[发明专利]储能电站接入配电网的限时电流速断保护定值优化方法

权利要求书

1.一种储能电站接入配电网的限时电流速断保护定值优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、构建储能电站等效模型，定义临界电流、最远短路电流、达标电流根据配电网参数及储能电站输出电流的最大限制值计算临界电流；

步骤2、比较临界电流与最远短路电流的大小关系，判断储能电站输出短路电流是否达到最大电流限制；

步骤3、根据储能电站输出短路电流是否达限，确定优化因子α，对储能电站接入点上游线路的限时电流速断保护定值进行优化；

步骤1中所述的构建储能电站等效模型，具体如下：

根据采用恒功率控制的储能电站控制策略及工作特性，建立储能电站等效模型为：

式中，S_N为储能电站额定功率，E_G为储能电站出口相电压，I_G为储能电站输出相电流，I_N为储能电站额定电流；

步骤1中所述的定义临界电流、最远短路电流、达标电流，具体如下：

临界电流的定义为：设定I_N为储能电站额定电流，则储能电站输出电流恰好达到最大电流限制时，即2倍额定电流2I_N时流过储能电站接入点上游线路保护的电流，其计算式为：

式中，I′₁为临界电流，E为储能电站额定相电压，Z_S为系统电源阻抗，Z₁为储能电站接入点上游线路阻抗；

最远短路电流的定义为：储能电站接入点上游线路的限时电流速断保护的保护范围末端发生短路故障时，流过储能电站接入点上游线路保护的电流；

达标电流的定义为：限时电流速断保护灵敏度恰好满足要求时，储能电站接入点上游线路限时电流速断保护的定值，其计算式为：

式中，I_D为达标电流，I_1m为储能电站接入点上游线路末端两相短路时流过储能电站接入点上游线路保护的电流，K_sen为满足要求的灵敏度；

步骤2所述的比较临界电流与最远短路电流的大小关系，判断储能电站输出短路电流是否达到最大电流限制，具体如下：

步骤2.1、定义k点为临界电流对应短路点，k点与储能电站接入点下游线路首端之间的阻抗β’Z₂计算式为：

式中，Z₂为储能电站接入点下游线路阻抗，β'为常数；

根据上式计算出β'，若β'≥1，则储能电站输出电流必定达限；若β'＜1，则进入步骤2.2；

步骤2.2、设定最远短路电流小于临界电流，则最远短路电流的计算式为：

式中，I″₁为最远短路电流，β为常数；

将β'作为β代入上式计算出最远短路电流I″₁，然后将最远短路电流I″₁与临界电流I′₁进行比较，若仍满足I″₁＜I′₁，则储能电站输出电流未达限；若I″₁≥I′₁，则储能电站输出电流达限。

2.根据权利要求1所述的储能电站接入配电网的限时电流速断保护定值优化方法，其特征在于，步骤3所述的根据储能电站输出短路电流是否达限，确定优化因子α，对储能电站接入点上游线路的限时电流速断保护定值进行优化，具体如下：

步骤3.1、定义h点为达标电流对应短路点，则h点与储能电站接入点下游线路首端之间的阻抗β_DZ₂计算式为：

式中，S_N为储能电站额定容量，β_D为常数；

步骤3.2、根据储能电站输出电流是否达限，确定优化因子α，计算出储能电站接入点下游线路的电流速断保护定值：

式中，为储能电站接入点下游线路的电流速断保护定值，为电流速断保护可靠系数；为限时电流速断保护可靠系数；

步骤3.3、对储能电站接入点上游线路的限时电流速断保护定值进行优化，公式为：

式中，为储能电站接入点上游线路的限时电流速断保护定值。