[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

说明书

本发明公开了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。该方法为：首先定义临界电流、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；然后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；最后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。本发明无需限制储能电站的接入容量和接入位置，能够在储能电站充电、备用、放电三种工作状态下进行动作，适用性强、可靠性高。

技术领域

本发明属于配电自动化领域，特别是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。

背景技术

随着电力系统的不断发展，能源问题也不断突出，可再生能源以分布式电源的形式 逐渐推广应用，在改善了电力能源产业结构的同时也改变了传统电力系统集中式供电的 格局。但无论是以大容量、高参数机组发电，通过超高压、远距离输电形成大电网供电的传统电力生产模式供电，还是容量较小、分布较为分散的新兴可再生能源模式供电， 都离不开与储能系统的配合。

储能系统的典型应用场景包括集中式新能源+储能系统、电源侧调频储能、电网侧储能、分布式及微网储能以及用户侧应用。近年来，储能电站因其削峰填谷、提高供电 稳定性等作用，在配电系统中的应用越来越广泛，丰富了配电网的供电结构的同时也给 配电网的安全运行带来了新的问题。

配电网的继电保护是以配电网的放射性结构、单电源供电的特点为基础而设计的， 以三段式电流保护为主，储能电站的接入使得配电网由单电源供电变为多电源供电，而 储能电站又区别于常规电源，其故障特性受其控制策略影响极大，特别对于储能电站接入点上游线路的限时电流速断保护定值整定而言，如果采用常规的定值整定方式，会导 致保护的灵敏度降低，出现拒动现象，威胁配电网的供电安全。

发明内容

本发明目的在于提供一种适用性强、可靠性高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。

实现本发明目的的技术解决方案为：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，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。

进一步地，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为储能电站额定相电流。

进一步地，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，I₁'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；