电化学储能电站设计标准 GB/T51048-2025
6.2 继电保护及安全自动装置
6.2.1 继电保护及安全自动装置的配置应与电网侧保护相适应,并应与电网侧重合闸策略相配合,应符合现行国家标准《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T 14285的有关规定。
6.2.2 继电保护及安全自动装置设计应满足电力网络结构、电化学储能电站电气主接线的要求,并应确保在电力系统和电化学储能电站的各种运行方式下能可靠动作。
6.2.3 通过220kV及以上电压等级接入系统的电化学储能电站,并网线路应配置两套全线速动主保护,应包括分段式相间、接地距离及零序后备保护,二次回路、通信通道应满足双重化要求。具备光纤通道条件时,全线速动主保护宜采用纵联电流差动保护。
6.2.4 通过10kV~110kV电压等级专线方式接入系统的电化学储能电站,并网线路应配置一套全线速动保护,具备光纤通道条件时,全线速动保护宜采用纵联电流差动保护。
6.2.5 电化学储能电站35kV及以上电压等级的母线应设置母线保护。
6.2.6 储能单元直流侧的保护可由储能变流器、电池管理系统及直流开断设备共同完成,储能变流器及电池管理系统的保护配置,应符合现行国家标准《电化学储能系统储能变流器技术要求》GB/T34120和《电力储能用电池管理系统》GB/T 34131的有关规定。
6.2.7 故障记录装置的配置宜根据建设规模、故障分析需求确定,接入110kV及以上电压等级电化学储能电站应配置故障记录装置。
6.2.8 电化学储能电站应配置防孤岛保护,非计划孤岛时应将电化学储能电站与电网断开,动作时间不应超过2s。35kV及以上电压等级接入的电化学储能电站并网点宜配置防孤岛保护装置。
6.2.9 电化学储能电站应满足电力系统安全稳定运行要求,应按现行国家标准《电力系统安全稳定导则》GB 38755和《电力系统安全稳定控制技术导则》GB/T 26399的规定配置安全自动装置。
条文说明
6.2.1 继电保护及安全自动装置是保障电化学储能电站安全、稳定运行不可或缺的重要设备。继电保护及安全自动装置的配置需要与电力网络结构、电化学储能电站建设规模、主接线和运行方式统筹考虑。本节主要规定了系统继电保护的配置要求,变压器保护与常规输变电工程无异,按照国家标准《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T 14285-2023中“5.3电力变压器保护”的有关要求执行。
6.2.3 考虑到储能电站接入高电压等级对系统的影响,220kV及以上电压等级并网线路保护一般按主保护及后备保护一体,双套配置的原则进行设计。
6.2.4 随着近年来储能技术产业化水平的不断提高,电化学储能电站的接入电压等级及接入方式更加多样化,本条对电化学储能电站接入各电压等级的线路保护的配置进行了细化要求。对于10kV~110kV专线接入电网的储能站,考虑保护装置的配合不当可能对电网用户影响较大,故要求配置全线速度保护。
6.2.5 目前电网、新能源场站对于35kV母线往往要求配置母线保护,结合国家标准《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T14285-2023中第5.5.1条第3款,35kV需要快速而有选择地切除母线上的故障时,应配置母线差动保护。电化学储能电站35kV及以上电压等级的母线配置母线保护可提高电化学储能电站运行的安全性,快速切除母线故障。
6.2.6 储能系统内部直流侧保护可由本体保护装置实现,不再配置独立的保护装置。储能变流器、电池管理系统、直流开断设备的保护定值,通过考虑极差配合及联锁逻辑实现全范围覆盖。
6.2.8 本条针对电网失压后电化学储能电站可能继续运行,且向电网线路送电的情况提出。孤岛现象的发生会对运维人员及电网安全造成严重影响:在电网故障时,由于储能系统具备独立供电能力,可能导致电力部门误判停电设施实际仍带电,危及检修人员安全。及时断开与电网的连接,可有效预防此类安全事故。电化学储能电站需要具备以下保护能力:①快速检测孤岛;②立即断开电网连接;③同时配置主动式和被动式防孤岛保护;④防孤岛保护动作时间应与电网侧备自投、重合闸动作时间配合。
考虑到储能变流器自带防孤岛功能,并结合35kV及以上并网的电化学储能电站的规模容量以及对电网的影响,35kV及以上并网的电化学储能电站宜额外配置独立的防孤岛保护装置。
6.2.9 安全自动装置在电网发生故障或异常运行时,可起到控制作用,其核心功能包括:①防止系统稳定破坏;②避免事故扩大;③预防大面积停电事故;④保障重要用户持续供电。安全自动装置主要包括:自动重合闸、备用电源自投入、切机、低频低压减载、自动解列等设备。
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