考虑过充/过放的电化学储能电站建模及故障特性分析

李斌; 李博睿; 李超; 李盛伟; 杨赫

doi:10.7500/AEPS20231121003

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考虑过充/过放的电化学储能电站建模及故障特性分析

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 考虑过充/过放的电化学储能电站建模及故障特性分析
- Modeling and Fault Characteristic Analysis of Electrochemical Energy Storage Station Considering Overcharging/Overdischarging
- 电力系统自动化 2024年48卷第14期页码：119-128
- 作者机构：
  
  1.天津大学电气自动化与信息工程学院,天津市 300072
  2.国家储能技术产教融合创新平台,天津市 300354
  3.国网天津市电力公司,天津市 300010
- 作者简介：
  
  李斌(1976—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统保护与控制、柔性直流电网控制保护。E-mail：binli@tju.edu.cn
  李博睿(1998—)，男，硕士研究生，主要研究方向：电力保护与控制、储能并网技术。E-mail：lbrtju1895@163.com
  李超(1988—)，男，通信作者，博士，副教授，硕士生导师，主要研究方向：电力系统保护与控制、超导电力应用。E-mail：lichao_tju@126.com
- 基金信息：
  
  国家电网有限公司科技项目(5400-202312554A-3-2-ZN)
- DOI：10.7500/AEPS20231121003
  中图分类号：
- 收稿：2023-11-21，
  
  修回：2024-01-26，
  
  网络出版：2024-04-09，
  
  纸质出版：2024-07-25
- 稿件说明：
移动端阅览
李斌,李博睿,李超等.考虑过充/过放的电化学储能电站建模及故障特性分析[J].电力系统自动化,2024,48(14):119-128.

LI Bin,LI Borui,LI Chao,et al.Modeling and Fault Characteristic Analysis of Electrochemical Energy Storage Station Considering Overcharging/Overdischarging[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(14):119-128.
李斌,李博睿,李超等.考虑过充/过放的电化学储能电站建模及故障特性分析[J].电力系统自动化,2024,48(14):119-128. DOI： 10.7500/AEPS20231121003.

LI Bin,LI Borui,LI Chao,et al.Modeling and Fault Characteristic Analysis of Electrochemical Energy Storage Station Considering Overcharging/Overdischarging[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(14):119-128. DOI： 10.7500/AEPS20231121003.

摘要

随着电化学储能的广泛应用，其已成为解决可再生能源并网问题的热门方案之一。然而，储能电站的充放电模式转换及不同的运行控制策略等，将导致电网故障特征更为复杂。为全面、深入地分析储能电站的并网故障特征，文中基于实际的储能电站拓扑结构和运行控制策略，建立了电化学储能电站仿真模型，模拟在常规充/放电、故障穿越、过充/过放等不同工况下储能电站的动态响应过程。在此基础上，明确了储能电站在常规充/放电和过充/过放场景下的故障特性差异，分析了产生差异的决定因素。最后，基于PSCAD/EMTDC仿真平台完成了所建模型的功能性验证，研究结果为了解储能电站的工作原理、研究储能电站的并网控制策略及保护方案提供了借鉴。

Abstract

With the widespread application of electrochemical energy storage

it has become one of the popular solutions for the integration of renewable energy. However

the switching of charging and discharging modes and different operation control strategies of energy storage stations will lead to more complex fault characteristics of the power grid. In order to comprehensively and deeply analyze the grid-connected fault characteristics of energy storage stations

a simulation model of electrochemical energy storage stations is established based on the actual topology and operation control strategy of energy storage stations. The model simulates the dynamic response process of energy storage stations in different operation conditions such as conventional charging/discharging

fault ride-through

and overcharging/overdischarging. On this basis

the differences in fault characteristics of energy storage stations in conventional charging/discharging and overcharging/overdischarging scenarios are clarified

and the determinants for the differences are analyzed. Finally

the functional verification of the proposed model is completed based on the PSCAD/EMTDC simulation platform. The research results provide the reference for understanding the working principle of energy storage stations

studying grid-connected control strategies and protection schemes of energy storage stations.

关键词

Keywords

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