前  言

在储能系统高压接入场景中，二次系统是保障设备安全运行、实现电网协同控制、完成数据监测与交互的核心环节，其核心作用是“监测、控制、保护、计量、通信”，下面介绍二次系统的主要组成及各部分作用。

一、保护系统

保护系统是二次系统的“安全防线”，用于在储能设备或电网发生故障（如短路、过压、过流等）时，快速切断故障回路，避免设备损坏或故障扩大，保障人身和设备安全。

1. 储能变流器（PCS）保护

包含过流保护、过压/欠压保护、过温保护、孤岛保护（核心，防止电网断电后储能系统独立运行形成“孤岛”，威胁检修人员安全）、直流侧短路保护等。能够保护PCS自身及连接的电池簇，避免因电流、电压异常或温度过高损坏。

2. 升压变压器保护

包含差动保护（检测变压器高低压侧电流差，判断内部短路）、过流保护、过负荷保护、温度保护等。能够保护变压器免受内部故障或外部过流影响，确保高压侧与低压侧（储能侧）的安全隔离与能量传输。

3. 电池簇/电池舱保护

由电池管理系统（BMS）联动，监测电池单体/模组的电压、温度、绝缘状态，触发过压、欠压、过温、绝缘故障保护，必要时切断电池簇与PCS的连接。 

二、监控与控制系统

监控与控制系统是二次系统的“中枢大脑”，负责实时采集设备状态数据、发出控制指令，实现储能系统的运行监控和远程操作。

1. 数据采集单元

采集一次设备（断路器、隔离开关、变压器、PCS等）的状态量（分合闸位置、告警信号）、模拟量（电压、电流、功率、温度、SOC等）。能够将物理量转化为电信号，为监控系统提供原始数据。

2. 人机交互层

包含监控屏幕、操作终端、后台软件，实时显示系统运行参数（如充放电功率、电池SOC、设备状态）、故障告警信息、历史数据曲线等。可以让运行人员直观掌握系统状态，支持手动操作（如远程分合断路器、启停PCS）。

3. 控制执行单元

接收监控系统指令，驱动一次设备的操作机构（如断路器分合闸线圈、PCS启停信号）。实现“遥控”功能，如根据电网调度指令调节储能充放电功率，或在故障时自动切断设备。

三、计量系统

计量系统用于精确测量储能系统与电网之间的能量交换（充电/放电电量），是电费结算、能效分析的依据，需满足电网计量规范（如精度等级0.2S级）。

1. 关口计量表

安装在储能系统与电网连接的高压侧（通常为升压变压器高压侧），测量正向（储能放电上网）、反向（储能充电下网）电量，记录电压、电流、功率因数等参数。作为与电网公司结算的法定计量依据。

2. 内部计量表

安装在PCS直流侧、电池簇出口等位置，测量储能系统内部能量流动（如电池充放电量、PCS损耗）。用于系统能效分析、电池寿命评估等内部管理。

四、通信系统

通信系统是二次系统的“神经脉络”，负责各设备间及系统与外部的信息传输，确保数据、指令的可靠交互。

1. 内部通信

采用IEC 61850（数字化变电站标准）、Modbus、CAN总线等，实现PCS、BMS、保护装置、监控系统之间的数据互通。能够保障系统内部状态共享和协同控制（如BMS将SOC传给PCS，PCS据此调节充放电功率）。

2. 外部通信

与电网调度系统（如调度自动化系统、能量管理系统EMS）通信，上传储能系统运行状态（功率、SOC），接收调度指令（如调峰、填谷指令）。采用光纤、以太网、4G/5G无线通信等，可以实现储能系统与电网的协同运行，满足电网对分布式电源的调控要求。

五、电源系统

二次系统自身需要稳定的电源保障，确保保护、监控等核心功能在一次系统失电时仍能正常工作。 

1. 直流操作电源

通常为220V或110V直流系统，由蓄电池组、充电机、直流屏组成，为保护装置、断路器操作机构、监控系统提供电源。当一次系统失电时，蓄电池可维持供电（通常满足2小时以上），确保保护装置能正确动作、监控系统能记录故障信息。

2. UPS不间断电源

为监控主机、通信设备等敏感负荷提供稳压、不间断供电，避免交流电源波动或中断导致数据丢失。

六、总结

储能系统高压接入的二次系统通过“保护、监控、计量、通信、电源”五大核心模块，实现了储能设备与电网的安全、可靠、协同运行，既是设备的“保护盾”，也是电网调度的“响应终端”。

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