大型电池储能电站保护的配置分析 摘要：本文通过介绍大型电池储能电站系统的基本情况，进一步分析大型电池储能电站的基本配置设施，主要从直流储能、直流连接、环流系统、交流滤波器、交流变压器的保护配置方面逐一论述，最后对大型电池储能电站的相应保护配套
措施
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进行了研究，仅供参考。关键词：大型电池；电池储能；储能电站；保护配置前言：电池储能是电网智能化技术之一，在过去大型电池储能电站主要起到了调节峰谷用电的作用，随着科学技术的不断发展，当前大型电池储能还具备了频率调节等多样化的电源类型功能，而其中的保护配置尤为重要，只有配置得当才能保证大型电池储能电站的安全、可靠性，确保各项工作顺利的开展。1大型电池储能电站系统简介大型电池储能电站，在储能技术方面有着极高的优越性，当前该系统的设置逐渐向大容量、规模化的方向发展，其内部的主要结构分为四大部分：升压变电器系统模块、换流器系统模块、储能电池系统模块以及滤波器系统模块。大型的电池储能系统由较小容量以及低电压的单个电池以串联或并联的方式组合而成，而其中的电站控制与保护系统，主要由电池管理系统与中央控制系统所构建，其中的电池管理系统主要起到了，监测储能电站内电池运行状态的作用，如出现异常情况则会及时开启报警功能。而中央控制系统则承担了整个系统运行状况的监测任务，并设有人机交互界面，能够辅助工作人员做好
安全管理
企业安全管理考核细则加油站安全管理机构环境和安全管理程序安全管理考核细则外来器械及植入物管理
工作[1]。2大型电池储能电站基本配置2.1直流储能保护配置大型电池储能电站主要是通过电化学电池或电磁能量存储介质开展各项工作，常见电池类型有锂电池、液硫电池以及钠硫电池等，部分电站还会采用铁酸池电池，而这种化学电池的危险性较高，常见的危险事故有爆炸、化学物质泄漏等，为减少风险事故的扩大必须让其及时退出运行状态。通过直流储能保护配置，能够降低电池损伤，基本配置
内容
财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容
包括：过电压与低电压保护、过热保护及过流保护、电流变化速率保护、充电保护等。配置内容包括但不限于以上几种，具体还需要根据电站电池的内阻、外接电抗阻、充电特性等方面合理选择。以过电压和低电压的保护配置为例，在运行过程中如果储能电站长期负荷过电压或者低电压，那么电池将会受到损伤，在此保护配置作用下无人值守的储能电站将会通过自动跳闸的方式，解决负荷问题。而有人值守的电站则会直接向工作人员发出警报信号，快速处理。2.2直流连接保护配置大型电池储能电站的直流连接单元主要由电缆构成，在实际运行过程中会存在断线或者接地的问题。该单元主要起到了连接的作用，能够将储能电站的PCS输入端口间与电站端口紧密相连，部分大型储能电站还包括了直流汇流母线等。在文章上述内容中已经对直流储能电池单元的过流以及低电压进行了保护，因此连接单元只需要在出现故障问题时，及时将电源侧与故障源切断即可。所需要配置的主要内容有：中跨电池保护、低压直流隔离开关、低压直流断路器以及熔断器。如果该大型电池储能电站的储能单元较多，则可采用分开连接的方式布置电站的直流连接单元，这样可以降低安全事故的发生概率，并且对电池也能起到保护作用，可以有效避免流失更多的供电容量。2.3换流系统保护配置该单元所使用到的换流技术，是目前电池储能系统并网运行的核心，其能够直接实现电能的转换，在该单元所出现的主要事故风险有：单元系统运行负载、供电不稳定以及意外断电等，因此该单元的保护配置既要实现对电源的保护，还要保障供电的稳定性。保护配置的主要设施有：交流、直流过压和欠压保护；过频以及欠频保护；相序检测保护；防孤岛保护；过热保护；过载、短路保护等。通过交流、直流过压和欠压的保护，能够防止器件快速老化，延长其寿命，避免出现击穿等现象。过频以及欠频保护能够提高电能的质量。相序检测保护，能保证逆变正常，如出现反常动作时，则可立即采取保护措施。防孤岛保护能与配电网形成配合，使电网正常运行，减少异常故障情况所导致的孤岛问题。过热保护可以降低系统运作的温度，减少由于过热所引发的火灾以及爆炸事故等，而过载、短路保护则可对负荷以及交流侧故障问题，加以控制。2.4交流滤波器的保护在大型电池储能电站的保护配置中，具有电力电子设备的逆变电路，极大程度上会被引入谐波，而这也是导致电能质量下降的主要原因，因此为解决这一问题，针对低次的谐波，建议可以选用单调滤波器，如果在运行过程中还有高次谐波需要被过滤，再安置一组高通滤波器即可。当前影响滤波器正常工作的因素主要有：母线电压波动、特殊系统工况、谐波电流等，因此为了保证滤波器能够在运行过程中正常、稳定的工作，则要配置相应的电容器，做好不平衡保护、谐波过负荷保护、差动保护、低端电容器不平衡保护、失谐检测保护以及过流保护。在实际安设过程中，由于储能电站的连接方式不同，因此所选择的交流滤波器保护配置也有较大的差异性，具体还要根据实际项目状况选配。2.5交流变压器的保护变流变压器与传统电力变压器的保护思路基本一致，在大型电池储能电站系统之中的变流变压器一是能够降低储能系统与配电网之间所产生的干扰，二是能将逆变器的端口电压升为配电网电压等级。在进行保护配置的部署时，需要考虑的重难点在于相间短路以及出口接地短路故障问题，所保护的核心为瓦斯、差动、欠（过）、励磁。后备的保护配置有：阻抗、负序电压启动过电流保护、后备配置的复合电压、阻抗以及负序电压启动过电流保护等内容[2]。3大型电池储能电站保护配合基于上述基本保护配置，还需要有相应的配套措施做支撑，这样才能保证当大型电池储能电站发生故障时，如果事故单元的保护配置未能做出及时的反应，相邻的保护单元则可立马进行补救，起到了后备保护的作用，并能够保证其他单元不受到该故障源的影响。其配合内容如下：直流系统保护、交流系统保护以及交、直流系统保护。直流系统单元主要应用到了直流储能部分的过流、过热、熔断器等保护设施，在实际运行的过程中直流连接单元无法对直流储能单元所出现的故障进行直接判断，但当直流储能单元在充电时，直流连接单元则可对其的故障情况进行判别。如果直流连接单元出现故障时，未能及时做出反应，直流储能单元则可直接切断相关电气设备。而交流系统的保护配合装置主要由升压变压器以及交流波滤器保护设施所组成，其在运行过程中起到了后备保护的作用，并且能够同时保护配电网。当直流和交流系统在运行过程中处于交互作用的状态下，变流系统则可对各类元器件的故障做出及时的保护反应。结语：综上所述，本文主要通过研究分区保护配置的方式，对大型电池储能电站的保护配置进行了分析，其在整套系统之中起到了关键性的作用，采用合理的配置方式能够保证大型电池储能电站的安全、可靠性，基于其复杂的运行方式，通过该保护配置也可以为后期的故障判断以及维保工作提供便利。Reference：[1]王志强.电池储能电站能量管理及其参与电网调频特性分析[D].中国矿业大学,2021.[2]余斌,孟庆强,周卫华,等.大型电池储能电站系统运行控制策略研究[J].供用电,2021,38(03):78-83. -全文完-
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