一种短路电流计算方法、系统、存储介质及计算设备技术方案

本发明专利技术公开了一种短路电流计算方法、系统、存储介质及计算设备，本发明专利技术对配电网模型进行网格化划分，对网格化的配电网模型进行等值并简化，基于等值并简化后的配电网模型，实现短路电流计算，可适用于多能源接入配网。可适用于多能源接入配网。可适用于多能源接入配网。

【技术实现步骤摘要】
一种短路电流计算方法、系统、存储介质及计算设备


[0001]本专利技术涉及一种短路电流计算方法、系统、存储介质及计算设备，属于配电自动化领域。

技术介绍

[0002]随着配电网规模的不断扩大，能源结构愈发复杂且形式多样，短路电流的精确计算已成为配网和保护计算的重要组成部分。目前单电源辐射状配网的传统短路电流计算方式是手工计算为主、信息计算为辅的方式，通过短路电流计算，确定阶段式电流保护方案，保证系统安全可靠运行。传统单电源辐射状网络结构只有单一电源，当多能源接入配网后，由于分布式电源投切方便，出力不定，会导致潮流的双向流动，造成短路电流的计算复杂，传统短路电流计算方式已不适用于新型电力系统架构。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种短路电流计算方法、系统、存储介质及计算设备，解决了
技术介绍
中披露的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0005]一种短路电流计算方法，包括：
[0006]采用网格化技术，对配电网模型进行网格化划分；
[0007]采用扩展ward等值法，对网格化的配电网模型进行等值并简化；
[0008]根据等值并简化后的配电网模型，进行短路电流计算。
[0009]采用网格化技术，对配电网模型进行网格化划分，包括：
[0010]采用网格化技术，按照供电区域、供电网格、供电单元的三级划分原则，对配电网模型进行网格化划分。
[0011]在扩展ward等值法中，将短路点所在的网格作为研究网格，将与研究网格不相关的其他网格等效为边界节点之间的支路和功率注入。
[0012]若短路为对称短路，采用叠加原理，将短路故障节点所在网络分为成正常运行分量网络和故障分量网络，进行短路电流计算；
[0013]若短路为不对称短路，采用对称分量法，将短路故障节点所在网络分为成正序网络、负序网络和零序网络，进行短路电流计算。
[0014]对称短路时，三相短路电流计算公式为：
[0015][0016]其中，I
ij
为支路i
‑
j的短路电流，为I
ij
的相量值，Z
ij
为支路i
‑
j的阻抗，ΔU
i
为节点i的短路故障电压分量，为ΔU
i
的相量值，ΔU
j
为节点j的短路故障电压分量，为
ΔU
j
的相量值；
[0017][0018][0019]其中，f为短路故障节点，I
f
为故障分量网络中的短路故障节点流出的电流，为I
f
的相量值，Z
if
为支路i
‑
f的阻抗，Z
jf
为支路j
‑
f的阻抗。
[0020]不对称短路时，短路电流各序分量计算公式为：
[0021][0022]其中，I
ij1
为支路i
‑
j的短路电流正序分量，为I
ij1
的相量值，I
ij2
为支路i
‑
j的短路电流负序分量，为I
ij2
的相量值，I
ij0
为支路i
‑
j的短路电流零序分量，为I
ij0
的相量值，Z
ij1
为支路i
‑
j的阻抗正序分量，Z
ij2
为支路i
‑
j的阻抗负序分量，Z
ij0
为支路i
‑
j的阻抗零序疯啦滚，U
i1
为节点i的电压正序分量，为U
i1
的相量值，U
j1
为节点j的电压正序分量，为U
j1
的相量值，U
i2
为节点i的电压负序分量，为U
i2
的相量值，U
j2
为节点j的电压负序分量，为U
j2
的相量值，U
i0
为节点i的电压零序分量，为U
i0
的相量值，U
j0
为节点j的电压零序分量，为U
j0
的相量值。
[0023]所述方法依托配电网数字孪生系统实施。
[0024]一种短路电流计算系统，包括：
[0025]划分模块，采用网格化技术，对配电网模型进行网格化划分；
[0026]等值简化模块，采用扩展ward等值法，对网格化的配电网模型进行等值并简化；
[0027]计算模块，根据等值并简化后的配电网模型，进行短路电流计算。
[0028]一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行短路电流计算方法。
[0029]一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行短路电流计算方法的指令。
[0030]本专利技术所达到的有益效果：本专利技术对配电网模型进行网格化划分，对网格化的配电网模型进行等值并简化，基于等值并简化后的配电网模型，实现短路电流计算，可适用于多能源接入配网。
附图说明
[0031]图1为本专利技术方法的流程图；
[0032]图2为等值后的配电网模型；
[0033]图3为简化方案；
[0034]图4(a)为三相短路网络；
[0035]图4(b)为正常运行分量网络；
[0036]图4(c)为故障分量网络；
[0037]图5(a)为正序网络；
[0038]图5(b)为负序网络；
[0039]图5(c)为零序网络。
具体实施方式
[0040]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0041]如图1所示，一种短路电流计算方法，包括以下步骤：
[0042]步骤1，采用网格化技术，对配电网模型进行网格化划分；
[0043]步骤2，采用扩展ward等值法，对网格化的配电网模型进行等值并简化；
[0044]步骤3，根据等值并简化后的配电网模型，进行短路电流计算。
[0045]上述对配电网模型进行网格化划分，对网格化的配电网模型进行等值并简化，基于等值并简化后的配电网模型，实现短路电流计算，可适用于多能源接入配网。
[0046]上述方法依托配电网数字孪生平台实施，即上述方法的所有步骤均在平台内进行。
[0047]配电网数字孪生平台以CIM为基础实现了图、模、库一体化建模，通过图形完成系统的一、二次建模和维护，通过将绘图做先导，完成设备的建模与建库。配电网数字孪生平台图模一体化的图形建模工具，支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种短路电流计算方法，其特征在于，包括：采用网格化技术，对配电网模型进行网格化划分；采用扩展ward等值法，对网格化的配电网模型进行等值并简化；根据等值并简化后的配电网模型，进行短路电流计算。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，采用网格化技术，对配电网模型进行网格化划分，包括：采用网格化技术，按照供电区域、供电网格、供电单元的三级划分原则，对配电网模型进行网格化划分。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，在扩展ward等值法中，将短路点所在的网格作为研究网格，将与研究网格不相关的其他网格等效为边界节点之间的支路和功率注入。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，若短路为对称短路，采用叠加原理，将短路故障节点所在网络分为成正常运行分量网络和故障分量网络，进行短路电流计算；若短路为不对称短路，采用对称分量法，将短路故障节点所在网络分为成正序网络、负序网络和零序网络，进行短路电流计算。5.根据权利要求4所述的一种短路电流计算方法，其特征在于，对称短路时，三相短路电流计算公式为：其中，I
ij
为支路i
‑
j的短路电流，为I
ij
的相量值，Z
ij
为支路i
‑
j的阻抗，ΔU
i
为节点i的短路故障电压分量，为ΔU
i
的相量值，ΔU
j
为节点j的短路故障电压分量，为ΔU
j
的相量值；的相量值；其中，f为短路故障节点，I
f
为故障分量网络中的短路故障节点流出的电流，为I
f
的相量值，Z
if
为支路i
‑
f的阻抗，Z
jf
为支路j
‑
f的阻抗。6.根据权利要求4所述的一种短路电流计算方法，其特征在于，不对称短路时，短路电流各序分量计算公式为：
其中，I
ij1
为支路i
‑
j的短路电流正序分量，为I
ij1
的相量值，I<...

【专利技术属性】
技术研发人员：周玲，杨长坤，续芷瑄，金超，王艺博，邓昊楠，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：