一种短路电流计算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种短路电流计算方法及系统，本发明专利技术针对每个故障，先根据电力电子设备的最大电流变化量，计算短路电流，以避免漏判，然后针对短路电流超标的故障，基于时域仿真得到电力电子设备的实际电流变化量，对超标的短路电流进行修正，以避免误判，实现高比例电力电子化电力系统短路电流的计算，兼顾准确性、灵活性以及计算效率，为大电网短路电流安全快速评估提供技术支撑，满足工程应用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种短路电流计算方法及系统
本专利技术涉及一种短路电流计算方法及系统，属于电力系统自动化

技术介绍
伴随能源变革和技术进步，风、光等新能源发电迅猛发展，电力电子接口在电力系统源、网、荷各个环节的应用不断扩大，推进了交流同步系统的电力电子化变革进程。电网规模不断扩大，受端电网短路电流普遍逼近甚至超过断路器最大遮断容量，而高比例可再生能源和高比例电力电子设备(主要为换流器)接入电力系统可能进一步提高系统的短路电流水平，导致电力设备选型面临更高的要求。电力电子设备(主要为换流器)对短路电流的影响主要由控制系统决定，同时还受功率开关热极限电流限制，其故障期间的外特性表现为故障前后次暂态电动势和阻抗值不恒定、换流器提供的短路电流与端电压的关系为非线性、故障穿越与保护策略多样化等。因此，基于次暂态电动势-阻抗的常规短路电流计算方法已经无法适用于高比例电力电子化电力系统。
技术实现思路
本专利技术提供了一种短路电流计算方法及系统，解决了常规短路电流计算方法无法适应于高比例电力电子化电力系统的问题。r>为了解决上述技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种短路电流计算方法，其特征在于：包括，/n基于潮流计算，获得电网各节点的电压幅值和电力电子设备的注入电流；/n根据潮流计算用的初始导纳阵和短路参数，获得电网节点的阻抗阵；/n根据注入电流，计算电力电子设备的最大电流变化量；/n针对每个故障，根据电压幅值、阻抗阵和最大电流变化量，基于叠加原理，计算故障节点的短路电流；/n针对判定为短路电流超标的故障，根据注入电流，采用时域仿真计算电力电子设备的实际电流变化量；/n根据电压幅值、阻抗阵和实际电流变化量，基于叠加原理，修正超标的短路电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种短路电流计算方法，其特征在于：包括，
基于潮流计算，获得电网各节点的电压幅值和电力电子设备的注入电流；
根据潮流计算用的初始导纳阵和短路参数，获得电网节点的阻抗阵；
根据注入电流，计算电力电子设备的最大电流变化量；
针对每个故障，根据电压幅值、阻抗阵和最大电流变化量，基于叠加原理，计算故障节点的短路电流；
针对判定为短路电流超标的故障，根据注入电流，采用时域仿真计算电力电子设备的实际电流变化量；
根据电压幅值、阻抗阵和实际电流变化量，基于叠加原理，修正超标的短路电流。


2.根据权利要求1所述的一种短路电流计算方法，其特征在于：根据潮流计算用的初始导纳阵，获得电网节点的阻抗阵，具体过程为，
根据潮流计算用的初始导纳阵和短路参数，生成用于短路电流计算的修正导纳阵；
对修正导纳阵求逆，获得阻抗阵。


3.根据权利要求1所述的一种短路电流计算方法，其特征在于：计算电力电子设备的最大电流变化量，具体公式为，
若电力电子设备具有无功电流限幅，则最大电流变化量为，
ΔIj,max＝Iq,j,max-Iq,j,0
其中，ΔIj,max为第j个电力电子设备的最大电流变化量；Iq,j,max为第j个电力电子设备的无功电流限幅；Iq,j,0为潮流计算得到的第j个电力电子设备注入的无功电流；
若电力电子设备不具有无功电流限幅，则最大电流变化量为，
ΔIj,max＝Ij,max-Iq,j,0
其中，Ij,max为第j个电力电子设备的总电流限幅。


4.根据权利要求1所述的一种短路电流计算方法，其特征在于：针对判定为短路电流超标的故障，根据注入电流，采用计及电力电子设备控制模型的时域仿真，计算电力电子设备的实际电流变化量。


5.根据权利要求1或4所述的一种短路电流计算方法，其特征在于：计算电力电子设备的实际电流变化量，具体公式为，



其中，ΔIj,sim为第j个电力电子设备的实际电流变化量；Iq,j,0为潮流计算得到的第j个电力电子设备注入的无功电流；为时域仿真计算得到的故障清除时刻Tc第j个电力电子设备注入的无功电流。


6.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍颜红，张金龙，徐泰山，江叶峰，崔占飞，杨君军，徐伟，罗峰，任先成，涂旺，周海锋，陈峻楠，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国网江苏省电力有限公司，国家电网有限公司，南瑞集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32