中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
前 言
高壓開關(guān)柜作為電力系統(tǒng)中的核心電氣設(shè)備，承擔(dān)著電能分配、電路控制、故障保護(hù)等關(guān)鍵功能。而在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，高壓開關(guān)柜還可以作為儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)連接的關(guān)鍵接口設(shè)備，在電能轉(zhuǎn)換、負(fù)荷調(diào)控、安全防護(hù)等方面發(fā)揮作用。
一、發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用
在發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能電站中，儲(chǔ)能系統(tǒng)通過PCS將電池存儲(chǔ)的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，經(jīng)高壓開關(guān)柜接入電站主母線或直接并網(wǎng)。
高壓開關(guān)柜的核心功能包括：
（1）并網(wǎng)控制：實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)的安全連接與斷開，配合PCS完成平滑并網(wǎng)與
解列；
（2）故障保護(hù)：當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)或電網(wǎng)發(fā)生短路、過載、過電壓等故障時(shí)，快速切斷電路；
（3）電能分配：將儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出的電能分配至電網(wǎng)或電站內(nèi)部負(fù)荷；④ 監(jiān)測(cè)計(jì)量：采集儲(chǔ)能系統(tǒng)的并網(wǎng)電流、電壓、功率等參數(shù)。
發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)容量大，通常為百兆瓦級(jí)、并網(wǎng)電壓等級(jí)高，多為10kV～35kV，需要高壓開關(guān)柜具備，高開斷能力：足夠的短路開斷電流（通常為25kA～40kA），應(yīng)對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)短路時(shí)的大電流沖擊；高可靠性：適應(yīng)新能源電站戶外、長(zhǎng)周期運(yùn)行環(huán)境，具備抗高低溫、抗風(fēng)沙、耐潮濕等性能；智能化：支持與電站監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）、儲(chǔ)能控制系統(tǒng)（EMS）聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)與故障預(yù)警；
二、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用
電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能主要用于電網(wǎng)削峰填谷、頻率調(diào)節(jié)、電壓支撐、應(yīng)急備用等，是提升電網(wǎng)靈活性與安全穩(wěn)定性的關(guān)鍵設(shè)施，常見于變電站配套儲(chǔ)能、獨(dú)立儲(chǔ)能電站等項(xiàng)目。
電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站通常直接接入輸配電網(wǎng)，高壓開關(guān)柜作為儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)的接口，承擔(dān)著更為復(fù)雜的控制與保護(hù)任務(wù)：
（1）削峰填谷控制：配合電網(wǎng)調(diào)度指令，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)在用電低谷時(shí)段充電、高峰時(shí)段放電，通過高壓開關(guān)柜快速切換充放電狀態(tài)；
（2）頻率與電壓調(diào)節(jié)：當(dāng)電網(wǎng)頻率或電壓出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，配合PCS調(diào)整儲(chǔ)能系統(tǒng)的輸出功率，通過高壓開關(guān)柜的快速響應(yīng)能力，維持電網(wǎng)參數(shù)穩(wěn)定；
（3）故障隔離：當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部或電網(wǎng)側(cè)發(fā)生故障時(shí)，高壓開關(guān)柜快速切斷故障回路，防止故障擴(kuò)散至電網(wǎng)主干線，保障電網(wǎng)整體安全；
（4）多電源協(xié)同：在多儲(chǔ)能單元并聯(lián)運(yùn)行的電站中，通過高壓開關(guān)柜實(shí)現(xiàn)各儲(chǔ)能單元的獨(dú)立控制與協(xié)同工作，優(yōu)化電能分配。
三、用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用
用戶側(cè)儲(chǔ)能主要用于峰谷電價(jià)套利、應(yīng)急供電、電能質(zhì)量治理等，適用于工業(yè)企業(yè)、商業(yè)建筑、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院等用戶，其并網(wǎng)電壓等級(jí)多為10kV或0.4kV（高壓開關(guān)柜主要應(yīng)用于10kV等級(jí)）。
用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)通過高壓開關(guān)柜接入用戶內(nèi)部配電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的雙向互動(dòng)。
（1）峰谷套利：在電價(jià)低谷時(shí)段通過高壓開關(guān)柜從電網(wǎng)取電充電，高峰時(shí)段放電供用戶自用，降低電費(fèi)支出；
（2）應(yīng)急供電：電網(wǎng)停電時(shí)，通過高壓開關(guān)柜快速切換至儲(chǔ)能供電模式，保障關(guān)鍵負(fù)荷（如數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備）不間斷運(yùn)行；
（3）電能質(zhì)量治理：針對(duì)用戶內(nèi)部存在的電壓波動(dòng)、諧波污染等問題，配合PCS與高壓開關(guān)柜的協(xié)同控制，改善電能質(zhì)量。
四、結(jié)論
高壓開關(guān)柜作為儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心電氣設(shè)備，其技術(shù)性能與選型配置，關(guān)系到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)性。在實(shí)際工程應(yīng)用中，需根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量規(guī)模、應(yīng)用場(chǎng)景、運(yùn)行環(huán)境等因素，來匹配高壓開關(guān)柜的電壓等級(jí)、額定電流、開斷電流等關(guān)鍵參數(shù)，合理選擇柜體結(jié)構(gòu)、絕緣材質(zhì)與智能化配置，實(shí)現(xiàn)可靠性與經(jīng)濟(jì)性的平衡。
