abnormal voltage conditions)을 따른다. 표 3.9-1

전압범위(기준전압에 대한 비율 %) 고장제거시간(초)
V < 50 0.16
50 ≤ V < 88 2.00
110 < V < 120 1.00
V ≥ 120 0.16
(2) 이상주파수 보호기능시험① 이상주파수 보호기능시험은 IEEE 1547.1의 5.3항(Response to abnormal frequency conditions)을 따르며, 시스템 적용여부를 선택할 수 있는 기능이 있어야한다.

표 3.9-2

주파수범위 (Hz) 분리시간 (초) 비 고
> 60. 5 0.16
< 59.8 ~ 57.0 0.16 ~ 300 설정치 조정 가능
< 57.0 0.16
(3) 입력돌입전류 보호기능 시험① 입력돌입전류 보호기능 시험은 SGSG-025-4의 7.2.5항을 따른다.(4) 출력과전류 보호기능 시험 ① 출력 과전류 보호기능 시험은 SGSG-025-4의 7.2.6항을 따른다.(5) 복전 후 일정시간 투입방지 기능시험 복전 후 일정시간 투입방지 기능시험은 SGSG-025-4의 7.2.7항을 따른다.

3.10 외부 사고 시험

(1) 부하차단시험 ① 부하차단을 검출하여 개폐기 개방 및 게이트블록 기능이 동작하여야 하며, 동작시간은 0.5초 이하인 것으로 한다.가. PCS를 정격전압, 정격주파수 및 정격출력전류에서 운전하고, 모의부하는 접속하지 않는다. 나. 스위치 등을 이용해 계통을 개방한다. 다. 출력전압 파형, 출력전류 파형을 기록하여 전압의 변화 및 정지시간을 측정한다.

(2) 누설전류 시험 ① 누설전류시험은 최소 단위용량(1MW)이상으로 시험하여야 하며, 시험방법 및 판정기준은 SGSG-025-4의 7.3.3항을 따른다.(3) 온도상승시험 ① 온도상승시험은 최소 단위용량(1MW)이상으로 시험하여야 하며, 시험방법 및 판정기 준은 SGSG-025-4의 7.3.4항을 따른다. (4) 계통 전압 순간정전, 순간강하 시험 ① 계통전압 순간정전, 순간강하에 대해서 안정하게 정지하거나, 운전을 계속하여야 한다. PCS가 차단되었을 경우 차단시간은 0.5초 이하이어야 하며, 모의시험이 가능하다. 시험방법은 SGSG-025-4의 7.3.5항을 따른다.

3.11 습도시험

(1) 습도시험은 컨테이너 등 실내에 설치되는 PCS에 대하여 적용하며, 시험방법 및 판정기준은 SGSG-025-4의 7.4.1항에 따른다.

3.12 전기자기 적합성 시험

(1) 전자기적합성(EMC)시험은 PCS의 컨트롤러에 대하여 적용하며, 시험방법이나 판정기준은 SGSG-025-4의 7.5항을 따르되, 시험방법이나 판정기준이 모호한 경우는 ESS 설치 환경이 유한 IEC 60255-26을 따르도록 한다.(2) 전기 방전내성 시험 (ElectroStatic Discharge immunity Test)
정전기 방전내성 시험은 SGSG-025-4의 7.5.3.2.1항 및 IEC 61000-4-2를 따르며, 시험등급은 Level 3를 적용하고 판정기준은 B등급을 적용토록 한다.(3) 전기적 빠른 과도현상 내성 시험 (Electrical fast transient/burst immunity test)
전기적 빠른 과도현상 내성시험은 SGSG-025-4의 7.5.3.2.3항 및 IEC 61000-4-4를 따르며, 시험등급은 Level4를 적용하고, 판정기준은 B등급을 적용함.(4) 순시정전, 전압강하 및 전압변동 내성시험 ① 시정전, 전압강하 및 전압변동 내성시험은 SGSG-025-4의 7.5.3.2.7항 및 IEC 61000-4-11(ac), IEC 61000-4-29(dc)를 따른다.(5) 전자기 전도내성 시험 ① 자기 전도내성시험은 SGSG-025-4의 7.5.3.2.5항, IEC61000-4-6을 따른다.(6) 전기자기 방사내성시험 ① 전기자기 방사내성시험은 SGSG-025-4의 7.5.3.2.2항 및 IEC 61000-4-3을 따른다.(7) 서지내성시험 ① 서지내성시험은 SGSG-025-4의 7.5.3.2.4항 및 IEC 61000-4-5를 따른다.

3.13 정상 특성 시험

(1) 교류전압, 주파수 추종시험 ①기준범위 내의 계통전압, 주파수 변화에 추종하여 안정하게 운전되어야 하며, 모의시험이 가능하다. 시험방법은 SGSG-025-4의 8.1.1항에 따른다. 따르며, 교류 출력전력, 전류 왜형율, 역율 등을 측정한다. (2) 효율시험 ① 효율시험은 최소 단위용량(250kW)이상으로 시험하여야 하며, 시험방법은 SGSG-025-4의 8.1.2항에 따른다.(3) 역률시험 ① 역률시험은 최소 단위용량(250kW)이상으로 시험하여야 하며, 시험방법은 SGSG-025-4의 8.1.3항에 따른다.(4) 교류출력전류 왜형률 시험 ① 교류출력전류 왜형률 시험은 최소 단위용량(250kW)이상으로 시험하여야 하며, 시험방법은 SGSG-025-4의 8.1.4항에 따른다.

3.14 과도응답 특성 시험

(1) 계통전압 급변시험 ① 계통전압 급변시험은 SGSG-025-4의 8.2.2항에 따른다.(2) 계통전압위상 급변시험 ① 계통전압위상 급변시험은 SGSG-025-4의 8.2.3항에 따른다.

3.15 계통전압 왜형률 내량시험

(1) 계통전압 왜형률 내량 시험은 SGSG-025-4의 8.3.1.항에 따른다.

3.16 PMS 연계 시험

(1) PMS 연계시험은 본 규격에서 규정하는 값들이 계측되고, 지령명령이 본 규격 요구사항에 맞게 동작하여야 한다.① PCS 통신확인시험 가. PCS 통신 확인시험은 DI, AI 포인트에 대한 계측시험으로 현장값과 원격값을 비교하여 일치여부를 확인한다.

② 제어, 설정시험

가. 제어·설정시험은 DO,AO 포인트에 대한 설정제어 시험으로 현장값과 원격값을 비교하여 일치여부를 확인하고, 각 운전모드별 동작지령에 대한 정상동작여부를 확인하다.

③ 보호계전기 연동시험

가. PCS 보호계전기 동작에 의한 해당차단기 동작확인시험으로 보호계전기 동작조건 모의를 통한 해당 차단기 동작여부를 확인한다.

3.17 PMS, 배터리 연계 시험

(1) PMS 연계시험은 본 규격에서 규정하는 값들이 계측되고, 지령명령이 요구사항에 맞게 동작하여야 한다.① PCS, BMS 통신확인시험 가. PCS, BMS 통신 확인시험은 계측 포인트에 대한 현장값과 원격값을 비교하여 일치여부를 확인한다.

② PV 인버터 통신확인시험
가. PV 인버터 통신 확인시험은 계측 포인트에 대한 현장값과 원격값을 비교하여 일치여부를 확인한다.③ 발전기 통신확인시험
가. 발전기 통신 확인시험은 계측 포인트에 대한 현장값과 원격값을 비교하여 일치여부를 확인한다.④ PV 인버터출력 제한 시험
가. PMS에서 PV 인버터출력 제한값을 통신 제어 명령으로 전송하고, PV 인버터 측에서 PMS의 지령값과 비교하여 일치여부를 확인한다.⑤ 충전 및 방전 시험
가. PMS에서 충전 및 방전 지령값을 전송하고, PCS 측에서 PMS의 지령값과 비교하여 일치여부를 확인한다.

3.18 시험방법

3.18.1 구조 및 외관검사

(1) 치수 검사 : 모든 치수 허용공차는 ±1% 공차로 적용한다. (2) 외관 검사① 외부의 구조는 승인된 제작규격서의 명시 사항과 일치해야 한다.② 모든 설비 및 조작기기는 용도, 형식, 설치, 개폐의 조작 등이 용이한 구조 로 파손ㆍ탈락될 우려가 없어야 한다.③ 랙에 설치된 명판의 위치 및 부착상태는 양호하고 오자, 탈자가 없어야 한다.

3.18.2 안전시험

(1) 외부단락시험 ① 외부단락시험의 시험방법 및 판정기준은 KBIA-10104-01의 6.4항에 따른다. 단, 외부 단락시험 후 30분간 누액, 발화 또는 폭발이 없어야 한다.(2) 고온시험 ① 고온시험의 시험방법 및 판정기준은 KBIA-10104-01의 6.8항에 따른다.(3) 과충전시험 ① 과충전시험의 시험방법 및 판정기준은 KBIA-10104-01의 6.9항에 따른다. 이 시험의 KBIA의 규정에도 불구하고 보호장치 유무와 무관하게 Cell단위 시험을 시행하며, 보호장치가 있는 경우의 과충전 전압정지 시점은 보호장치 동작 시까지로 한다.(4) 강제방전시험 ① 강제방전시험의 시험방법 및 판정기준은 KBIA-10104-01의 6.10항에 따른다.(5) 외부단락제어 확인시험 ① 외부단락제어확인시험은 BMS에 대한 시험으로 시험방법 및 판정기준 KBIA- 10104-01의 7.3항에 따른다.(6) 과방전제어 확인시험 ① 과방전제어 확인시험은 BMS에 대한 시험으로 시험방법 및 판정기준은 KBIA- 0104-01의 7.4항에 따른다.(7) 과충전 전압제어 확인시험 ① 과충전 전압제어 확인시험은 BMS에 대한 시험으로 시험방법 및 판정기준은 KBIA-10104-01의 7.5항에 따른다.(8) 과대충전 전류제어 확인시험 ① 과대충전 전류제어 확인시험은 BMS에 대한 시험으로 시험방법 및 판정기준은 KBIA-10104-01의 7.6항에 따른다.(9) 과열제어 확인시험 ① 과열제어 확인시험은 BMS에 대한 시험으로 시험방법 및 판정기준은 KBIA- 10104-01의 7.7항에 따른다.

3.18.3 성능 시험

(1) 용량측정 시험 ① 인정시험은 KBIA-10104-02의 6.1항에서 규정하는 시험방법 및 기준에 따르며, 검수시험은 아래의 방법에 의하며, 판정기준은 정격출력을 유지한 상태에서 정격 충방전용량(MW-Min)을 만족하여야 한다.가. 제작사에서 지정한 시험 규격에 따라 최소 SOC까지 방전한다나. 정격출력으로 제작사에서 지정한 충전조건에 따라 최대 SOC까지 충전한다. 충전 중 손실을 포함한 입력에너지 WhIi를 측정하여 저장한다.다. Active Standby 상태로 30분 동안 유지한다.라. 정격출력으로 제작사에서 지정한 방전조건에 따라 최소 SOC로 방전한다. 방전에너지 WhDi를 측정하여 저장한다. 이때의 방전조건은 ESS시스템의 정격용량을 만족하여야 한다.마. 충방전 과정을 최소 5회 반복한다. Reference Performance Test 값은 첫 번째 시험결과를 제외한 2번째부터 5번째까지 측정한 WhDi의 평균값으로 한다. 바.용량측정시험으로 인하여 배터리 수명에 영향을 주어서는 안된다.

(2) 에너지밀도 시험 ① 에너지밀도 시험의 시험방법은 KBIA-10104-02의 6.2항을 따른다. 판정기준은 부피당 연속정격출력을 기준으로 판정하며, 1MW 연속출력 이상이어야 한다.(3) 저장 시험 ① 저장시험의 시험방법은 KBIA-10104-02의 6.3항에서 규정하는 시험방법을 따르며, 판정기준은 상온시험은 95% 이상, 고온시험은 90%이상이어야 한다.(4) 싸이클 수명 시험 ① 제싸이클 수명시험의 시험방법은 KBIA-10104-02의 6.4항을 따르며, 시험은 셀밸런싱 기능을 배제하여 시험하며, 500회 충방전후 2시간이상 전압안정화 시행후 정격용량의 85% 이상 용량을 보존하여야 하며, 전압편차는 0.1V 미만이어야 한다. 여기서 시험시 방전율을 조정할 수 있으나 이때의 판정기준은 별로로 협의한다.(5) 효율 시험 ① 제인정시험은 KBIA-10104-02의 6.5항에서 규정하는 시험방법에 따르며 검수시험은아래의 방법에 의한다. 이때의 효율은 2.나.3)항의 규정(90%)이상으로 한다.

가. 제작사에서 지정한 충전조건에 따라 최대 SOC로 충전한다. 시스템은 해당하는 Duty Cycle에 따라 필요한 에너지를 조절함으로써 초기 SOC 상태로 만든다.나. Duty Cycle이 끝난 후에는 SOC를 Duty Cycle 시험 직전의 Initial SOC와 동일한 level로 맞추어야 한다.다. Round-trip 효율은 시험전 Initial SOC 지점에서부터 시험후 동일 SOC level을 맞춘 지점까지의 기간동안 총 방전에너지에서 총 충전에너지를 나눈 값에 의해 결정된다.

3.18.4 보호회로 시험

(1) 보호회로 시험은 도면 일치여부 및 기능을 확인하는 시험으로서, 제작사의 자체 절차서에 의한다. 제작사는 시험절차서 및 성능검증 방안을 제출하여야 한다.(2) FAT 검수시험에서는 Rack단위의 보호장치 연동시험이 포함되어야 한다.(3) SAT 검수시험에서는 Bank단위로 PCS와의 보호장치 연동시험이 포함되어야 한다.

3.18.5 절연시험

(1) 절연저항 시험 ① 절연저항시험은 IEC 60255-5의 6.2항를 따르되, 시험전압은 DC 500V로 측정하여 100㏁이상이어야 한다.(2) 내전압 시험 ① 정내전압시험은 IEC 60255-5의 6.1항의 시험방법 및 기준에 따른다.

3.18.6 전기자기 적합성(EMC) 시험

(1) 전자기적합성(EMC)시험은 BMS에 대하여 적용하며, 시험방법이나 판정기준이 모호한 경우 유사한 규격인 IEC 60255-26(보호배전IED 규격)의 규정을 준용한다. (2) 정전기 방전내성 시험 (ElectroStatic Discharge immunity Test) ① 정전기 방전내성 시험은 IEC 61000-4-2를 따르며, 시험등급은 Level 3를 적용하고 판정기준은 B등급을 적용토록 한다.(3) 전기자기 방사내성시험 ① 전기자기 방사내성시험은 IEC 61000-4-3을 따르며, 시험등급은 Level 3를 적용하며, 판정기준은 A등급을 적용한다.(4) 서지내성시험 ① 서지내성시험은 IEC 61000-4-5를 따르며, 시험등급은 Level 3를 적용하며 판정기준은 B등급을 적용한다.(5) 전기적 빠른 과도현상 내성 시험 (Electrical fast transient/burst immunity test) ① 전기적 빠른 과도현상 내성시험은 IEC 61000-4-4를 따르며, 시험등급은 Level 3를 적용하고, 판정기준은 B등급을 적용토록 함(6) 무선주파수 전도내성 시험 ① 전자기 전도내성시험은 IEC 61000-4-6을 따르며, 시험등급은 Level 3를 적용하며, 판정기준은 A등급을 적용한다.

3.16.7 PMS 연계 시험

(1) PMS 연계시험은 본 규격에서 규정하는 값들이 계측되고, 지령명령이 본 규격 요구사항에 맞게 동작하여야 한다.(2) BMS 통신확인시험 ① BMS 통신 확인시험은 DI, AI 포인트에 대한 계측시험으로 현장값과 원격값을 비교하여 일치여부를 확인한다.(3) 보호계전기 연동시험 ① 정BMS 보호 동작에 의한 해당 보호기기 동작확인시험으로 보호계전기 동작조건 모의를 통한 해당 보호기기 동작여부를 확인한다.(4) 정격 충․방전 시험 ① 정격 충방전 시험은 배터리의 충방전 제어를 통한 용량시험과 동일한 방식으로 시행하며, 시험방법은 KBIA-10104-02의 6.1항에 따르며, 제어명령의 ±5%이내로 충방전출력이 발생하는지를 확인한다.

부록

제2호 서식 (이차전지 시험 및 검사항목)

구 분 시험 및 검사 항목 인정시험 검수시험 시험 방법
모듈 뱅크 공장 현장
일 반 구조 및 외관검사 2.1
안전시험 1) 외부단락시험 2.2
2) 과충전시험
3) 강제방전시험
4) 외부단락 제어 확인시험
5) 과방전 제어 확인시험
6) 과충전 전압제어 확인시험
7) 과대충전 전류제어 확인시험
8) 과열제어 확인시험
성능시험 1) 용량측정시험 2.3
2) 에너지 밀도시험
3) 저장시험
4) 사이클 수명시험
5) 효율시험
보호회로 시험 1) 과전압 보호회로 2.4
2) 저전압 보호회로
3) 과열 보호회로
4) 저열 보호회로
5) 과전류 보호회로
6) 전압 불평형
7) 온도 불평형
절연 시험 1) 절연저항 시험 2.5
2) 내전압 시험
전자기 시험 1) 정전기 내성시험 (ESD) 2.6
2) 전기자기 방사내성 시험
3) 써지 내성시험
4) 전기적 빠른 과도현상 내성시험
5) 무선주파수 전도내성시험
PMS 연계시험 1) BMS 통신 확인 시험 2.7
2) 보호장치 연동시험
3) PMS 연계충방전시험