CN108490309A - 含逆变器类型电源配电网的故障电流迭代分析方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含逆变器类型电源配电网的故障电流迭代分析方法及装置,用于分析发生两相短路或三相短路的含逆变器类型电源配电网;所述分析方法通过定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差,匹配不同定义式求解各逆变器类型电源并网点的电压标幺值、交流侧支路无功电流标幺值以及配电网中各支路的电流幅值和相位,判断各逆变器类型电源并网点的电压标幺值和交流侧支路无功电流标幺值正确与否,输出配电网中各支路的电流幅值和相位;本发明提供的故障分析方法适用于含高渗透率逆变器类型电源配电网的故障电流分析,且能够快速、准确的计算出故障发生后配电网中各支路的电流幅值和相位。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统故障分析领域,特别是涉及一种含逆变器类型电源配电网的故障电流迭代分析方法及装置。
背景技术
随着全球不可再生能源的日益枯竭和生态环境污染的加剧,以化石燃料为基础的传统发电形式已经无法满足清洁电力生产的需要。以太阳能发电、风力发电、燃料电池发电、微型燃气轮机发电等方式为主的分布式发电方式凭借其利用清洁能源、发电方式灵活、经济效益高和环境友好性高等优点得到广泛的关注和应用。
在国家政策的大力支持下,电源装机容量持续快速增长,配电网中电源接入的渗透率也越来越高,部分供电线路电源的并网接入峰值渗透率甚至高达400%。然而,传统配电网保护和安全自动装置无法适应高渗透率电源的接入,给配电网的运行、检修安全带来了极大的不利影响。
目前,众多学者已针对电源故障特征、电源接入的配电网故障分析方法等开展了大量的研究工作。E.O.Kontis等人通过基于NEPLAN的仿真,分别从静态和动态两方面对含电源的配电网的短路电流进行了计算;通过将电网故障后不同类型电源等效为潮流计算时的稳态模型,邢鲁华和傅旭等人分别提出了配电网故障分析叠加法和解耦相量法;短路计算方面,在分析不同类型电源在电网故障期间的动态特性的基础上,王成山提出了含电源的配电网短路计算改进方法。总体上看,虽然众多学者已针对电源故障特征、电源接入的配电网故障分析方法等开展了大量的研究工作,但所得到的研究成果大多基于某一特定的控制策略。
发明内容
本发明提供了一种含逆变器类型电源配电网的故障电流迭代分析方法及装置,其目的是为了解决含高渗透率逆变器类型电源配电网的故障电流分析与迭代计算问题。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
一种含逆变器类型电源配电网的故障电流迭代分析方法,所述方法用于分析发生两相短路或三相短路的含逆变器类型电源配电网,其改进之处在于,所述方法包括如下步骤:
步骤1:定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
步骤2:根据所述发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差,求解含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值、交流侧支路无功电流标幺值以及所述配电网中各支路的电流幅值和相位;
步骤3:根据所述含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值和交流侧支路无功电流标幺值,判断所述配电网中各支路的电流幅值和相位正确与否,若正确,则输出所述配电网中各支路的电流幅值和相位,若不正确,则返回步骤1。
进一步的,所述步骤1,包括:
令所述定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差的定义式集合包括4组定义式,每次迭代从所述定义式集合中不放回选择1组定义式,其中,按下式确定所述4组定义式中的第一定义式:
按下式确定所述4组定义式中的第二定义式:
按下式确定所述4组定义式中的第三定义式:
按下式确定所述4组定义式中的第四定义式:
其中,I1为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值,其上限为I1max;为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电压与电流之间的相位差;α为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的各逆器类型电源并网点的电压标幺值,其上限为αmax,下限为αmin;id0 *为故障前所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的有功电流标幺值。
进一步的,所述步骤2,包括:
获取所述含逆变器类型电源配电网的各线路阻抗标幺值;
将所述发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差,以及所述含逆变器类型电源配电网的各线路阻抗标幺值代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程;当所述含逆变器类型电源配电网发生两相短路故障时,所述含逆变器类型电源配电网的正序电流与负序电流之和为0,正序电压与负序电压相等;当所述含逆变器类型电源配电网发生三相短路时,所述含逆变器类型电源配电网的正序电流与负序电流之和为0,正序电压与负序电压均为0;按照实部与实部相等、虚部与虚部相等,求解得出所述含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值、交流侧支路无功电流标幺值以及所述配电网中各支路的电流幅值和相位。
进一步的,所述步骤3,包括:
将I1=id0 *,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得α>αmax,则根据I1=id0 *,迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则返回步骤1;
将代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得αmin≤α≤αmax,iq0min *≥2(1-α),则根据 迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则返回步骤1;
将I1=I1max,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得αmin≤α≤αmax,iq0max *≤2(1-α),则根据I1=I1max, 迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则返回步骤1;
将I1=I1max 代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得α<αmin,则根据I1=I1max,迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则返回步骤1;
其中,iq0 *为故障前所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的无功电流标幺值,其上限为iq0max *,下限为iq0min *。
一种含逆变器类型电源配电网的故障电流迭代分析装置,所述装置用于分析发生两相短路或三相短路的含逆变器类型电源配电网,其改进之处在于,所述装置包括:
定义模块:用于定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
计算模块:用于根据所述发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差,求解含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值、交流侧支路无功电流标幺值以及所述配电网中各支路的电流幅值和相位;
判断模块:用于根据所述含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值和交流侧支路无功电流标幺值,判断所述配电网中各支路的电流幅值和相位正确与否,若正确,则输出所述配电网中各支路的电流幅值和相位,若不正确,则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差。
优选的,所述定义模块,用于:
令所述定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差的定义式集合包括4组定义式,每次迭代从所述定义式集合中不放回选择1组定义式,其中,按下式确定所述4组定义式中的第一定义式:
按下式确定所述4组定义式中的第二定义式:
按下式确定所述4组定义式中的第三定义式:
按下式确定所述4组定义式中的第四定义式:
其中,I1为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值,其上限为I1max;为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电压与电流之间的相位差;α为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的各逆器类型电源并网点的电压标幺值,其上限为αmax,下限为αmin;id0 *为故障前所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的有功电流标幺值。
优选的,所述计算模块,用于:
获取所述含逆变器类型电源配电网的各线路阻抗标幺值;
将所述发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差,以及所述含逆变器类型电源配电网的各线路阻抗标幺值代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程;当所述含逆变器类型电源配电网发生两相短路故障时,所述含逆变器类型电源配电网的正序电流与负序电流之和为0,正序电压与负序电压相等;当所述含逆变器类型电源配电网发生三相短路时,所述含逆变器类型电源配电网的正序电流与负序电流之和为0,正序电压与负序电压均为0;按照实部与实部相等、虚部与虚部相等,求解得出所述含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值、交流侧支路无功电流标幺值以及所述配电网中各支路的电流幅值和相位。
优选的,所述判断模块,用于:
将I1=id0 *,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得α>αmax,则根据I1=id0 *,迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
将代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得αmin≤α≤αmax,iq0min *≥2(1-α),则根据 迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
将代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得αmin≤α≤αmax,iq0max *≤2(1-α),则根据I1=I1max, 迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
将I1=I1max,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得α<αmin,则根据I1=I1max,迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
其中,iq0 *为故障前所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的无功电流标幺值,其上限为iq0max *,下限为iq0min *。
本发明的有益效果:
(1)本发明针对含逆变器类型电源配电网发生不同故障时,定义了各逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差的定义式集合,包括四组定义式,可用于含高渗透率逆变器类型电源配电网的故障电流分析与迭代计算;
(2)本发明提供的方法能够根据定义式集合中定义的故障收敛判据,以及不同故障下的边界条件进行迭代计算,快速完成含逆变器类型电源配电网的故障电流分析;
(3)本发明提供的方法理论计算结果与数字仿真结果误差极小,具有较高的准确性,适用于含有多个逆变型电源并网后配电网的故障电流分析与迭代计算。
附图说明
图1为本发明提供的实施例中一种含逆变器类型电源配电网的故障电流迭代分析方法的流程图;
图2为本发明提供的实施例中一种含逆变器类型电源配电网的故障电流迭代分析装置功能模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
一种含逆变器类型电源配电网的故障电流迭代分析方法,所述方法用于分析发生两相短路或三相短路的含逆变器类型电源配电网,如图1所示,所述方法包括如下步骤:
步骤1:定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
步骤2:根据所述发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差,求解含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值、交流侧支路无功电流标幺值以及所述配电网中各支路的电流幅值和相位;
步骤3:根据所述含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值和交流侧支路无功电流标幺值,判断所述配电网中各支路的电流幅值和相位正确与否,若正确,则输出所述配电网中各支路的电流幅值和相位,若不正确,则返回步骤1。
具体的,所述步骤1,包括:
令所述定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差的定义式集合包括4组定义式,每次迭代从所述定义式集合中不放回选择1组定义式,其中,按下式确定所述4组定义式中的第一定义式:
按下式确定所述4组定义式中的第二定义式:
按下式确定所述4组定义式中的第三定义式:
按下式确定所述4组定义式中的第四定义式:
其中,I1为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值,其上限为I1max;为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电压与电流之间的相位差;α为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的各逆器类型电源并网点的电压标幺值,其上限为αmax,下限为αmin;id0 *为故障前所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的有功电流标幺值。
具体的,所述步骤2,包括:
获取所述含逆变器类型电源配电网的各线路阻抗标幺值;
将所述发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差,以及所述含逆变器类型电源配电网的各线路阻抗标幺值代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程;当所述含逆变器类型电源配电网发生两相短路故障时,所述含逆变器类型电源配电网的正序电流与负序电流之和为0,正序电压与负序电压相等;当所述含逆变器类型电源配电网发生三相短路时,所述含逆变器类型电源配电网的正序电流与负序电流之和为0,正序电压与负序电压均为0;按照实部与实部相等、虚部与虚部相等,求解得出所述含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值、交流侧支路无功电流标幺值以及所述配电网中各支路的电流幅值和相位。
具体的,所述步骤3,包括:
将I1=id0 *,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得α>αmax,则根据I1=id0 *,迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则返回步骤1;
将代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得αmin≤α≤αmax,iq0min *≥2(1-α),则根据 迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则返回步骤1;
将I1=I1max,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得αmin≤α≤αmax,iq0max *≤2(1-α),则根据I1=I1max, 迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则返回步骤1;
将I1=I1max,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得α<αmin,则根据I1=I1max,迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则返回步骤1;
其中,iq0 *为故障前所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的无功电流标幺值,其上限为iq0max *,下限为iq0min *。
一种含逆变器类型电源配电网的故障电流迭代分析装置,所述装置用于分析发生两相短路或三相短路的含逆变器类型电源配电网,如图2所示,所述装置包括:
定义模块:用于定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
计算模块:用于根据所述发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差,求解含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值、交流侧支路无功电流标幺值以及所述配电网中各支路的电流幅值和相位;
判断模块:用于根据所述含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值和交流侧支路无功电流标幺值,判断所述配电网中各支路的电流幅值和相位正确与否,若正确,则输出所述配电网中各支路的电流幅值和相位,若不正确,则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差。
具体的,所述定义模块,用于:
令所述定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差的定义式集合包括4组定义式,每次迭代从所述定义式集合中不放回选择1组定义式,其中,按下式确定所述4组定义式中的第一定义式:
按下式确定所述4组定义式中的第二定义式:
按下式确定所述4组定义式中的第三定义式:
按下式确定所述4组定义式中的第四定义式:
其中,I1为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值,其上限为I1max;为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电压与电流之间的相位差;α为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的各逆器类型电源并网点的电压标幺值,其上限为αmax,下限为αmin;id0 *为故障前所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的有功电流标幺值。
具体的,所述计算模块,用于:
获取所述含逆变器类型电源配电网的各线路阻抗标幺值;
将所述发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差,以及所述含逆变器类型电源配电网的各线路阻抗标幺值代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程;当所述含逆变器类型电源配电网发生两相短路故障时,所述含逆变器类型电源配电网的正序电流与负序电流之和为0,正序电压与负序电压相等;当所述含逆变器类型电源配电网发生三相短路时,所述含逆变器类型电源配电网的正序电流与负序电流之和为0,正序电压与负序电压均为0;按照实部与实部相等、虚部与虚部相等,求解得出所述含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值、交流侧支路无功电流标幺值以及所述配电网中各支路的电流幅值和相位。
具体的,所述判断模块,用于:
将I1=id0 *,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得α>αmax,则根据I1=id0 *,迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
将代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得αmin≤α≤αmax,iq0min *≥2(1-α),则根据 迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
将I1=I1max,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得αmin≤α≤αmax,iq0max *≤2(1-α),则根据I1=I1max, 迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
将I1=I1max,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得α<αmin,则根据I1=I1max,迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
其中,iq0 *为故障前所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的无功电流标幺值,其上限为iq0max *,下限为iq0min *。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种含逆变器类型电源配电网的故障电流迭代分析方法,所述方法用于分析发生两相短路或三相短路的含逆变器类型电源配电网,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
步骤1:定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
步骤2:根据所述发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差,求解含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值、交流侧支路无功电流标幺值以及所述配电网中各支路的电流幅值和相位;
步骤3:根据所述含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值和交流侧支路无功电流标幺值,判断所述配电网中各支路的电流幅值和相位正确与否,若正确,则输出所述配电网中各支路的电流幅值和相位,若不正确,则返回步骤1。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1,包括:
令所述定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差的定义式集合包括4组定义式,每次迭代从所述定义式集合中不放回选择1组定义式,其中,按下式确定所述4组定义式中的第一定义式:
I1=id0 *,
按下式确定所述4组定义式中的第二定义式:
按下式确定所述4组定义式中的第三定义式:
I1=I1max,
按下式确定所述4组定义式中的第四定义式:
I1=I1max,
其中,I1为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值,其上限为I1max;为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电压与电流之间的相位差;α为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的各逆器类型电源并网点的电压标幺值,其上限为αmax,下限为αmin;id0 *为故障前所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的有功电流标幺值。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤2,包括:
获取所述含逆变器类型电源配电网的各线路阻抗标幺值;
将所述发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差,以及所述含逆变器类型电源配电网的各线路阻抗标幺值代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程;当所述含逆变器类型电源配电网发生两相短路故障时,所述含逆变器类型电源配电网的正序电流与负序电流之和为0,正序电压与负序电压相等;当所述含逆变器类型电源配电网发生三相短路时,所述含逆变器类型电源配电网的正序电流与负序电流之和为0,正序电压与负序电压均为0;按照实部与实部相等、虚部与虚部相等,求解得出所述含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值、交流侧支路无功电流标幺值以及所述配电网中各支路的电流幅值和相位。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤3,包括:
将I1=id0 *,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得α>αmax,则根据I1=id0 *,迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则返回步骤1;
将代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得αmin≤α≤αmax,iq0min *≥2(1-α),则根据 迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则返回步骤1;
将I1=I1max,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得αmin≤α≤αmax,iq0max *≤2(1-α),则根据I1=I1max, 迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则返回步骤1;
将I1=I1max,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得α<αmin,则根据I1=I1max,迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则返回步骤1;
其中,iq0 *为故障前所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的无功电流标幺值,其上限为iq0max *,下限为iq0min *。
5.一种含逆变器类型电源配电网的故障电流迭代分析装置,所述装置用于分析发生两相短路或三相短路的含逆变器类型电源配电网,其特征在于,所述装置包括:
定义模块:用于定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
计算模块:用于根据所述发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差,求解含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值、交流侧支路无功电流标幺值以及所述配电网中各支路的电流幅值和相位;
判断模块:用于根据所述含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值和交流侧支路无功电流标幺值,判断所述配电网中各支路的电流幅值和相位正确与否,若正确,则输出所述配电网中各支路的电流幅值和相位,若不正确,则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述定义模块,用于:
令所述定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差的定义式集合包括4组定义式,每次迭代从所述定义式集合中不放回选择1组定义式,其中,按下式确定所述4组定义式中的第一定义式:
I1=id0 *,
按下式确定所述4组定义式中的第二定义式:
按下式确定所述4组定义式中的第三定义式:
I1=I1max,
按下式确定所述4组定义式中的第四定义式:
I1=I1max,
其中,I1为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值,其上限为I1max;为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电压与电流之间的相位差;α为发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的各逆器类型电源并网点的电压标幺值,其上限为αmax,下限为αmin;id0 *为故障前所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的有功电流标幺值。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述计算模块,用于:
获取所述含逆变器类型电源配电网的各线路阻抗标幺值;
将所述发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差,以及所述含逆变器类型电源配电网的各线路阻抗标幺值代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程;当所述含逆变器类型电源配电网发生两相短路故障时,所述含逆变器类型电源配电网的正序电流与负序电流之和为0,正序电压与负序电压相等;当所述含逆变器类型电源配电网发生三相短路时,所述含逆变器类型电源配电网的正序电流与负序电流之和为0,正序电压与负序电压均为0;按照实部与实部相等、虚部与虚部相等,求解得出所述含逆变器类型电源配电网发生故障时各逆变器类型电源并网点的电压标幺值、交流侧支路无功电流标幺值以及所述配电网中各支路的电流幅值和相位。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述判断模块,用于:
将I1=id0 *,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得α>αmax,则根据I1=id0 *,迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
将代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得αmin≤α≤αmax,iq0min *≥2(1-α),则根据 迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
将I1=I1max,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得αmin≤α≤αmax,iq0max *≤2(1-α),则根据I1=I1max, 迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
将I1=I1max,代入至所述含逆变器类型电源配电网的正序与负序配电网的基尔霍夫电压电流方程,若解得α<αmin,则根据I1=I1max,迭代计算解得的配电网中各支路的电流幅值和相位正确;否则令所述定义模块重新定义发生故障时所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的电流标幺值、电压与电流之间的相位差;
其中,iq0 *为故障前所述含逆变器类型电源配电网的逆变器类型电源交流侧的无功电流标幺值,其上限为iq0max *,下限为iq0min *。
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