儲能系統中防孤島保護裝置的應用

儲能作為電力系統中至關重要的一環，它不僅能夠平衡供需、提升可再生能源利用率、保障電力質量，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轉換為交流電，經過升壓變壓器升壓。當電網因故障或維修被斷開時，某些電氣設備可能仍然與電網保持連接，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象的發生。

一般來說，孤島現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，當非計劃性孤島發生時，主電網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，考慮到電網難以做到有效控制孤島發電頻率和電壓，隨著孤島現象存在時間的增加，設備受損的概率也將大幅提高。

在光伏發電、風力發電和并網型微電網等10kV及以上電壓等級并網系統中都需要配置防孤島保護裝置，儲能系統根據其發電放電屬性，《NBT 33015-2014 電化學儲能系統接入配電網技術規定》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規范》中也對防孤島保護裝置提出了具體的技術要求、試驗方法、檢驗規則及對標志、包裝、運輸和貯存要求。

通過安裝的防孤島保護裝置實時監測電網的電壓和頻率，快速調整其輸出以響應電網的異常情況，從而有效防止孤島現象的發生。

如我司自主研發的iRelay 50-G防孤島保護裝置，可以在發生孤島現象時快速切除并網點，使電站與電網側快速脫離。通過快速檢測孤島并立即斷開與電網連接，通過設置裝置定值，實現2s內與配電網斷開，同時還會發出警示信號。

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供電系統，當發生孤島現象時，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。

具體產品功能如下：

• 高性能、低功耗的 32 位處理器；

• 緊湊的外觀結構，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，保留最近發生的 8 次故障的錄波波形；

• 裝置軟硬件具有持續完善的自檢功能；

• 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境：符合寬運行溫度要求(-25℃～+70℃)；

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