用于确定含新能源场站电力系统的短路电流的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于确定含新能源场站电力系统的短路电流的方法及系统，属于电力系统短路电流计算技术领域。本发明专利技术方法，包括：建立所述新能源机组的正序短路模型和负序短路模型；建立所述新能源场站的正序短路模型和负序短路模型；获取电力系统中电力网络部分的基础参数，基于所述电力网络的基础参数及所述新能源场站的正序短路模型和负序短路模型，建立包含所述新能源场站及所述电力网络的电力系统的简化复合序网模型；对所述电力系统的简化复合序网模型进行迭代计算，以得到所述电力系统新能源场站及各支路的短路电流。本发明专利技术通过得到的简化复合序网模型求解新能源场站的短路电流，克服了现有短路电流计算手段存在局限性的问题。性的问题。性的问题。

【技术实现步骤摘要】
用于确定含新能源场站电力系统的短路电流的方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统短路电流计算
，并且更具体地，涉及一种用于确定含新能源场站电力系统的短路电流的方法及系统。

技术介绍

[0002](1)传统电力系统的短路电流计算方法，包括如下：
[0003]1)对称分量法，具体包括：
[0004]电力系统的故障包括三相对称故障和不对称故障，一般对不同类型故障统一采用对称分量法进行分析，将故障后不平衡的电压电流分解为正序、负序、零序三组三相平衡的分量，而每组电气量均可采用单相电路描述。对称分量法广泛应用于传统交流系统的短路电流计算，一般采用序网进行计算，并将系统模型在故障点分割为电力系统网络和故障电路两部分。
[0005]故障电路采用序导纳矩阵进行描述，例如：对于三相故障来说，故障电路的等效导纳矩阵Y
f
为：
[0006][0007]这里Z
fn
为故障点相线与其中性点之间的故障阻抗，Z
ng
为中性点与地之间的故障阻抗；对于单相故障来说，故障电路的等效导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定含新能源场站电力系统的短路电流的方法，其特征在于，所述方法包括：获取电力系统中新能源场站内各新能源机组的基础参数，根据所述新能源机组的基础参数及所述新能源机组的低电压穿越控制逻辑，建立所述新能源机组的正序短路模型和负序短路模型；获取新能源场站的基础参数，根据所述新能源场站的基础参数及所述新能源机组的正序短路模型和负序短路模型，建立所述新能源场站的正序短路模型和负序短路模型；获取电力系统中电力网络部分的基础参数，基于所述电力网络的基础参数及所述新能源场站的正序短路模型和负序短路模型，建立包含所述新能源场站及所述电力网络的电力系统的简化复合序网模型；对所述电力系统的简化复合序网模型进行迭代计算，以得到所述电力系统新能源场站及各支路的短路电流。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立所述新能源场站的正序短路模型，包括：将新能源场站中第k台机组的正序短路计算模型，用压控电流源进行表示，公式如下：其中，为第k台机组的正序短路电流，为第k台机组的机端正序电压，i
refGk
为第k台机组的正常运行时的电流参考值；其中，i
refGk
＝P
refk
‑
jQ
refk
，P
refk
为第k台机组正常运行时的有功参考值，Q
refk
为第k台机组正常运行时的无功参考值，k＝1～M；将M台同一型号机群构成的新能源场站，用1台等值机进行等值，确定各机组正序电流之和，即新能源场站的正序短路电流，公式如下：基于各机组正序电流之和，得到等值机的正序电流与正序电压关系曲线，并命名为函数g，确定正序短路模型，公式如下：其中，为所述新能源场站的正序短路电流，为所述新能源场站节点的正序电压，g为所述新能源场站的正序电压关系曲线函数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立所述新能源场站的负序短路模型，包括：确定负序等效导纳，公式如下：
其中，为第k台机组的负序等效导纳，L
t
为机组网侧变流器的滤波电感以及箱变的漏电感之和，K
i
和T
i
分别为机组网侧变流器的比例系数和积分时间常数，ω0为工频角频率，K
m
和T
m
分别为PMW的等效增益和等效延迟时间，j为节点；将由M台同一型号机群构成的新能源场站，用1台等值机进行等值，确定等效负序导纳，公式如下：所述等效负序导纳，满足如下公式：其中，为所述新能源场站的负序短路电流，为所述新能源场站节点的负序电压，为所述新能源场站的等效负序导纳。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述简化复合序网模型，包括：不含新能源场站电力系统的正序/负序网络模型和零序网络模型，含新能源场站电力系统的正序/负序网络模型，含新能源场站电力系统的序网联立模型和新能源场站的复合序网模型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述不含新能源场站电力系统的负序网络模型，如下：其中，为一般电网节点的负序自导纳，和为所述新能源场站节点与一般电网节点间的负序互导纳，和为故障点与一般电网节点间的负序互导纳，为所述新能源场站节点的负序自导纳，为故障点的负序自导纳，和为所述新能源场站节点与故障点间的负序互导纳，为一般电网节点的负序电压，为所述新能源场站节点的负序电压，为故障点的负序电压，为故障点的负序电流。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述不含新能源场站电力系统的正序网络模型，如下：
其中，为一般电网节点的正序电压，为所述新能源场站节点的正序电压，为故障点的正序电压，为一般电网节点的正序自阻抗，和为所述新能源场站节点与一般电网节点间的正序互阻抗，和为故障点与一般电网节点间的正序互阻抗，为所述新能源场站节点的正序自阻抗，和为所述新能源场站节点与故障点间的正序互阻抗，为故障点的正序自阻抗，为一般电网节点的正序电流，为故障点的正序电流。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述建立不含新能源场站电力系统的零序网络模型，包括：建立阻抗矩阵形式的零序网络模型，如下：其中，为一般电网节点的零序电压，为故障点的零序电压，为一般电网节点的零序自阻抗，和为故障点与一般电网节点间的零序互阻抗，为故障点的零序自阻抗，为故障点的零序电流；根据所述阻抗矩阵形式的零序网络模型，提取故障点电压和电流的等效关系式，即不含新能源场站电力系统的零序网络模型，如下：8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述含新能源场站电力系统的正序网络模型，如下：其中，为一般电网节点的正序电压，为所述新能源场站节点的正序电压，为故障点的正序电压，为一般电网节点的正序自阻抗，和为所述新能源场站节点与一般电网节点间的正序互阻抗，和为故障点与一般电网节点间的正序互阻抗，为所述新能源场站节点的正序自阻抗，和为所述新能源场站节点与故障点间的正序互阻抗，为故障点的正序自阻抗，为一般电网节点的正序电流，为故障点的正序电流。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述含新能源场站电力系统的负序网络模型，如下：其中，为故障点的负序电压，为故障点的等效负序阻抗，为故障点的负序电流。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，建立含新能源场站电力系统的负序网络模型，包括：在不含新能源场站电力系统的负序网络模型，对原新能源场站节点添加自导纳得到如下导纳矩阵：对所述导纳矩阵求逆，则：根据求逆的导纳矩阵，建立阻抗矩阵形式的负序网络模型，如下：根据所述阻抗矩阵形式的负序网络模型，提取故障点电压和电流的等效关系式，即含新能源场站电力系统的负序网络模型，如下：其中，为故障点的负序电压，为故障点的负序电流，为故障点的等效负序阻抗，为一般电网节点的负序自导纳，和为所述新能源场站节点与一般电网节点间的负序互导纳，和为故障点与一般电网节点间的负序互导纳，为所述新能源场站节点的负序自导纳，为故障点的负序自导纳，和为所述新能源场站节点与故障点间的负序互导纳，为一般电网节点的负序电压，为所述新能源场
站节点的负序电压，为所述新能源场站的负序短路电流，为一般电网节点的正序电流，为一般电网节点的负序自阻抗，和为所述新能源场站节点与一般电网节点间的负序互阻抗，和为故障点与一般电网节点间的负序互阻抗，为所述新能源场站节点的负序自阻抗，为故障点的负序自阻抗，和为所述新能源场站节点与故障点间的负序互阻抗。11.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述含新能源场站电力系统的序网联立模型，如下：其中，为故障点的零序电压，为故障点的等效零序阻抗，为故障点的零序电流，为一般电网节点的正序电压，为所述新能源场站节点的正序电压，为故障点的正序电压，为一般电网节点的正序自阻抗，和为所述新能源场站节点与一般电网节点间的正序互阻抗，和为故障点与一般电网节点间的正序互阻抗，为所述新能源场站节点的正序自阻抗，和为所述新能源场站节点与故障点间的正序互阻抗，为故障点的正序自阻抗，为一般电网节点的正序电流，为故障点的正序电流，为一般电网节点的正序电压，为故障点的负序电压，为故障点的等效负序阻抗，为故障点的负序电流。12.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述复合序网模型，如下：
其中，矩阵A1、A2、B1、B2的计算公式如下：其中，为一般电网节点的正序电压，为所述新能源场站节点的正序电压，为故障点的正序电压，为一般电网节点的正序自阻抗，和为所述新能源场站节点与一般电网节点间的正序互阻抗，和为故障点与一般电网节点间的正序互阻抗，为所述新能源场站节点的正序自阻抗，和为所述新能源场站节点与故障点间的正序互阻抗，为故障点的正序自阻抗，为一般电网节点的正序电流，为故障点的正序电流，为故障点的零序电压，为故障点的负序电压，g为所述新能源场站的正序电压关系曲线函数，为故障点的负序电压，为故障点的负序电流，Y
f
为故障电路的序导纳矩阵，I为单位矩阵。13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述电力系统的简化复合序网模型进行迭代计算，以得到所述电力系统新能源场站及各支路的短路电流，包括：对所述复合序网模型进行第n＝1次的迭代计算，以得到第n＝1次迭代计算的新能源场站并网点正序电压根据所述新能源场站并网点正序电压确定注入所述新能源场站的正序电流根据所述对所述复合序网模型进行第n+1次的迭代计算，以得到第n+1次迭代计算的新能源场站并网点正序电压判断与差的绝对值是否满足预设门槛值，若满足，基于不含新能源场站电力系统的正序/负序网络模型和零序网络模型，含新能源场站电力系统的正序/负序网络模型和含新能源场站电力系统的序网联立模型，确定新能源场站及各支路的短路电流。14.一种用于确定含新能源场站电力系统的短路电流的系统，其特征在于，所述系统包括：第一模型搭建模块，用于获取电力系统中新能源场站内各新能源机组的基础参数，根据所述新能源机组的基础参数及所述新能源机组的低电压穿越控制逻辑，建立所述新能源机组的正序短路模型和负序短路模型；第二模型搭建模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：周佩朋，李亚楼，徐文佳，张彦涛，刘涛，张玉红，向玮华，吕思琦，沈琳，高志宣，黄霆，张慧瑜，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司电力科学研究院国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：