[发明专利]一种微电网保护系统的建模方法

说明书

本发明公开了一种微电网保护系统的建模方法，利用IEC 61850标准，根据类别对微电网内的继电器、往复式发电机、燃料电池、光伏电池板分别进行建模，建立的各模型通过IEC 61850标准与微电网保护控制单元相连接，便于扩展，利用延伸通信来监视微电网以及更新继电器故障电流，以便对分布式发电机的连接/断开等动态变化迅速做出反应，建立通用模型，更好适应了微电网拓扑结构动态变化的特征，实现了模型的“即插即用”，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及微电网保护技术领域，具体涉及一种微电网保护系统的建模方法。

背景技术

随着电力工业的发展，带来了全球变暖等相关的环境问题，这对清洁能源的推广和使用提出了更高的要求，并且发电应尽量靠近用户区域，以降低输电成本。因此，电力行业发电模式正朝着分布式发电方向发展，尤其是可再生能源(RE)发电，这也减少了输电线路的负荷。

为了更好地处理分布式发电机带来的影响并使得传统的通信网络能够更加符合大规模分布式发电机的部署，国际上引入了微电网。微电网是指由分布式能源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与大电网并网运行，也可以孤立运行，独立地为当地负荷提供电力需求。然而，微电网的引入也带来了一些问题，比如微电网及其设备的保护。微电网中是一个动态的系统，随时可能发生系统中分布式发电机或储能设备的接入或断开，整个微电网系统的参数以及预设的保护策略等都将发生变化。

如图1所示，微电网保护系统的拓扑结构的一种实施例，微电网保护控制单元(MCPU)来和微网中的继电器R1-R10、分布式发电机DG1-DG2通信，以更新继电器的工作电流和检测故障电流的方向，通信方案是基于TCP/IP以太网通信协议的，以实现成本效益和现成通信，微电网保护控制单元(MCPU)的中断算法：一旦中断传送到微电网保护控制单元(MCPU)，继电器中的故障电流将实时更新，当流过继电器的电流超过工作电流，继电器将发送信号以实现故障检测定位，但是，如果内部的继电器并不能实现在延迟时间内将故障排除，则需要采用特定的继电器将线路切断以排除故障，这些故障时延的设置是依据具体情况来设置的，比如，像继电器R1和继电器R2此类中央继电器相比于支路上的继电器R4和继电器R8具有更长的时延，图1中的拓扑结构，还不能随继电器连接的变化而改变，不能根据不同的操作条件来重新设置时延，而在较复杂的微电网保护系统中，时延的设置很有必要的，并具有动态响应差的问题。

因此，如何提出一种适应不同的微电网保护系统拓扑结构的建模方法，具有延展通信功能，监控微电网的通信并实时作出动态响应，是当前急需解决的问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题是针对现有的微电网系统会随时可能发生系统中分布式发电机或储能设备的接入或断开，整个微电网系统的参数以及预设的保护策略等都将发生变化的问题。本发明的微电网保护系统的建模方法，利用延伸通信来监视微电网以及更新继电器故障电流，以便对分布式发电机的连接/断开等动态变化迅速做出反应，建立通用模型，更好适应了微电网拓扑结构动态变化的特征，实现了模型的“即插即用”，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种微电网保护系统的建模方法，其特征在于：利用IEC 61850标准，根据类别对微电网内的继电器、往复式发电机、燃料电池、光伏电池板分别进行建模，建立的各模型通过IEC 61850标准与微电网保护控制单元相连接，便于扩展，

(A)继电器的建模过程，包括以下步骤，

步骤(A1)，通过微电网保护控制单元，根据公式(1)，计算出各继电器对应的运行故障电流I_relay，