全域保护
消除电池储能系统直流保护盲区
施耐德电气(中国)有限公司
北京海博思创科技股份有限公司
联合出品
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摘要
摘要
随着全球脱碳步伐的加速推进,各国正大力扶持以直流电为主导的储能系统开发。而当前
直流电气保护的相关技术与标准尚显不足。特别是在电池储能系统领域,尽管需要多个直流电
气元件协同工作,但保护盲区的风险依然很大。本文提出了一种新的全域保护理念,即通过直
流电器保护协同的策略,提升电池储能系统安全性,系统性降低直流保护盲区风险,确保系统
安全、稳定地运行。
目录CONTENTS
简介3
方案一接触器+熔断器5
方案二接触器+高倍率短路保护开关+熔断器9
方案三接触器+融合开关+熔断器12
方案四接触器+低倍率短路保护开关+熔断器15
结论18
展望19
关于作者22
简介
简介
在全球低碳政策的强劲推动下,新能源市场迎来了前所未有的发展机遇。新能源发电具有间
歇性特点,部署储能系统是推动新能源规模化发展的关键基础设施。然而,尽管前景可期,但目
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前储能市场的运行情况并不乐观。储能电站因关键设备、系统以及安装质量问题导致电站非计
划停运已然成为行业的困扰。
中电联发布2024年度储能电站统计数据2,2024年累计投运的1473座电化学储能电站,全
年计划停运次数为1,779次,单次平均非计划停运时长29.48h,平均每次的停运时长仍较长,导
致储能电站的利用率不高。长此以往,如果储能电站安全运行得不到改善,储能电站的投资回报
会受到严重影响,进而阻碍整个储能产业的健康发展。
储能电站的火灾隐患同样令人担忧,根据公开报道,全球范围内(不含户用储能)已建成超
过5,000座储能电站,已发生70多起起火事故,储能电站的火灾风险概率大约在1.52%,火灾引
起的安全问题也成为了制约其广泛推广的重要因素。在现行的储能相关标准体系中,无论是UL
还是IEC标准都有大量的篇幅要求相应措施以减轻潜在电气安全风险和危害。电化学储能在电气
安全上存在的特殊性,如何在电气安全层面减少储能电站停机和火灾事故,加强储能安全的电气
安全尤为重要。
人们一般认为只要安装了电气保护元器件,它就能在任何情况下成功分断回路,从而保护电
路免受损害,这是一种常见的误解。实际上,接触器因本身结构特性不能承受大电流,容易出现
熔焊粘连。熔断器在超过一定限度内才能有效的动作。在传统储能电池柜的高压箱中,需要多个
元器件配合来确保电路的安全稳定运行。这些电气元器件3组形成以下四种常见的组合:
?方案一,接触器+熔断器
?方案二,接触器+高倍率短路保护开关+熔断器
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