儲能系統(tǒng)中防孤島保護裝置的應用

儲能作為電力系統(tǒng)中至關重要的一環(huán)，它不僅能夠平衡供需、提升可再生能源利用率、保障電力質(zhì)量，還能延緩輸配電設備升級。

儲能電站主電路主要由四部分組成，包括儲能電池、逆變器PCS、濾波模塊、升壓變壓器。直流電通過逆變器PCS轉(zhuǎn)換為交流電，經(jīng)過升壓變壓器升壓。當電網(wǎng)因故障或維修被斷開時，某些電氣設備可能仍然與電網(wǎng)保持連接，也容易形成“孤島”，可能會對電力設備造成嚴重損害，甚至危及人員安全。

因此，需要采取有效的措施防止孤島現(xiàn)象的發(fā)生。

一般來說，孤島現(xiàn)場主要分為非計劃性和計劃性兩類，非計劃孤島往往難以預測，當非計劃性孤島發(fā)生時，主電網(wǎng)不能帶動儲能孤島供電的電壓和頻率，電壓幅值和頻率的波動會對用電設備造成損壞，危及電力工作人員的安全。此外，考慮到電網(wǎng)難以做到有效控制孤島發(fā)電頻率和電壓，隨著孤島現(xiàn)象存在時間的增加，設備受損的概率也將大幅提高。

在光伏發(fā)電、風力發(fā)電和并網(wǎng)型微電網(wǎng)等10kV及以上電壓等級并網(wǎng)系統(tǒng)中都需要配置防孤島保護裝置，儲能系統(tǒng)根據(jù)其發(fā)電放電屬性，《NBT 33015-2014 電化學儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》也需要配置防孤島保護裝置。另外，《NB/T11054-2023防孤島保護裝置技術(shù)規(guī)范》中也對防孤島保護裝置提出了具體的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則及對標志、包裝、運輸和貯存要求。

通過安裝的防孤島保護裝置實時監(jiān)測電網(wǎng)的電壓和頻率，快速調(diào)整其輸出以響應電網(wǎng)的異常情況，從而有效防止孤島現(xiàn)象的發(fā)生。

如我司自主研發(fā)的iRelay 50-G防孤島保護裝置，可以在發(fā)生孤島現(xiàn)象時快速切除并網(wǎng)點，使電站與電網(wǎng)側(cè)快速脫離。通過快速檢測孤島并立即斷開與電網(wǎng)連接，通過設置裝置定值，實現(xiàn)2s內(nèi)與配電網(wǎng)斷開，同時還會發(fā)出警示信號。

iRelay 50-G防孤島保護裝置，具有低壓、過壓、低頻、高頻、頻率突變、逆功率等豐富的保護功能，適用于10kV及以下電壓等級儲能并網(wǎng)供電系統(tǒng)，當發(fā)生孤島現(xiàn)象時，作為后備保護可以快速切除分布式孤島電源，從而有效降低孤島運行帶來的危害。

具體產(chǎn)品功能如下：

• 高性能、低功耗的 32 位處理器；

• 緊湊的外觀結(jié)構(gòu)，可以非常方便地安裝在各種空間狹小的柜體中；

• 支持 MODBUS-RTU 規(guī)約；

• 完備的遙控與中央信號輸出功能：可通過通信口、面板對出口進行控制操作；

• 大容量、支持分類查詢的 256 條事件記錄(分辨率 1ms)；

• 具有低壓、過壓、低頻、高頻、頻率突變、逆功率等豐富的保護功能；

• 具備故障錄波功能，保留最近發(fā)生的 8 次故障的錄波波形；

• 裝置軟硬件具有持續(xù)完善的自檢功能；

• 支持軟件在線升級；

• 支持軟件對時；

• 采用全封閉機箱，強弱電分開，軟件上也采取相應的抗干擾措施，能達到電磁兼容各項標準的最高等級；

• 滿足最嚴酷的應用環(huán)境：符合寬運行溫度要求(-25℃～+70℃)；

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)的孤島保護是確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性的關鍵措施之一，CET中電技術(shù)推出的防孤島保護裝置從客戶需求出發(fā)，提供完整、可靠的方案，通過實時監(jiān)測和控制技術(shù)可以有效防止孤島現(xiàn)象的發(fā)生，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。