[发明专利]基于单端电流突变量的大型电池储能电站接口保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型储能电站与电网的接口的保护启动方法，特别是一种基于单端电流突变量的大型电池储能电站接口保护方法。

背景技术

随着传统化石能源的不断消耗以及环境的污染的不断严重，新能源的技术发展已成为时代发展的标志之一。电池储能电站作为运行稳定性较强的分布式电源，与其他波动性强的分布式电源混合使用时，起到平稳功率输出的作用；对于大型电池储能电站（容量大于1MW），一般由线路直接接入配电网，对电网起调峰填谷的作用。

当外电网发生故障后，迅速判断故障并将电池储能电站与外网解列，对于保护电池储能电站元件以及外网检修、维护安全具有重大意义。经过广泛的文献检索发现，目前对于经逆变器并网的分布式电源的接口保护方法基本上是基于传统三段式电流保护构成。为保护逆变器中电力电子器件的热稳定性，经逆变器并网的分布式电源短路电流特性与传统电源不同，其短路电流通常限定在2倍额定值范围内，因此传统的电流速断保护及限时电流速断保护通常拒动，而过电流保护需要与外电网进行复杂配合，动作速度通常较低，难以有效保护大型储能电站元件的安全。

经对现有技术的公开文献检索发现，H.Nikkhajoei，R.H.Lasseter在2007年电力工程学会会议（Power Engineering Society General Meeting）上发表的《Microgird protection》提出利用零序电流及负序电流来进行判定故障，这一判据在CERTS搭建的微网模型上进行了验证。但由于我国配电网中性点通常非直接接地，同时储能电站在故障时等效的阻抗值较大，因此负序电流及零序电流值较小，因此该判据不宜使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种保护动作快，动作有效性高的基于单端电流突变量的大型电池储能电站接口保护方法。

本发明是通过以下途径来实现的：

基于单端电流突变量的大型电池储能电站接口保护方法，其要点在于，包括如下步骤：

提供电流互感器和电压互感器，其连接到接口保护安装处，采集上一时刻保护安装处的线路三相电流测量量I_A，I_B，I_C以及三相线电压值U_AB，U_BC，U_CA；

提供数据分析处理单元，其接收所采集的电流测量量I_A，I_B，I_C以及三相线电压值U_AB，U_BC，U_CA；并进行如下换算：

以下计算均以A相为例，B相、C相与A相相同：

式中，I_A.mem.k、及I_A.m分别为A相电流值、电流与电压的相位差值以及电流的幅值，U_AB.m为AB相电压的最大值；

提供记忆元件，其记录并存储上一时刻所获得的各相电流值大小及对应的电流与电压的相位差值；

进一步，根据电流互感器和电压互感器采集本时刻保护安装处的线路三相电流测量量I_A+1，I_B+1，I_C+1以及三相线电压值U_AB+1，U_BC+1，U_CA+1，并由数据分析处理单元根据上述计算处理获得I_A.mem.k+1、及I_A.m+1，并同样获得本时刻B相和C相的电流值和电流与电压的相位差值；

数据分析处理单元从记忆元件中提取上一刻记录的各相电流值大小及电流与电压的相位差值，与本时刻的电流值和相位差值进行对应相的相减，具体为：

令：

因此可得：

ΔIA=IAr2+IAi2]]>