IEC 62933-3-1:2025
(Main)Electrical energy storage (EES) systems - Part 3-1: Planning and performance assessment of electrical energy storage systems - General specification
Electrical energy storage (EES) systems - Part 3-1: Planning and performance assessment of electrical energy storage systems - General specification
IEC 62933-3-1:2025 is applicable to EES systems designed for grid-connected indoor or outdoor installation and operation. This document considers:
necessary functions and capabilities of EES systems; sizing and design of EES system; operation of EES system; test items and performance assessment methods for EES systems; requirements for monitoring and acquisition of EES system operating parameters; exchange of system information and control capabilities required; maintenance of EES system. Stakeholders of this document comprise personnel involved with EES systems, which include:
- planners of electric power systems and EES systems;
- owners of EES systems;
- operators of electric power systems and EES systems;
- constructors;
- suppliers of EES systems and its equipment;
- aggregators.
Use-case-specific technical documentation, including planning and installation specific tasks such as system design, monitoring, measurement, tests, operation and maintenance, are very important and can be found throughout this document.
Systèmes de stockage de l’énergie électrique (EES) - Partie 3-1: Planification et évaluation des performances des systèmes de stockage de l’énergie électrique - Spécifications générales
IEC 62933-3-1:2025 s'applique aux systèmes EES connectés au réseau et conçus être installés et fonctionner en intérieur ou en extérieur. Le présent document examine:
- les fonctions et les capacités nécessaires des systèmes EES;
- le dimensionnement et la conception des systèmes EES;
- le fonctionnement des systèmes EES;
- les éléments d'essai et les méthodes d'évaluation des performances des systèmes EES;
- les exigences pour la surveillance et l'acquisition des paramètres de fonctionnement des systèmes EES;
- l’échange d'informations entre les systèmes et les capacités de commande exigées;
- la maintenance des systèmes EES.
Les parties prenantes du présent document sont le personnel impliqué dans les systèmes EES, notamment:
- les planificateurs de réseaux d’énergie électrique et de systèmes EES;
- les propriétaires de systèmes EES;
- les opérateurs de réseaux d’énergie électrique et de systèmes EES;
- les constructeurs;
- les fournisseurs de systèmes EES et des équipements associés;
- les agrégateurs.
La documentation technique spécifique à chaque cas d'utilisation, y compris les tâches spécifiques à la planification et à l'installation telles que la conception, la surveillance, le mesurage, les essais, le fonctionnement et la maintenance du système, est très importante et est spécifiée tout au long du présent document
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
IEC 62933-3-1 ®
Edition 1.0 2025-11
INTERNATIONAL
STANDARD
Electrical energy storage (EES) systems -
Part 3-1: Planning and performance assessment of electrical energy storage
systems - General specification
ICS 13.020.30 ISBN 978-2-8327-0813-2
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CONTENTS
FOREWORD . 6
INTRODUCTION . 8
1 Scope . 9
2 Normative references . 9
3 Terms, definitions and symbols . 10
3.1 Terms and definitions . 10
3.2 Symbols . 10
4 General information about EES systems . 10
4.1 Main functional aspects . 10
4.2 Architecture of an EES system . 10
4.3 Subsystem specifications . 11
4.3.1 General. 11
4.3.2 Accumulation subsystem . 12
4.3.3 Power conversion subsystem . 13
4.3.4 Auxiliary subsystem . 13
4.3.5 Control subsystem . 14
4.4 Main electrical parameters of EES systems . 15
4.4.1 General. 15
4.4.2 Active input and output power rating . 16
4.4.3 Rated energy storage capacity . 16
4.4.4 Response time. 17
4.4.5 Rated reactive power . 17
4.4.6 Auxiliary power consumption . 17
4.4.7 Self-discharge . 17
4.4.8 Roundtrip efficiency . 18
4.4.9 Duty cycle roundtrip efficiency . 18
4.4.10 Recovery time . 18
4.4.11 Asset lifetime and end-of-service life values . 18
4.4.12 Maintenance and repair time for availability . 19
5 Planning and design of EES systems . 20
5.1 General . 20
5.2 Overview EES system planning and design process . 20
5.3 Functional purpose and applications of EES systems . 23
5.3.1 General. 23
5.3.2 Power intensive applications . 23
5.3.3 Renewable energy sources integration related applications . 23
5.3.4 Energy intensive applications . 24
5.3.5 Backup power applications . 24
5.3.6 Multi-function applications. 24
5.4 Duty cycle at primary POC . 25
5.5 Selection of the EES system and preliminary sizing . 27
5.5.1 Requirements and constraints for EES system sizing . 27
5.5.2 Preliminary sizing procedure according to duty cycle and primary POC . 30
5.6 EES system environment . 32
5.6.1 General. 32
5.6.2 Grid parameters and requirements . 32
5.6.3 Grid integration of the EES systems . 33
5.6.4 Service conditions . 34
5.6.5 Standards and local regulations . 35
5.7 Conditions and requirements for connection to the grid . 36
5.7.1 General. 36
5.7.2 Power system profile at the POC . 37
5.7.3 System safety . 37
5.7.4 Availability . 37
5.7.5 Requirements and characteristics regarding security . 38
5.8 Operational requirements . 38
5.8.1 Monitoring . 38
5.8.2 Maintenance . 39
5.9 Final sizing . 40
5.9.1 Considerations for final sizing . 40
5.9.2 Energy storage capacity value related to specified conditions . 40
5.9.3 Efficiency value related to specified conditions. 45
5.9.4 Final sizing results . 48
5.10 Control subsystem . 50
5.10.1 Control subsystem aspects . 50
5.10.2 Operation states of control subsystem . 51
5.10.3 Operation and control . 57
5.11 Communication interface . 59
5.11.1 Communication interface (to external systems) . 59
5.11.2 Information model for an EES system. 59
5.11.3 Remote monitoring and control . 61
6 Performance assessment and service life of EES system . 66
6.1 Factory acceptance test (FAT) . 66
6.2 Installation and commissioning . 67
6.2.1 General. 67
6.2.2 Installation phase . 67
6.2.3 Commissioning phase . 68
6.3 Site acceptance test (SAT) . 70
6.4 Lifetime of EES systems . 71
6.4.1 General. 71
6.4.2 Performance assessment . 71
6.4.3 Performance monitoring phase . 71
6.5 EES system decommissioning. 73
6.6 Inspection and test aspects . 73
Annex A (informative) EES system applications . 76
A.1 EES system for power support at an electric charging station . 76
A.2 EES system designed for frequency control . 78
A.2.1 General. 78
A.2.2 Example of an EES system for primary frequency control . 78
A.2.3 Example of an EES system for secondary frequency control . 80
A.2.4 Example of an EES system for dynamic frequency control . 81
A.3 EES system in conjunction with renewable energy production . 82
A.3.1 General. 82
A.3.2 Example of EES system for renewable (energy) firming . 82
A.3.3 Example of EES system for renewable (power) smoothing . 83
A.3.4 Example of EES system in PV-EESS-EV charging station application . 84
A.3.5 Example of EES system as a black start resource for PV plant . 85
A.4 EES system for grid support applications . 86
A.4.1 Example of an EES system for grid voltage support (Q(U) control mode) . 86
A.4.2 Example of an EES system for power quality support by voltage-related
active power injection . 89
Annex B (informative) Aspects to consider with regard to EES system installation . 91
B.1 Feasibility and permission . 91
B.2 Basic planned activities for feasibility study . 92
B.2.1 General. 92
B.2.2 Phase – Prefeasibility activities . 92
B.2.3 Phase – Project documents . 92
B.2.4 Phase – Authorization process . 93
B.2.5 Process for obtaining a permit . 93
B.3 Site-assembling . 94
B.4 Protection against disaster – Fire prevention . 94
B.5 Transportation and on-site storage . 94
Annex C (informative) Aspects considered with regard to EES system
decommissioning . 95
C.1 General . 95
C.2 Decommissioning plan . 96
C.2.1 General. 96
C.2.2 Phase – EES system description and notification . 97
C.2.3 Phase – Estimation of decommissioning cost . 97
C.2.4 Phase – EES system decommissioning . 97
C.2.5 Phase – EES system material and components removal and recycling . 98
C.2.6 Phase – EES system dismantling, demolition, removing, packing and
site clearance . 99
C.2.7 Phase – EES system site rehabilitation . 99
Bibliography . 101
Figure 1 – Typical architectures of EES systems. 11
Figure 2 – Example of classification of EES systems according to energy form . 12
Figure 3 – EES system typical architecture with detailed structure of management
subsystem . 15
Figure 4 – Sample performance versus time characteristics for EES systems . 19
Figure 5 – Sample consideration to design the service life of EES systems . 19
Figure 6 – Overview about the aspects of planning of EES systems . 21
Figure 7 – Overview of EES system sizing process . 22
Figure 8 – Example of EES planning process with multi-scenario applications . 24
Figure 9 – Determination of auxiliary power for an EES system without auxiliary POC . 42
Figure 10 – Example of EES system operation states . 52
Figure 11 – Example for P(f) strategy . 53
Figure 12 – Example of setting of active output power at primary POC . 54
Figure 13 – Example of day pattern operation at primary POC . 55
Figure 14 – Example of peak shaving application . 55
Figure 15 – Example of a general control characteristic . 57
Figure 16 – Reference diagram for information exchange . 60
Figure 17 – EES system as an aggregation of several EES systems at the same
primary POC . 60
Figure 18 – Example of an information model hierarchy of an EES system . 63
Figure A.1 – Sample requirements for an EES system at an electric charging station . 76
Figure A.2 – Design duty cycle of an EES system at an electric charging station . 78
Figure A.3 – Sample duty cycle for a primary frequency control application with 30 s
power output every 30 min shown over 2 h . 79
Figure A.4 – Sample power output for a secondary frequency control application with
20 min power output over 3 h . 80
Figure A.5 – Sample output power of an EES system for a dynamic frequency control
application in spring, summer, autumn and winter . 81
Figure A.6 – Sample output power of an EES system in a renewable (solar) energy
firming application . 83
Figure A.7 – Sample output power of an EES system for a renewable (solar) power
smoothing application . 84
Figure A.8 – Sample output power of an EES system for an PV-EESS-EV charging
station application . 85
Figure A.9 – Bus voltages and active power of the PV plant in black start of the PV
plant with BESS . 86
Figure A.10 – Example of grid voltage at the POC of a photovoltaic power plant . 87
Figure A.11 – Sample reactive power supply of an EES system at the POC . 88
Figure A.12 – Sample duty cycle for power quality support by voltage-related active
power injection with 5 min power output every 45 min over 12 h . 90
Figure B.1 – Typical phases in the project cycle management . 91
Figure C.1 – Typical phases in the project cycle management . 95
Table 1 – Points of attention for planning phase . 16
Table 2 – Typical multi-scenario applications of EES systems . 25
Table 3 – Example of day pattern operation . 55
Table 4 – Example for messages of measurement and monitoring categories versus
categories of messages . 62
Table 5 – Example of messages of an EES system information model . 64
Table 6 – Example of items to be taken into account . 68
Table 7 – Points of attention for commissioning phase (parameter tests) . 70
Table 8 – Points of attention for performance monitoring phase. 72
Table 9 – Example of local measurements and monitoring of EES system . 72
Table 10 – Example of inspection items for EES system and its subsystems classified
according to different points of time in the service life time . 74
Table A.1 – Sample design duty cycle and sizing values of an EES system at an
electric charging station . 77
Table A.2 – Sample values of a duty cycle for primary frequency control for sudden
loss of generation . 79
Table A.3 – Sample values of recovery time for primary frequency control for sudden
loss of generation . 79
Table A.4 – Sample values of a duty cycle for secondary frequency control for sudden
loss of generation . 80
Table A.5 – Sample values of a duty cycle for dynamic primary frequency control . 82
Table A.6 – Sample values of a duty cycle for renewable (energy) firming . 83
Table A.7 – EES system’s operation mode for the case of a commercial charging
station based on common AC bus . 85
Table A.8 – Sample values of a duty cycle for a commercial PV-EESS-EV charging
station . 85
Table A.9 – Sample values of a duty cycle for grid voltage support by Q(U) control
mode. 88
Table A.10 – Sample values of a duty cycle for power quality . 89
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
Electrical energy storage (EES) systems -
Part 3-1: Planning and performance assessment of
electrical energy storage systems - General specification
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote international
co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To this end and
in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications, Technical Reports,
Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC Publication(s)”). Their
preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with
may participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely with the International Organization for
Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence between
any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in the latter.
5) IEC itself does not provide any attestation of conformity. Independent certification bodies provide conformity
assessment services and, in some areas, access to IEC marks of conformity. IEC is not responsible for any
services carried out by independent certification bodies.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) IEC draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). IEC takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights in
respect thereof. As of the date of publication of this document, IEC had not received notice of (a) patent(s), which
may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not represent
the latest information, which may be obtained from the patent database available at https://patents.iec.ch. IEC
shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
IEC 62933-3-1 has been prepared by IEC technical committee TC 120: Electrical Energy
Storage (EES) systems. It is an International Standard.
This first edition cancels and replaces the first edition of IEC TS 62933-3-1 published in 2018.
This edition constitutes a technical revision.
This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous
edition:
a) improvements regarding design and sizing of an EES system;
b) adding "EES system decommissioning";
c) adding "Inspection and test aspects";
d) adding "Feasibility and permission";
e) adding "Basic planned activities for feasibility study";
f) adding "Aspects considered with regard to EES system decommissioning".
The text of this International Standard is based on the following documents:
Draft Report on voting
120/426/FDIS 120/442/RVD
Full information on the voting for its approval can be found in the report on voting indicated in
the above table.
The language used for the development of this International Standard is English.
This document was drafted in accordance with ISO/IEC Directives, Part 2, and developed in
accordance with ISO/IEC Directives, Part 1 and ISO/IEC Directives, IEC Supplement, available
at www.iec.ch/members_experts/refdocs. The main document types developed by IEC are
described in greater detail at www.iec.ch/publications.
A list of all parts in the IEC 62933 series, published under the general title Electrical energy
storage (EES) systems, can be found on the IEC website.
The committee has decided that the contents of this document will remain unchanged until the
stability date indicated on the IEC website under webstore.iec.ch in the data related to the
specific document. At this date, the document will be
– reconfirmed,
– withdrawn, or
– revised.
INTRODUCTION
IEC 62933-2-1 should be used as a reference when selecting testing items and their
corresponding evaluation methods as well as principal parameters. The principal terms used in
this document are defined in IEC 62933-1. Environmental issues are covered by
IEC TS 62933-4-1. The personnel safety issues are covered by IEC 62933-5-1.
1 Scope
This part of IEC 62933 is applicable to EES systems designed for grid-connected indoor or
outdoor installation and operation. This document considers:
– necessary functions and capabilities of EES systems;
– sizing and design of EES system;
– operation of EES system;
– test items and performance assessment methods for EES systems;
– requirements for monitoring and acquisition of EES system operating parameters;
– exchange of system information and control capabilities required;
– maintenance of EES system.
Stakeholders of this document comprise personnel involved with EES systems, which include:
– planners of electric power systems and EES systems;
– owners of EES systems;
– operators of electric power systems and EES systems;
– constructors;
– suppliers of EES systems and its equipment;
– aggregators.
Use-case-specific technical documentation, including planning and installation specific tasks
such as system design, monitoring, measurement, tests, operation and maintenance, are very
important and can be found throughout this document.
NOTE This document has been written for AC grids, however parts can also apply to DC grids.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies.
For undated references, the latest edition of the referenced document (including any
amendments) applies.
IEC 60721-1, Classification of environmental conditions - Part 1: Environmental parameters and
their severities
IEC 61850 (all parts), Communication networks and systems for power utility automation
IEC 62351 (all parts), Power systems management and associated information exchange - Data
and communications security
IEC 62443 (all parts), Industrial communication networks - Network and system security
IEC 62933-1:2024, Electrical energy storage (EES) systems - Part 1: Vocabulary
IEC 62933-2-1:2017, Electrical energy storage (EES) systems - Part 2-1: Unit parameters and
testing methods - General specification
IEC 62933-5-1, Electrical energy storage (EES) systems - Part 5-1: Safety considerations for
grid-integrated EES systems - General specification
ISO/IEC 27000, Information technology - Security techniques - Information security
management systems - Overview and vocabulary
3 Terms, definitions and symbols
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in IEC 62933-1 apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following
addresses:
– IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org
– ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
3.2 Symbols
cosφ power factor
E energy
E energy storage capacity
C
ɳ efficiency
f frequency
I current
P active power
Q reactive power
S apparent power
SOE state of energy
SOH state of health
U voltage
4 General information about EES systems
4.1 Main functional aspects
According to IEC 62933-1 an EES system is a grid-connected installation with defined electrical
boundaries, comprising at least one electrical energy storage unit, which extracts electrical
energy from an electric power system, stores this energy internally in some manner and injects
electrical energy into an electric power system. An EES system can include civil engineering
works, energy conversion equipment and related ancillary equipment. The EES system is
controlled and coordinated to provide services to the electric power system operators or to the
electric power system users.
4.2 Architecture of an EES system
The typical architecture of an EES system, which internally feeds the auxiliary subsystem, is
given in Figure 1 a).
a) EES system without auxiliary POC
b) EES system with auxiliary POC
Figure 1 – Typical architectures of EES systems
If the auxiliary subsystem is fed from another feeder, the optional architecture of an EES system
is shown in Figure 1 b).
4.3 Subsystem specifications
4.3.1 General
To meet the requirements of the entire EES system, it is necessary to break down the system
requirements to the requirements of the subsystems. The requirements for the subsystems shall
be formulated in a general and technology-independent manner but requirements arising from
the subsystems (e.g. regarding safety or maintenance), which are technology dependent, shall
also be considered.
Constraints and deratings regarding power rating, available energy, ambient conditions and
other internal or external aspects shall also be considered for all subsystems.
The requirements of the subsystems of an EES system are described in 4.3.2 to 4.3.5. In
general, for all subsystems, the contribution to the overall system efficiency, for example
roundtrip efficiency, shall be indicated.
4.3.2 Accumulation subsystem
The energy storage capacity of the accumulation subsystem of the EES system has to be
evaluated in an appropriate way with respect to the energy form (e.g. mechanical or
electrochemical). The energy storage capacity of the accumulation subsystem directly
influences the rated input and output energy capacity at the primary point of connection (POC),
i.e. it influences the active input and output power values at the primary POC as well as the
duration the active input and output power can be applied at the primary POC.
A widely-used approach for classifying EES systems is the determination according to the form
of energy used in the accumulation subsystem. A classification example of EES systems
according to energy form in the accumulation subsystem is shown in Figure 2.
Figure 2 – Example of classification of EES systems according to energy form
Accumulation subsystems shall meet performance specifications such as energy storage
capacity as well as input and output power throughout their service life. This includes their
service life under use conditions such as operation patterns (see IEC 62933-1:2024, Figure 1),
environmental conditions, maintenance cycle, etc.
a) General requirements
The following information shall be provided irrespective of the technology applied:
For each accumulation subsystem the energy storage capacity and the maximum charge and
discharge power shall be considered because this has a direct influence on the overall EES
system.
Also, the present energy content is important for the EES system. A forecast method, i.e. how
the resulting energy content after charging or discharging with a certain power for a certain time
can be estimated, shall be given.
Typical service life values (possibly differentiated into cyclical and calendrical ageing) shall be
specified. Information on the energy and power density shall also be given to be able to make
a comparison with other accumulation subsystems if necessary.
Information about necessary service and maintenance cycles shall be given. The auxiliary
power demand of the accumulation subsystem shall also be provided, if applicable. Furthermore,
efficiency parameters of the accumulation subsystem shall be provided:
– charging efficiency of the accumulation subsystem;
– discharging efficiency of the accumulation subsystem;
– self-discharge or "energy storage efficiency" of the accumulation subsystem.
b) Specific requirements
If there are requirements that are specific to the accumulation technology applied, then these
requirements shall be provided. For example, if a reduction in charging or discharging power is
necessary in certain operating areas, this shall be indicated. Special regulations can apply for
the accumulation subsystem (for example, for disposal). If that is case this shall be specified,
as it could be relevant for planning. If galvanic isolation between POC and accumulation
subsystem is provided, this shall also be given.
4.3.3 Power conversion subsystem
The power conversion subsystem converts the power of the accumulation subsystem into
electrical power at the POC, typically AC output power during discharge of the accumulation
subsystem and can convert grid AC input power to suitable power for charging the accumulation
subsystem. This conversion can be performed by electrical and/or mechanical systems. The
power conversion subsystem influences the apparent power characteristic of the EES system.
The power conversion subsystem can also influence the power quality at the POC.
Generally, the power conversion subsystem is connected to the accumulation subsystem and
to the (primary) connection terminal. For planning issues, the power conversion subsystem shall
also include all power transfer apparatus between the connection terminal and the accumulation
subsystem, for example any kind of power transformer, sine filter or switching elements.
a) General requirements
The following information shall be provided irrespective of the technology applied:
The auxiliary power demand of the power conversion subsystem shall be given, if applicable. If
galvanic isolation between the POC and accumulation subsystem is provided, this shall also be
stated. Furthermore, efficiency parameters of the conversion subsystem shall be provided:
– charging efficiency of the power conversion subsystem, for example efficiency at rated input
power;
– discharging efficiency of the power conversion subsystem, for example efficiency at rated
output power.
b) Specific requirements
If there are requirements that are specific to the power conversion technology applied, then
these requirements shall be provided. For example, if the voltage, frequency and power factor
of an electrical power grid are set by the power conversion subsystem using grid forming
technology, specific requirements shall be given. The conversion type (AC/DC, AC/AC,
pump/generator, etc.) as well as the operational ranges, for example the DC voltage or
frequency range, shall be given.
4.3.4 Auxiliary subsystem
All necessary equipment intended to perform the EES system’s auxiliary functions shall be
considered, for example, HVAC (heating, ventilation and air conditioning system) and fire
suppression system.
a) General requirements
The following information shall be provided irrespective of the technology applied:
The overall auxiliary power demand of the EES system which has to be handled by the auxiliary
subsystem shall be given. Auxiliary power demand for every noteworthy operational state of the
EESS shall be provided. Information regarding the structure of the auxiliary subsystem shall be
given.
Furthermore, requirements regarding redundancy and buffered power supply (in case of an
outage of the supplying power source) shall be provided, if applicable.
b) Specific requirements
If there are requirements that are specific to the auxiliary subsystem technology applied, then
these requirements shall be mentioned.
4.3.5 Control subsystem
A system for monitoring and controlling the EES system shall be used. A control subsystem
may include a communication subsystem, protection subsystem and management subsystem.
During the planning phase the required remote control capabilities and the operation modes
that the control system will support shall be stated, considering the applicable local grid code
requirements.
The EES system shall be designed in such a way that a supply outage does not affect the EES
system security and the ability of the EES system to start up again. The maximum outage
duration should be considered (for example a specific back-up power has to be designed). A
safe disconnection and safe system shutdown concept shall be agreed between the supplier
and user of the EES system.
All protection functions of the EES system (e.g. over-discharging protection) shall be described
with functionality and trigger values.
a) General requirements
The typical architecture of the EES system shown in Figure 3 depicts the management
subsystem as a single system. When an EES system is designed and installed, it is common to
provide separate management systems for the accumulation subsystem and power conversion
subsystem. In addition, an energy management system can be added to control the internal
operation of the EES systems and to interact with the grid power systems. Figure 3 depicts the
detailed structure of the management subsystem including the management system for the
accumulation subsystem, the management system for the power conversion subsystem, and
the energy management system. Depending on the design, these systems can be provided as
separate systems or as functions within a single system.
Figure 3 – EES system typical architecture with detailed
structure of management subsystem
The functional requirements of the control subsystem can include:
– measurement functions;
– monitoring functions;
– calculation functions (for example load change forecast, charge/discharge power, statistics);
– recording functions;
– data export functions;
– operation and control functions e.g. local or remote control selection or service functionality
selection (peak shaving, frequency support, etc.);
– communication functions (for example communication with EES system subsystems and
grid power systems);
– protection functions;
– energy management functions.
b) Specific requirements
If there are requirements that are specific to the control subsystem technology applied, then
these requirements shall be provided.
4.4 Main electrical parameters of EES systems
4.4.1 General
For EES systems 4.4.2 to 4.4.11 include the main electrical parameters related to system
performance at the (primary) POC, possibly including effects at the auxiliary POC. The main
parameters representing the electrical perform
...
IEC 62933-3-1 ®
Edition 1.0 2025-11
NORME
INTERNATIONALE
Systèmes de stockage de l’énergie électrique (EES) -
Partie 3-1: Planification et évaluation des performances des systèmes de
stockage de l’énergie électrique - Spécifications générales
ICS 13.020.30 ISBN 978-2-8327-0813-2
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et
les microfilms, sans l'accord écrit de l'IEC ou du Comité national de l'IEC du pays du demandeur. Si vous avez des
questions sur le copyright de l'IEC ou si vous désirez obtenir des droits supplémentaires sur cette publication, utilisez
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La Commission Electrotechnique Internationale (IEC) est la première organisation mondiale qui élabore et publie des
Normes internationales pour tout ce qui a trait à l'électricité, à l'électronique et aux technologies apparentées.
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SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 6
INTRODUCTION . 8
1 Domaine d’application . 9
2 Références normatives . 9
3 Termes, définitions et symboles . 10
3.1 Termes et définitions. 10
3.2 Symboles . 10
4 Informations générales sur les systèmes EES. 10
4.1 Principaux aspects fonctionnels . 10
4.2 Architecture d'un système EES . 11
4.3 Spécifications des sous-systèmes . 11
4.3.1 Généralités . 11
4.3.2 Sous-système d’accumulation . 12
4.3.3 Sous-système de conversion de puissance . 13
4.3.4 Sous-système auxiliaire . 14
4.3.5 Sous-système de commande . 14
4.4 Principaux paramètres électriques des systèmes EES . 16
4.4.1 Généralités . 16
4.4.2 Puissances actives d'entrée et de sortie assignées . 17
4.4.3 Capacité de stockage de l’énergie assignée . 17
4.4.4 Temps de réponse . 19
4.4.5 Puissance réactive assignée . 19
4.4.6 Consommation énergétique auxiliaire . 19
4.4.7 Autodécharge . 19
4.4.8 Rendement aller-retour . 19
4.4.9 Rendement aller-retour du cycle de service . 19
4.4.10 Temps de récupération . 19
4.4.11 Valeurs de durée de vie et de fin de durée de vie en service des actifs. 20
4.4.12 Temps de maintenance et de réparation pour la disponibilité . 21
5 Planification et conception des systèmes EES . 21
5.1 Généralités . 21
5.2 Aperçu du processus de planification et de conception des systèmes EES . 22
5.3 Objectif fonctionnel et applications des systèmes EES . 25
5.3.1 Généralités . 25
5.3.2 Applications de forte puissance . 25
5.3.3 Applications liées à l'intégration des sources d'énergie renouvelables . 25
5.3.4 Applications à haute intensité énergétique . 26
5.3.5 Applications d'alimentation de secours . 26
5.3.6 Applications multifonctions . 26
5.4 Cycle de service au POC primaire . 28
5.5 Sélection du système EES et dimensionnement préliminaire . 30
5.5.1 Exigences et contraintes relatives au dimensionnement du système
EES . 30
5.5.2 Procédure de dimensionnement préliminaire en fonction du cycle de
service et du POC primaire . 33
5.6 Environnement du système EES. 35
5.6.1 Généralités . 35
5.6.2 Paramètres et exigences du réseau . 36
5.6.3 Intégration des systèmes EES dans le réseau . 37
5.6.4 Conditions de service . 37
5.6.5 Normes et réglementations locales . 39
5.7 Conditions et exigences de connexion au réseau . 40
5.7.1 Généralités . 40
5.7.2 Profil du réseau électrique au POC . 40
5.7.3 Sécurité du système . 41
5.7.4 Disponibilité . 41
5.7.5 Exigences et caractéristiques relatives à la sécurité . 41
5.8 Exigences opérationnelles . 42
5.8.1 Surveillance . 42
5.8.2 Maintenance . 43
5.9 Dimensionnement final . 44
5.9.1 Facteurs à considérer pour le dimensionnement final . 44
5.9.2 Valeur de capacité de stockage de l'énergie liée aux conditions
spécifiées. 44
5.9.3 Valeur de rendement associée aux conditions spécifiées . 49
5.9.4 Résultats finaux du dimensionnement . 52
5.10 Sous-système de commande . 54
5.10.1 Aspects du sous-système de commande . 54
5.10.2 Etats de fonctionnement du sous-système de commande . 55
5.10.3 Fonctionnement et commande . 63
5.11 Interface de communication . 64
5.11.1 Interface de communication (vers des systèmes externes) . 64
5.11.2 Modèle d'information pour un système EES . 65
5.11.3 Surveillance et commande à distance . 67
6 Évaluation des performances et durée de vie en service du système EES . 71
6.1 Essai d’acceptation en usine (FAT) . 71
6.2 Installation et mise en service . 72
6.2.1 Généralités . 72
6.2.2 Phase d'installation . 72
6.2.3 Phase de mise en service . 73
6.3 Essai d’acceptation sur site (SAT) . 76
6.4 Durée de vie des systèmes EES. 76
6.4.1 Généralités . 76
6.4.2 Evaluation des performances . 76
6.4.3 Phase de surveillance des performances . 77
6.5 Mise hors service du système EES . 78
6.6 Aspects liés à l'inspection et aux essais . 78
Annexe A (informative) Applications d’un système EES . 82
A.1 Système EES utilisé comme support d’alimentation d’une borne de recharge
électrique . 82
A.2 Système EES conçu pour la commande de la fréquence . 84
A.2.1 Généralités . 84
A.2.2 Exemple de système EES utilisé pour la commande de fréquence primaire . 84
A.2.3 Exemple de système EES utilisé pour la commande de fréquence
secondaire . 86
A.2.4 Exemple de système EES utilisé pour la commande de fréquence
dynamique . 87
A.3 Système EES associé à la production d'énergie renouvelable . 89
A.3.1 Généralités . 89
A.3.2 Exemple de système EES utilisé pour la stabilisation (d’énergie)
renouvelables . 89
A.3.3 Exemple de système EES utilisé pour le lissage (de puissance) renouvelable . 90
A.3.4 Exemple de système EES utilisé dans l'application d’une borne de recharge
PV-EESS-EV . 91
A.3.5 Exemple de système EES utilisé comme ressource de démarrage autonome
pour une centrale PV . 93
A.4 Système EES pour applications de support du réseau . 93
A.4.1 Exemple de système EES pour le support de la tension du réseau (mode de
commande Q(U)) . 93
A.4.2 Exemple de système EES pour le support de la qualité de la tension par
injection de puissance active liée à la tension . 96
Annexe B (informative) Aspects à prendre en compte pour l’installation d’un système
EES . 98
B.1 Faisabilité et autorisation. 98
B.2 Activités de base planifiées pour l'étude de faisabilité . 99
B.2.1 Généralités . 99
B.2.2 Phase – Activités de préfaisabilité . 99
B.2.3 Phase – Documents du projet . 100
B.2.4 Phase – Processus d'autorisation . 100
B.2.5 Processus d’obtention d’un permis . 100
B.3 Assemblage sur site . 101
B.4 Protection contre les catastrophes naturelles – Prévention incendie. 101
B.5 Transport et stockage sur site . 102
Annexe C (informative) Aspects pris en compte pour la mise hors service d’un
système EES. 103
C.1 Généralités . 103
C.2 Plan de mise hors service . 104
C.2.1 Généralités . 104
C.2.2 Phase – Description du système EES et notification . 105
C.2.3 Phase d’estimation du coût de mise hors service . 106
C.2.4 Phase – Mise hors service du système EES . 106
C.2.5 Phase – Dépose et de recyclage des matériaux et composants du système
EES . 107
C.2.6 Phase de démontage, démolition, dépose, emballage et évacuation du site
du système EES . 107
C.2.7 Phase de réhabilitation du site du système EES. 108
Bibliographie . 109
Figure 1 – Architectures types des systèmes EES. 11
Figure 2 – Exemple de classification des systèmes EES en fonction de la forme
d’énergie . 12
Figure 3 – Architecture type du système EES avec structure détaillée du sous-
système de gestion . 15
Figure 4 – Exemple de caractéristiques de performance en fonction du temps pour
les systèmes EES . 20
Figure 5 – Exemple d’éléments à prendre en compte lors de la conception de la durée
de vie en service des systèmes EES . 21
Figure 6 – Vue d’ensemble des aspects de la planification des systèmes EES . 23
Figure 7 – Vue d’ensemble du processus de dimensionnement d’un système EES . 24
Figure 8 – Exemple de processus de planification d’un EES avec applications à
scénarios multiples . 27
Figure 9 – Détermination de la puissance auxiliaire pour un système EES sans POC
auxiliaire. 46
Figure 10 – Exemple d’états de fonctionnement d’un système EES . 57
Figure 11 – Exemple de stratégie P(f) . 58
Figure 12 – Exemple de réglage de la puissance active de sortie au POC primaire . 60
Figure 13 – Exemple de fonctionnement selon un motif journalier au POC primaire . 61
Figure 14 – Exemple d’application d’écrêtement des pointes de consommation . 61
Figure 15 – Exemple de caractéristique de commande générale . 62
Figure 16 – Schéma de référence pour l’échange d’informations . 65
Figure 17 – Système EES obtenu par agrégation de plusieurs systèmes EES au même
POC primaire . 66
Figure 18 – Exemple de hiérarchie de modèle d’information d’un système EES . 69
Figure A.1 – Exemples d’exigences pour un système EES sur une borne de recharge
électrique . 82
Figure A.2 – Cycle de service de conception d'un système EES sur une borne de
recharge électrique . 84
Figure A.3 – Exemple de cycle de service pour une application de commande de
fréquence primaire avec une puissance de sortie de 30 s toutes les 30 min indiquée
sur 2 h. 85
Figure A.4 – Exemple de puissance de sortie pour une application de commande de
fréquence secondaire avec une puissance de sortie de 20 min sur 3 h . 86
Figure A.5 – Exemple de puissance de sortie d’un système EES pour une application
de commande dynamique de la fréquence au printemps, en été, en automne et en
hiver . 88
Figure A.6 – Exemple de puissance de sortie d’un système EES dans une application
de stabilisation d’énergie (solaire) renouvelable . 90
Figure A.7 – Exemple de puissance de sortie d’un système EES dans une application
de lissage de puissance (solaire) renouvelable . 91
Figure A.8 – Exemple de puissance de sortie d’un système EES utilisé pour une
application de borne de recharge PV-EESS-EV . 92
Figure A.9 – Tensions de bus et puissance active de la centrale PV en situation de
démarrage autonome de la centrale PV avec BESS . 93
Figure A.10 – Exemple de tension du réseau au POC d’une centrale photovoltaïque . 94
Figure A.11 – Exemple d’alimentation réactive d’un système EES au POC . 95
Figure A.12 – Exemple de cycle de service pour le support de la qualité de la tension
par injection de puissance active liée à la tension avec une sortie de puissance de
5 min toutes les 45 min sur 12 h . 97
Figure B.1 – Phases types de la gestion du cycle d’un projet . 99
Figure C.1 – Phases types de la gestion du cycle d’un projet . 103
Tableau 1 – Points particuliers à prendre en compte lors de la phase de planification . 17
Tableau 2 – Applications types à scénarios multiples des systèmes EES . 27
Tableau 3 – Exemple de fonctionnement selon un motif journalier . 60
Tableau 4 – Exemple de messages de catégories de mesure et de surveillance en
fonction des catégories de messages . 67
Tableau 5 – Exemple de messages d’un modèle d’information d’un système EES . 69
Tableau 6 – Exemple d’éléments à prendre en compte . 73
Tableau 7 – Points particuliers à prendre en compte lors de la phase de mise en
service (essais des paramètres) . 75
Tableau 8 – Points particuliers à prendre en compte lors de la phase de surveillance
des performances . 77
Tableau 9 – Exemple de mesurages locaux et de surveillance du système EES . 78
Tableau 10 – Exemple d'éléments d’inspection pour un système EES et ses
sous-systèmes classés selon différents moments de la durée de vie en service . 79
Tableau A.1 – Exemples de cycle de service de conception et valeurs de
dimensionnement d’un système EES sur une borne de recharge électrique . 83
Tableau A.2 – Exemple de valeurs d’un cycle de service pour la commande de
fréquence primaire en cas de perte de production soudaine . 85
Tableau A.3 – Exemple de valeurs de temps de récupération pour la commande de
fréquence primaire en cas de perte de production soudaine . 86
Tableau A.4 – Exemple de valeurs d’un cycle de service pour la commande de
fréquence secondaire en cas de perte de génération soudaine . 87
Tableau A.5 – Exemple de valeurs d'un cycle de service pour la commande dynamique
de la fréquence primaire. 88
Tableau A.6 – Exemple de valeurs d’un cycle de service pour la stabilisation
(d’énergie) renouvelable. 90
Tableau A.7 – Mode de fonctionnement du système EES pour le cas d’une borne de
recharge du commerce basée sur un bus AC commun . 92
Tableau A.8 – Exemple de valeurs d’un cycle de service pour une borne de recharge
PV-EESS-EV du commerce . 92
Tableau A.9 – Exemple de valeurs d’un cycle de service pour le support de la tension
du réseau par le mode de commande Q(U) . 96
Tableau A.10 – Exemple de valeurs d’un cycle de service pour la qualité de la tension. 97
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
Systèmes de stockage de l'énergie électrique (EES) -
Partie 3-1: Planification et évaluation des performances des systèmes de
stockage de l’énergie électrique - Spécifications générales
AVANT-PROPOS
1) La Commission Électrotechnique Internationale (IEC) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l’ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de l’IEC). L’IEC a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l’électricité et de l’électronique. À cet effet, l’IEC – entre autres activités – publie des Normes internationales,
des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au public (PAS) et des
Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de l’IEC"). Leur élaboration est confiée à des comités d’études, aux
travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations
internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’IEC, participent également aux
travaux. L’IEC collabore étroitement avec l’Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des
conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de l’IEC concernant les questions techniques représentent, dans la mesure du
possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de l’IEC intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de l’IEC se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de l’IEC. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que l’IEC
s’assure de l’exactitude du contenu technique de ses publications; l’IEC ne peut pas être tenue responsable de
l’éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d’encourager l’uniformité internationale, les Comités nationaux de l’IEC s’engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de l’IEC dans leurs publications nationales
et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de l’IEC et toutes publications nationales ou
régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) L’IEC elle-même ne fournit aucune attestation de conformité. Des organismes de certification indépendants
fournissent des services d’évaluation de conformité et, dans certains secteurs, accèdent aux marques de
conformité de l’IEC. L’IEC n’est responsable d’aucun des services effectués par les organismes de certification
indépendants.
6) Tous les utilisateurs doivent s’assurer qu’ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à l’IEC, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou mandataires,
y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d’études et des Comités nationaux de l’IEC,
pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre dommage de quelque
nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais de justice) et les dépenses
découlant de la publication ou de l’utilisation de cette Publication de l’IEC ou de toute autre Publication de l’IEC,
ou au crédit qui lui est accordé.
8) L’attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L’utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’IEC attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation d’un
ou de plusieurs brevets. L’IEC ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de tout
droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’IEC n’avait pas reçu
notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois, il y a lieu
d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations plus récentes
sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l’adresse https://patents.iec.ch.
L’IEC ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de brevet.
L’IEC 62933-3-1 a été établie par le comité d’études TC 120 de l’IEC: Systèmes de stockage
de l'énergie électrique (EES). Il s’agit d’une Norme internationale.
Cette première édition annule et remplace la première édition de l’IEC TS 62933-3-1 parue en
2018. Cette édition constitue une révision technique.
Cette édition inclut les modifications techniques majeures suivantes par rapport à l’édition
précédente:
a) améliorations concernant la conception et le dimensionnement d’un système EES;
b) ajout de "Phase de mise hors service du système EES";
c) ajout de "Aspects liés à l’inspection et aux essais";
d) ajout de "Faisabilité et autorisation";
e) ajout de "Activités de base planifiées pour l’étude de faisabilité";
f) ajout de "Aspects à prendre en compte pour la mise hors service d’un système EES".
Le texte de cette Norme internationale est issu des documents suivants:
Projet Rapport de vote
120/426/FDIS 120/442/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à son approbation.
La langue employée pour l’élaboration de cette Norme internationale est l’anglais.
La version française de la norme n’a pas été soumise au vote.
Ce document a été rédigé selon les Directives ISO/IEC, Partie 2, il a été développé selon les
Directives ISO/IEC, Partie 1 et les Directives ISO/IEC, Supplément IEC, disponibles sous
www.iec.ch/members_experts/refdocs. Les principaux types de documents développés par
l’IEC sont décrits plus en détail sous www.iec.ch/publications.
Une liste de toutes les parties de la série IEC 62933, publiées sous le titre général Systèmes
de stockage de l'énergie électrique (EES), se trouve sur le site web de l’IEC.
Le comité a décidé que le contenu de ce document ne sera pas modifié avant la date de stabilité
indiquée sur le site web de l’IEC sous webstore.iec.ch dans les données relatives au document
recherché. À cette date, le document sera
– reconduit,
– supprimé, ou
– révisé.
INTRODUCTION
Il convient d'utiliser l'IEC 62933-2-1 comme référence pour la sélection des éléments d'essai et
de leurs méthodes d’évaluation correspondantes, ainsi que des principaux paramètres.
Les termes principaux utilisés dans le présent document sont définis dans l’IEC 62933-1.
Les questions relatives à l’environnement sont couvertes par l'IEC TS 62933-4-1. Les questions
relatives à la sécurité du personnel sont couvertes par l'IEC 62933-5-1.
1 Domaine d’application
La présente partie de l'IEC 62933 s'applique aux systèmes EES connectés au réseau et conçus
être installés et fonctionner en intérieur ou en extérieur. Le présent document examine:
– les fonctions et les capacités nécessaires des systèmes EES;
– le dimensionnement et la conception des systèmes EES;
– le fonctionnement des systèmes EES;
– les éléments d'essai et les méthodes d'évaluation des performances des systèmes EES;
– les exigences pour la surveillance et l'acquisition des paramètres de fonctionnement des
systèmes EES;
– l’échange d'informations entre les systèmes et les capacités de commande exigées;
– la maintenance des systèmes EES.
Les parties prenantes du présent document sont le personnel impliqué dans les systèmes EES,
notamment:
– les planificateurs de réseaux d’énergie électrique et de systèmes EES;
– les propriétaires de systèmes EES;
– les opérateurs de réseaux d’énergie électrique et de systèmes EES;
– les constructeurs;
– les fournisseurs de systèmes EES et des équipements associés;
– les agrégateurs.
La documentation technique spécifique à chaque cas d'utilisation, y compris les tâches
spécifiques à la planification et à l'installation telles que la conception, la surveillance,
le mesurage, les essais, le fonctionnement et la maintenance du système, est très importante
et est spécifiée tout au long du présent document.
NOTE Bien que le présent document ait été rédigé pour les réseaux à courant alternatif, certaines parties peuvent
également s'appliquer aux réseaux à courant continu.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie
de leur contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule
l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de
référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
IEC 60721-1, Classification des conditions d'environnement - Partie 1: Agents d'environnement
et leurs sévérités
IEC 61850 (toutes les parties), Réseaux et systèmes de communication pour l'automatisation
des systèmes électriques
IEC 62351 (toutes les parties), Gestion des systèmes de puissance et échanges d'informations
associés - Sécurité des communications et des données
IEC 62443 (toutes les parties), Sécurité des automatismes industriels et des systèmes de
commande
IEC 62933-1:2024, Systèmes de stockage de l’énergie électrique (EES) - Partie 1: Vocabulaire
IEC 62933-2-1:2017, Systèmes de stockage de l’énergie électrique (EES) -
Partie 2-1: Paramètres unitaires et méthodes d'essai - Spécifications générales
IEC 62933-5-1, Systèmes de stockage de l’énergie électrique (EES) -
Partie 5-1: Considérations de sécurité pour les systèmes EES intégrés au réseau -
Spécifications générales
ISO/IEC 27000, Technologies de l'information - Techniques de sécurité - Systèmes de
management de la sécurité de l'information - Vue d’ensemble et vocabulaire
3 Termes, définitions et symboles
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’IEC 62933-1:1 ainsi
que les suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées
en normalisation, consultables aux adresses suivantes:
– IEC Electropedia: disponible à l’adresse http://www.electropedia.org
– ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http://www.iso.org/obp
3.2 Symboles
cosφ facteur de puissance,
E énergie,
E capacité de stockage de l’énergie,
C
ɳ rendement,
f fréquence,
I courant,
P puissance active,
Q puissance réactive,
S puissance apparente,
SOE état d’énergie,
SOH état de santé,
U tension,
4 Informations générales sur les systèmes EES
4.1 Principaux aspects fonctionnels
Selon l'IEC 62933-1, un système EES est une installation connectée au réseau avec des limites
électriques définies, comportant au moins une unité de stockage de l'énergie électrique, dont
le but est d’extraire l’énergie électrique d'un réseau d’énergie électrique, de stocker cette
énergie en interne d'une certaine manière et d’injecter de l'énergie électrique dans un réseau
d'énergie électrique. Un système EES peut inclure des équipements de génie civil, des
équipements de conversion de l'énergie ainsi que des équipements auxiliaires associés.
Le système EES est commandé et coordonné dans le but de fournir des services aux opérateurs
de réseaux d’énergie électrique ou aux utilisateurs de ces réseaux.
4.2 Architecture d'un système EES
L'architecture type d'un système EES, qui alimente en interne le sous-système auxiliaire, est
représentée sur la Figure 1 a).
a) Système EES sans POC auxiliaire
b) Système EES avec POC auxiliaire
Figure 1 – Architectures types des systèmes EES
Si le sous-système auxiliaire est alimenté par une autre alimentation, l'architecture facultative
d'un système EES est représentée sur la Figure 1 b).
4.3 Spécifications des sous-systèmes
4.3.1 Généralités
Pour satisfaire aux exigences de l'ensemble du système EES, il est nécessaire de décomposer
les exigences du système en exigences de sous-systèmes. Les exigences relatives aux
sous-systèmes doivent être formulées de manière générale et indépendante de la technologie,
mais les exigences découlant des sous-systèmes (par exemple concernant la sécurité ou la
maintenance), qui dépendent de la technologie, doivent également être prises en compte.
Les contraintes et les restrictions concernant la puissance assignée, l’énergie disponible, les
conditions ambiantes et d’autres aspects internes ou externes doivent également être prises
en compte pour tous les sous-systèmes.
Les exigences des sous-systèmes d’un système EES sont décrites aux paragraphes 4.3.2 à
4.3.5. En général, pour tous les sous-systèmes, la contribution au rendement global du système,
par exemple le rendement aller-retour, doit être indiquée.
4.3.2 Sous-système d’accumulation
La capacité de stockage d'énergie du sous-système d'accumulation du système EES doit être
évaluée de manière appropriée par rapport à la forme d'énergie (mécanique ou électrochimique,
par exemple). La capacité de stockage d'énergie du sous-système d'accumulation a un impact
direct sur la capacité assignée d'énergie d'entrée et de sortie au point de connection (POC)
primaire, c'est-à-dire qu'elle influe sur les valeurs de puissance active d'entrée et de sortie au
POC primaire ainsi que sur la durée pendant laquelle la puissance active d'entrée et de sortie
peut être appliquée au POC primaire.
Une approche largement utilisée pour classer les systèmes EES est la détermination en fonction
de la forme d'énergie utilisée dans le sous-système d'accumulation. La Figure 2 donne un
exemple de classification des systèmes EES en fonction de la forme d'énergie dans le
sous-système d'accumulation.
Figure 2 – Exemple de classification des systèmes EES en fonction de la forme
d’énergie
Les sous-systèmes d’accumulation doivent satisfaire à des spécifications de performance telles
que la capacité de stockage d’énergie ainsi que la puissance d’entrée et de sortie tout au long
de leur durée de vie. Ceci inclut leur durée de vie en service dans des conditions d'utilisation
telles que les motifs de fonctionnement (voir l'IEC 62933-1:2024, Figure 1), les conditions
d'environnement, le cycle de maintenance, etc.
a) Exigences générales
Les informations suivantes doivent être fournies quelle que soit la technologie appliquée:
Pour chaque sous-système d'accumulation, la capacité de stockage d'énergie et la puissance
de charge et de décharge maximales doivent être prises en compte car elles ont une influence
directe sur l’ensemble du système EES.
Par ailleurs, le contenu énergétique actuel est important pour le système EES. Une méthode
prévisionnelle, c'est-à-dire une méthode permettant d’estimer le contenu énergétique résultant
après une charge ou une décharge avec une certaine puissance pendant un certain laps de
temps, doit être fournie.
Les valeurs types de durée de vie en service (éventuellement différenciées en fonction du
vieillissement cyclique ou calendaire) doivent être spécifiées. Des informations sur la densité
d’énergie et de puissance doivent également être fournies pour pouvoir effectuer une
comparaison avec d’autres sous-systèmes d’accumulation si nécessaire.
Des informations sur les cycles de service et de maintenance nécessaires doivent être fournies.
La demande de puissance auxiliaire du sous-système d’accumulation doit également être
indiquée, le cas échéant. De plus, les paramètres de rendement du sous-système
d’accumulation doivent être fournis:
– le rendement de charge du sous-système d'accumulation;
– le rendement de décharge du sous-système d'accumulation;
– l’auto-décharge ou "efficacité du stockage de l’énergie" du sous-système d’accumulation.
b) Exigences spécifiques
S'il existe des exigences spécifiques à la technologie d'accumulation appliquée, ces exigences
doivent alors être spécifiées. Par exemple, si une réduction de la puissance de charge ou de
décharge est nécessaire dans certaines zones de fonctionnement, cette réduction doit être
indiquée. Des réglementations particulières peuvent s’appliquer pour le sous-système
d’accumulation (par exemple pour l’élimination). Si tel est le cas, cela doit être spécifié, car cela
pourrait être pertinent pour la planification. Si une isolation galvanique entre le POC et le
sous-système d'accumulation est prévue, cette information doit également être indiquée.
4.3.3 Sous-système de conversion de puissance
Le sous-système de conversion de puissance convertit la puissance du sous-système
d'accumulation en puissance électrique au POC, généralement une puissance de sortie CA
pendant la décharge du sous-système d'accumulation, et peut convertir la puissance d'entrée
CA du réseau en puissance appropriée pour charger le sous-système d'accumulation. Cette
conversion peut être réalisée par des systèmes électriques et/ou mécaniques. Le sous-système
de conversion de puissance influe sur la caractéristique de puissance apparente du système
EES. Le sous-système de conversion de puissance peut également influer sur la qualité de
puissance au POC.
En général, le sous-système de conversion de puissance est connecté au sous-système
d’accumulation et à la borne de connexion (primaire). Pour les questions de planification,
le sous-système de conversion de puissance doit également inclure tous les appareils de
transfert de puissance entre la borne de connexion et le sous-système d'accumulation,
par exemple tout type de transformateur de puissance, de filtre sinusoïdal ou d’éléments de
commutation.
a) Exigences générales
Les informa
...
IEC 62933-3-1 ®
Edition 1.0 2025-11
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Electrical energy storage (EES) systems -
Part 3-1: Planning and performance assessment of electrical energy storage
systems - General specification
Systèmes de stockage de l’énergie électrique (EES) -
Partie 3-1: Planification et évaluation des performances des systèmes de
stockage de l’énergie électrique - Spécifications générales
ICS 13.020.30 ISBN 978-2-8327-0813-2
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CONTENTS
FOREWORD . 6
INTRODUCTION . 8
1 Scope . 9
2 Normative references . 9
3 Terms, definitions and symbols . 10
3.1 Terms and definitions . 10
3.2 Symbols . 10
4 General information about EES systems . 10
4.1 Main functional aspects . 10
4.2 Architecture of an EES system . 10
4.3 Subsystem specifications . 11
4.3.1 General. 11
4.3.2 Accumulation subsystem . 12
4.3.3 Power conversion subsystem . 13
4.3.4 Auxiliary subsystem . 13
4.3.5 Control subsystem . 14
4.4 Main electrical parameters of EES systems . 15
4.4.1 General. 15
4.4.2 Active input and output power rating . 16
4.4.3 Rated energy storage capacity . 16
4.4.4 Response time. 17
4.4.5 Rated reactive power . 17
4.4.6 Auxiliary power consumption . 17
4.4.7 Self-discharge . 17
4.4.8 Roundtrip efficiency . 18
4.4.9 Duty cycle roundtrip efficiency . 18
4.4.10 Recovery time . 18
4.4.11 Asset lifetime and end-of-service life values . 18
4.4.12 Maintenance and repair time for availability . 19
5 Planning and design of EES systems . 20
5.1 General . 20
5.2 Overview EES system planning and design process . 20
5.3 Functional purpose and applications of EES systems . 23
5.3.1 General. 23
5.3.2 Power intensive applications . 23
5.3.3 Renewable energy sources integration related applications . 23
5.3.4 Energy intensive applications . 24
5.3.5 Backup power applications . 24
5.3.6 Multi-function applications. 24
5.4 Duty cycle at primary POC . 25
5.5 Selection of the EES system and preliminary sizing . 27
5.5.1 Requirements and constraints for EES system sizing . 27
5.5.2 Preliminary sizing procedure according to duty cycle and primary POC . 30
5.6 EES system environment . 32
5.6.1 General. 32
5.6.2 Grid parameters and requirements . 32
5.6.3 Grid integration of the EES systems . 33
5.6.4 Service conditions . 34
5.6.5 Standards and local regulations . 35
5.7 Conditions and requirements for connection to the grid . 36
5.7.1 General. 36
5.7.2 Power system profile at the POC . 37
5.7.3 System safety . 37
5.7.4 Availability . 37
5.7.5 Requirements and characteristics regarding security . 38
5.8 Operational requirements . 38
5.8.1 Monitoring . 38
5.8.2 Maintenance . 39
5.9 Final sizing . 40
5.9.1 Considerations for final sizing . 40
5.9.2 Energy storage capacity value related to specified conditions . 40
5.9.3 Efficiency value related to specified conditions. 45
5.9.4 Final sizing results . 48
5.10 Control subsystem . 50
5.10.1 Control subsystem aspects . 50
5.10.2 Operation states of control subsystem . 51
5.10.3 Operation and control . 57
5.11 Communication interface . 59
5.11.1 Communication interface (to external systems) . 59
5.11.2 Information model for an EES system. 59
5.11.3 Remote monitoring and control . 61
6 Performance assessment and service life of EES system . 66
6.1 Factory acceptance test (FAT) . 66
6.2 Installation and commissioning . 67
6.2.1 General. 67
6.2.2 Installation phase . 67
6.2.3 Commissioning phase . 68
6.3 Site acceptance test (SAT) . 70
6.4 Lifetime of EES systems . 71
6.4.1 General. 71
6.4.2 Performance assessment . 71
6.4.3 Performance monitoring phase . 71
6.5 EES system decommissioning. 73
6.6 Inspection and test aspects . 73
Annex A (informative) EES system applications . 76
A.1 EES system for power support at an electric charging station . 76
A.2 EES system designed for frequency control . 78
A.2.1 General. 78
A.2.2 Example of an EES system for primary frequency control . 78
A.2.3 Example of an EES system for secondary frequency control . 80
A.2.4 Example of an EES system for dynamic frequency control . 81
A.3 EES system in conjunction with renewable energy production . 82
A.3.1 General. 82
A.3.2 Example of EES system for renewable (energy) firming . 82
A.3.3 Example of EES system for renewable (power) smoothing . 83
A.3.4 Example of EES system in PV-EESS-EV charging station application . 84
A.3.5 Example of EES system as a black start resource for PV plant . 85
A.4 EES system for grid support applications . 86
A.4.1 Example of an EES system for grid voltage support (Q(U) control mode) . 86
A.4.2 Example of an EES system for power quality support by voltage-related
active power injection . 89
Annex B (informative) Aspects to consider with regard to EES system installation . 91
B.1 Feasibility and permission . 91
B.2 Basic planned activities for feasibility study . 92
B.2.1 General. 92
B.2.2 Phase – Prefeasibility activities . 92
B.2.3 Phase – Project documents . 92
B.2.4 Phase – Authorization process . 93
B.2.5 Process for obtaining a permit . 93
B.3 Site-assembling . 94
B.4 Protection against disaster – Fire prevention . 94
B.5 Transportation and on-site storage . 94
Annex C (informative) Aspects considered with regard to EES system
decommissioning . 95
C.1 General . 95
C.2 Decommissioning plan . 96
C.2.1 General. 96
C.2.2 Phase – EES system description and notification . 97
C.2.3 Phase – Estimation of decommissioning cost . 97
C.2.4 Phase – EES system decommissioning . 97
C.2.5 Phase – EES system material and components removal and recycling . 98
C.2.6 Phase – EES system dismantling, demolition, removing, packing and
site clearance . 99
C.2.7 Phase – EES system site rehabilitation . 99
Bibliography . 101
Figure 1 – Typical architectures of EES systems. 11
Figure 2 – Example of classification of EES systems according to energy form . 12
Figure 3 – EES system typical architecture with detailed structure of management
subsystem . 15
Figure 4 – Sample performance versus time characteristics for EES systems . 19
Figure 5 – Sample consideration to design the service life of EES systems . 19
Figure 6 – Overview about the aspects of planning of EES systems . 21
Figure 7 – Overview of EES system sizing process . 22
Figure 8 – Example of EES planning process with multi-scenario applications . 24
Figure 9 – Determination of auxiliary power for an EES system without auxiliary POC . 42
Figure 10 – Example of EES system operation states . 52
Figure 11 – Example for P(f) strategy . 53
Figure 12 – Example of setting of active output power at primary POC . 54
Figure 13 – Example of day pattern operation at primary POC . 55
Figure 14 – Example of peak shaving application . 55
Figure 15 – Example of a general control characteristic . 57
Figure 16 – Reference diagram for information exchange . 60
Figure 17 – EES system as an aggregation of several EES systems at the same
primary POC . 60
Figure 18 – Example of an information model hierarchy of an EES system . 63
Figure A.1 – Sample requirements for an EES system at an electric charging station . 76
Figure A.2 – Design duty cycle of an EES system at an electric charging station . 78
Figure A.3 – Sample duty cycle for a primary frequency control application with 30 s
power output every 30 min shown over 2 h . 79
Figure A.4 – Sample power output for a secondary frequency control application with
20 min power output over 3 h . 80
Figure A.5 – Sample output power of an EES system for a dynamic frequency control
application in spring, summer, autumn and winter . 81
Figure A.6 – Sample output power of an EES system in a renewable (solar) energy
firming application . 83
Figure A.7 – Sample output power of an EES system for a renewable (solar) power
smoothing application . 84
Figure A.8 – Sample output power of an EES system for an PV-EESS-EV charging
station application . 85
Figure A.9 – Bus voltages and active power of the PV plant in black start of the PV
plant with BESS . 86
Figure A.10 – Example of grid voltage at the POC of a photovoltaic power plant . 87
Figure A.11 – Sample reactive power supply of an EES system at the POC . 88
Figure A.12 – Sample duty cycle for power quality support by voltage-related active
power injection with 5 min power output every 45 min over 12 h . 90
Figure B.1 – Typical phases in the project cycle management . 91
Figure C.1 – Typical phases in the project cycle management . 95
Table 1 – Points of attention for planning phase . 16
Table 2 – Typical multi-scenario applications of EES systems . 25
Table 3 – Example of day pattern operation . 55
Table 4 – Example for messages of measurement and monitoring categories versus
categories of messages . 62
Table 5 – Example of messages of an EES system information model . 64
Table 6 – Example of items to be taken into account . 68
Table 7 – Points of attention for commissioning phase (parameter tests) . 70
Table 8 – Points of attention for performance monitoring phase. 72
Table 9 – Example of local measurements and monitoring of EES system . 72
Table 10 – Example of inspection items for EES system and its subsystems classified
according to different points of time in the service life time . 74
Table A.1 – Sample design duty cycle and sizing values of an EES system at an
electric charging station . 77
Table A.2 – Sample values of a duty cycle for primary frequency control for sudden
loss of generation . 79
Table A.3 – Sample values of recovery time for primary frequency control for sudden
loss of generation . 79
Table A.4 – Sample values of a duty cycle for secondary frequency control for sudden
loss of generation . 80
Table A.5 – Sample values of a duty cycle for dynamic primary frequency control . 82
Table A.6 – Sample values of a duty cycle for renewable (energy) firming . 83
Table A.7 – EES system’s operation mode for the case of a commercial charging
station based on common AC bus . 85
Table A.8 – Sample values of a duty cycle for a commercial PV-EESS-EV charging
station . 85
Table A.9 – Sample values of a duty cycle for grid voltage support by Q(U) control
mode. 88
Table A.10 – Sample values of a duty cycle for power quality . 89
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
Electrical energy storage (EES) systems -
Part 3-1: Planning and performance assessment of
electrical energy storage systems - General specification
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote international
co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To this end and
in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications, Technical Reports,
Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC Publication(s)”). Their
preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with
may participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely with the International Organization for
Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence between
any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in the latter.
5) IEC itself does not provide any attestation of conformity. Independent certification bodies provide conformity
assessment services and, in some areas, access to IEC marks of conformity. IEC is not responsible for any
services carried out by independent certification bodies.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) IEC draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). IEC takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights in
respect thereof. As of the date of publication of this document, IEC had not received notice of (a) patent(s), which
may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not represent
the latest information, which may be obtained from the patent database available at https://patents.iec.ch. IEC
shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
IEC 62933-3-1 has been prepared by IEC technical committee TC 120: Electrical Energy
Storage (EES) systems. It is an International Standard.
This first edition cancels and replaces the first edition of IEC TS 62933-3-1 published in 2018.
This edition constitutes a technical revision.
This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous
edition:
a) improvements regarding design and sizing of an EES system;
b) adding "EES system decommissioning";
c) adding "Inspection and test aspects";
d) adding "Feasibility and permission";
e) adding "Basic planned activities for feasibility study";
f) adding "Aspects considered with regard to EES system decommissioning".
The text of this International Standard is based on the following documents:
Draft Report on voting
120/426/FDIS 120/442/RVD
Full information on the voting for its approval can be found in the report on voting indicated in
the above table.
The language used for the development of this International Standard is English.
This document was drafted in accordance with ISO/IEC Directives, Part 2, and developed in
accordance with ISO/IEC Directives, Part 1 and ISO/IEC Directives, IEC Supplement, available
at www.iec.ch/members_experts/refdocs. The main document types developed by IEC are
described in greater detail at www.iec.ch/publications.
A list of all parts in the IEC 62933 series, published under the general title Electrical energy
storage (EES) systems, can be found on the IEC website.
The committee has decided that the contents of this document will remain unchanged until the
stability date indicated on the IEC website under webstore.iec.ch in the data related to the
specific document. At this date, the document will be
– reconfirmed,
– withdrawn, or
– revised.
INTRODUCTION
IEC 62933-2-1 should be used as a reference when selecting testing items and their
corresponding evaluation methods as well as principal parameters. The principal terms used in
this document are defined in IEC 62933-1. Environmental issues are covered by
IEC TS 62933-4-1. The personnel safety issues are covered by IEC 62933-5-1.
1 Scope
This part of IEC 62933 is applicable to EES systems designed for grid-connected indoor or
outdoor installation and operation. This document considers:
– necessary functions and capabilities of EES systems;
– sizing and design of EES system;
– operation of EES system;
– test items and performance assessment methods for EES systems;
– requirements for monitoring and acquisition of EES system operating parameters;
– exchange of system information and control capabilities required;
– maintenance of EES system.
Stakeholders of this document comprise personnel involved with EES systems, which include:
– planners of electric power systems and EES systems;
– owners of EES systems;
– operators of electric power systems and EES systems;
– constructors;
– suppliers of EES systems and its equipment;
– aggregators.
Use-case-specific technical documentation, including planning and installation specific tasks
such as system design, monitoring, measurement, tests, operation and maintenance, are very
important and can be found throughout this document.
NOTE This document has been written for AC grids, however parts can also apply to DC grids.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies.
For undated references, the latest edition of the referenced document (including any
amendments) applies.
IEC 60721-1, Classification of environmental conditions - Part 1: Environmental parameters and
their severities
IEC 61850 (all parts), Communication networks and systems for power utility automation
IEC 62351 (all parts), Power systems management and associated information exchange - Data
and communications security
IEC 62443 (all parts), Industrial communication networks - Network and system security
IEC 62933-1:2024, Electrical energy storage (EES) systems - Part 1: Vocabulary
IEC 62933-2-1:2017, Electrical energy storage (EES) systems - Part 2-1: Unit parameters and
testing methods - General specification
IEC 62933-5-1, Electrical energy storage (EES) systems - Part 5-1: Safety considerations for
grid-integrated EES systems - General specification
ISO/IEC 27000, Information technology - Security techniques - Information security
management systems - Overview and vocabulary
3 Terms, definitions and symbols
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in IEC 62933-1 apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following
addresses:
– IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org
– ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
3.2 Symbols
cosφ power factor
E energy
E energy storage capacity
C
ɳ efficiency
f frequency
I current
P active power
Q reactive power
S apparent power
SOE state of energy
SOH state of health
U voltage
4 General information about EES systems
4.1 Main functional aspects
According to IEC 62933-1 an EES system is a grid-connected installation with defined electrical
boundaries, comprising at least one electrical energy storage unit, which extracts electrical
energy from an electric power system, stores this energy internally in some manner and injects
electrical energy into an electric power system. An EES system can include civil engineering
works, energy conversion equipment and related ancillary equipment. The EES system is
controlled and coordinated to provide services to the electric power system operators or to the
electric power system users.
4.2 Architecture of an EES system
The typical architecture of an EES system, which internally feeds the auxiliary subsystem, is
given in Figure 1 a).
a) EES system without auxiliary POC
b) EES system with auxiliary POC
Figure 1 – Typical architectures of EES systems
If the auxiliary subsystem is fed from another feeder, the optional architecture of an EES system
is shown in Figure 1 b).
4.3 Subsystem specifications
4.3.1 General
To meet the requirements of the entire EES system, it is necessary to break down the system
requirements to the requirements of the subsystems. The requirements for the subsystems shall
be formulated in a general and technology-independent manner but requirements arising from
the subsystems (e.g. regarding safety or maintenance), which are technology dependent, shall
also be considered.
Constraints and deratings regarding power rating, available energy, ambient conditions and
other internal or external aspects shall also be considered for all subsystems.
The requirements of the subsystems of an EES system are described in 4.3.2 to 4.3.5. In
general, for all subsystems, the contribution to the overall system efficiency, for example
roundtrip efficiency, shall be indicated.
4.3.2 Accumulation subsystem
The energy storage capacity of the accumulation subsystem of the EES system has to be
evaluated in an appropriate way with respect to the energy form (e.g. mechanical or
electrochemical). The energy storage capacity of the accumulation subsystem directly
influences the rated input and output energy capacity at the primary point of connection (POC),
i.e. it influences the active input and output power values at the primary POC as well as the
duration the active input and output power can be applied at the primary POC.
A widely-used approach for classifying EES systems is the determination according to the form
of energy used in the accumulation subsystem. A classification example of EES systems
according to energy form in the accumulation subsystem is shown in Figure 2.
Figure 2 – Example of classification of EES systems according to energy form
Accumulation subsystems shall meet performance specifications such as energy storage
capacity as well as input and output power throughout their service life. This includes their
service life under use conditions such as operation patterns (see IEC 62933-1:2024, Figure 1),
environmental conditions, maintenance cycle, etc.
a) General requirements
The following information shall be provided irrespective of the technology applied:
For each accumulation subsystem the energy storage capacity and the maximum charge and
discharge power shall be considered because this has a direct influence on the overall EES
system.
Also, the present energy content is important for the EES system. A forecast method, i.e. how
the resulting energy content after charging or discharging with a certain power for a certain time
can be estimated, shall be given.
Typical service life values (possibly differentiated into cyclical and calendrical ageing) shall be
specified. Information on the energy and power density shall also be given to be able to make
a comparison with other accumulation subsystems if necessary.
Information about necessary service and maintenance cycles shall be given. The auxiliary
power demand of the accumulation subsystem shall also be provided, if applicable. Furthermore,
efficiency parameters of the accumulation subsystem shall be provided:
– charging efficiency of the accumulation subsystem;
– discharging efficiency of the accumulation subsystem;
– self-discharge or "energy storage efficiency" of the accumulation subsystem.
b) Specific requirements
If there are requirements that are specific to the accumulation technology applied, then these
requirements shall be provided. For example, if a reduction in charging or discharging power is
necessary in certain operating areas, this shall be indicated. Special regulations can apply for
the accumulation subsystem (for example, for disposal). If that is case this shall be specified,
as it could be relevant for planning. If galvanic isolation between POC and accumulation
subsystem is provided, this shall also be given.
4.3.3 Power conversion subsystem
The power conversion subsystem converts the power of the accumulation subsystem into
electrical power at the POC, typically AC output power during discharge of the accumulation
subsystem and can convert grid AC input power to suitable power for charging the accumulation
subsystem. This conversion can be performed by electrical and/or mechanical systems. The
power conversion subsystem influences the apparent power characteristic of the EES system.
The power conversion subsystem can also influence the power quality at the POC.
Generally, the power conversion subsystem is connected to the accumulation subsystem and
to the (primary) connection terminal. For planning issues, the power conversion subsystem shall
also include all power transfer apparatus between the connection terminal and the accumulation
subsystem, for example any kind of power transformer, sine filter or switching elements.
a) General requirements
The following information shall be provided irrespective of the technology applied:
The auxiliary power demand of the power conversion subsystem shall be given, if applicable. If
galvanic isolation between the POC and accumulation subsystem is provided, this shall also be
stated. Furthermore, efficiency parameters of the conversion subsystem shall be provided:
– charging efficiency of the power conversion subsystem, for example efficiency at rated input
power;
– discharging efficiency of the power conversion subsystem, for example efficiency at rated
output power.
b) Specific requirements
If there are requirements that are specific to the power conversion technology applied, then
these requirements shall be provided. For example, if the voltage, frequency and power factor
of an electrical power grid are set by the power conversion subsystem using grid forming
technology, specific requirements shall be given. The conversion type (AC/DC, AC/AC,
pump/generator, etc.) as well as the operational ranges, for example the DC voltage or
frequency range, shall be given.
4.3.4 Auxiliary subsystem
All necessary equipment intended to perform the EES system’s auxiliary functions shall be
considered, for example, HVAC (heating, ventilation and air conditioning system) and fire
suppression system.
a) General requirements
The following information shall be provided irrespective of the technology applied:
The overall auxiliary power demand of the EES system which has to be handled by the auxiliary
subsystem shall be given. Auxiliary power demand for every noteworthy operational state of the
EESS shall be provided. Information regarding the structure of the auxiliary subsystem shall be
given.
Furthermore, requirements regarding redundancy and buffered power supply (in case of an
outage of the supplying power source) shall be provided, if applicable.
b) Specific requirements
If there are requirements that are specific to the auxiliary subsystem technology applied, then
these requirements shall be mentioned.
4.3.5 Control subsystem
A system for monitoring and controlling the EES system shall be used. A control subsystem
may include a communication subsystem, protection subsystem and management subsystem.
During the planning phase the required remote control capabilities and the operation modes
that the c
...
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