箱式变电站在光储充项目中的核心价值

文章来源：https://www.cnboda.cn 发布时间：2025-06-10 浏览次数：5

在光储充一体化项目中，箱式变电站（简称“箱变”）是核心的配电设备之一，起到电能转换、分配、保护、协调控制的关键作用，贯穿光伏发电、储能系统与充电设施的协同运行。以下从具体功能和应用场景展开说明：

 

1. 电压等级转换：衔接不同环节的电力传输

光储充系统中涉及多级电压：光伏组件输出低压直流（约30-50V/串），经逆变器转为低压交流（如380V/400V）；储能系统通过变流器（PCS）实现交直流转换，输出电压通常为低压（380V）或中压（10kV/35kV）；而充电设施（如直流快充桩）可能需要中高压输入（如380V/10kV），电网接入则多为中压（10kV/35kV）。

箱变的核心功能之一是电压变换，通过内置的变压器将不同环节的电压等级匹配：

 

光伏侧：若光伏逆变器输出为低压（如380V），可通过箱变升压至10kV/35kV，便于远距离传输或接入电网；

储能侧：储能变流器（PCS）输出的交流电（如380V）需通过箱变升压后并入系统，或降压后为充电设施供电；

充电侧：若电网接入为10kV，箱变可降压至380V/220V，直接为充电桩或储能系统提供低压电源。

2. 电能分配与潮流控制：协调多源协同运行

光储充项目需实现“光伏优先自用→储能调峰→余电上网→电网补充”的智能调度，箱变作为关键节点，承担电能分配与潮流控制作用：

 

光伏+储能联合供电：当光伏出力大于充电需求时，多余电能经箱变汇流后，一部分存入储能系统（通过PCS逆变充电），另一部分可能上网；当光伏出力不足时，储能通过箱变放电，与光伏互补供电，保障充电负荷稳定。

电网交互：在电网电价低谷时，箱变可将电网电力降压后为储能充电（需符合电网政策）；高峰时，储能通过箱变放电，减少电网购电成本。

3. 电气保护：保障系统安全运行

光储充系统包含大量电力电子设备（如逆变器、PCS、充电桩），易受短路、过流、过压、谐波等故障影响。箱变内置的保护装置（如高压断路器、低压熔断器、继电保护装置）可实现：

 

电气故障隔离：当光伏阵列、储能系统或充电线路发生短路、接地故障时，箱变的高压侧/低压侧断路器快速跳闸，避免故障扩大；

过电压/过电流保护：限制雷击、操作过电压或设备异常时的冲击，保护后端充电设施和储能电池；

防孤岛保护（并网场景）：当电网断电时，箱变配合逆变器检测孤岛状态，及时切断并网输出，避免非计划孤岛运行威胁运维人员安全。

4. 电能质量优化：满足充电负荷高要求

电动汽车充电桩（尤其是直流快充桩）对电能质量敏感，需稳定的电压、频率和无功支撑。箱变可通过以下方式改善电能质量：

 

无功补偿：内置电容器组或静止无功发生器（SVG），补偿光伏逆变器、PCS等设备产生的无功损耗，提高系统功率因数（避免电网罚款）；

谐波抑制：针对逆变器、PCS产生的谐波（如3次、5次谐波），箱变可配置滤波器（如LC滤波器），减少谐波对充电设备的干扰，延长设备寿命。

5. 集成化与智能化：支撑光储充协同控制

现代箱变多为智能箱变，集成智能终端（如DTU/FTU）、通信模块（4G/5G、以太网）和监控平台，可实现：

 

数据采集与上传：实时监测箱变高压侧/低压侧电压、电流、功率，以及变压器温度、油位等状态，上传至光储充监控系统；

远程控制：支持远程分合闸、参数设置，配合调度系统实现“光伏+储能+充电”的一键切换（如并网/离网模式）；

故障诊断与预警：通过算法分析历史数据，预测变压器过载、绝缘老化等隐患，提前告警，减少停电时间。

箱变在光储充项目中的核心价值

箱式变电站是光储充系统的“枢纽节点”，通过电压转换、电能分配、安全保护、质量优化、智能控制五大功能，将光伏、储能、充电三大环节高效衔接，保障系统安全、稳定、经济运行。其集成化设计和智能化能力，更是支撑光储充从“被动供电”向“主动调节”“源网荷储协同”升级的关键基础设施。