CN109361241A - 一种故障等值方法、系统、装置及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种故障等值方法、系统、装置及可读存储介质,应用于包括多个逆变型电源的电网,包括:获取所述电网的运行信息,查找故障点在所述电网的接入位置;根据所述接入位置和所述电网内的逆变型电源,对电网进行分区,得到多个分区电网,每个所述分区电网内的电源只包括逆变型电源;按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源。本申请对包括多个逆变型电源的电网进行分区,然后考虑逆变型电源的电源特性,将同一分区电网内的逆变型电源等值为一个等值电源,简化了多个逆变型电源的电源特性,降低了包含多个逆变型电源的复杂网络在故障分析时的计算复杂度。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统故障等值领域,特别涉及一种故障等值方法、系统、装置及可读存储介质。
背景技术
分布式发电具有自身独特的优势,因此分布式电源(DG)在电力系统中被大量接入。分布式电源通常包括旋转型电源和逆变型分布式电源(IIDG,简称为逆变型电源),其中旋转型电源与传统发电及的暂态特性基本相同,其输出特性可以按照啊传统的电压源和阻抗的模型进行分析,而逆变型电源由于采用了不同的控制策略,输出特性为非线性,从而逆变型电源在接入电网时具有随机性、间歇性、波动性和难以控制的特性,导致配电网络的故障特性发生变化,给传统的继电保护带来了全新的挑战。
因此,如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种故障等值方法、系统、装置及可读存储介质。其具体方案如下:
一种故障等值方法,应用于包括多个逆变型电源的电网,包括:
获取所述电网的运行信息,查找故障点在所述电网的接入位置;
根据所述接入位置和所述电网内的逆变型电源,对电网进行分区,得到多个分区电网,每个所述分区电网内的电源只包括逆变型电源;
按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源。
优选的,所述按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源的过程,具体包括:
按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个所述等值电源,其中任一所述逆变型电源的电源特性具体为:
UF为该逆变型电源的并网母线的电压值,为该逆变型电源的输出电流相量,PN为该逆变型电源的额定输出功率,UN为所述电网的额定电压。
优选的,所述按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源的过程,具体包括:
当位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源为均接入所述并网母线的第一逆变型电源和第二逆变型电源,按照所述电源特性,将所述第一逆变型电源和所述第二逆变型电源等值为接入所述并网母线的所述等值电源,则所述等值电源的所述等值电流特性具体为:
其中为所述等值电源的等值输出电流相量,PN1和PN2分别为所述第一逆变型电源和所述第二逆变型电源的额定输出功率。
优选的,所述将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源的过程,具体包括:
将位于同一个所述分区电网内的所述逆变器电源的输出电流相量,均转换为基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量;所述基准dq坐标系以所述逆变器电源的分区点母线的电压相量为d轴方向;
对所述基准dq坐标系的所有d轴电流分量求和,得到所述等值电源的等值d轴分量;
对所述基准dq坐标系的所有q轴电流分量求和,得到所述等值电源的等值q轴分量。
优选的,所述将位于同一个所述分区电网内的所述逆变器电源的输出电流相量,均转换为基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量的过程,具体包括:
当所述逆变器电源为通过变压器与所述分区点母线连接的第一类电源,根据下式计算,得到所述第一类电源在所述基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量:
其中,IDG1.d和IDG1.q分别为所述第一类电源在所述基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量,I'DG1.d和I'DG1.q分别为所述第一类电源在第一dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量,U'B.d和U'B.q分别为所述分区点母线的电压相量在所述第一dq坐标系的d轴电压分量和q轴电压分量,所述第一dq坐标系以所述第一类电源的并网母线的电压相量为d轴方向,θ1为所述第一dq坐标系超前所述基准dq坐标系的相角差。
优选的,所述将位于同一个所述分区电网内的所述逆变器电源的输出电流相量,均转换为基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量的过程,具体包括:
当所述逆变器电源为通过阻抗为ZDB=RDB+jXDB的电气线路与所述分区点母线连接的第二类电源,根据迭代方程组计算,所述迭代方程组具体为:
其中,i为所述迭代方程组的迭代次数;在所述迭代方程组的第i次迭代时,和为所述第二类电源的并网母线的电压向量在所述基准dq坐标系上的d轴电压分量和q轴电压分量,为所述电压向量的幅值,UB.d和UB.q分别为所述分区点母线的电压相量在所述基准dq坐标系的d轴电压分量和q轴电压分量,和分别为所述第二类电源在所述基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量,和分别为所述第二类电源在第二dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量,所述第二dq坐标系以所述第二类电源的并网母线的电压相量为d轴方向,为所述第二dq坐标系超前所述基准dq坐标系的相角差,IN为所述逆变型电源的额定输出电流。
优选的,所述将位于同一个所述分区电网内的所述逆变器电源的输出电流相量,均转换为基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量的过程,还包括:
当所述逆变器电源为通过阻抗为ZDB=RDB+jXDB的电气线路与所述分区点母线连接的第二类电源,根据所述迭代方程组计算,直至满足收敛判据为止,所述收敛判据具体为:
ε为收敛因子。
相应的,本发明还公开了一种故障等值系统,应用于包括多个逆变型电源的电网,包括:
故障点模块,用于获取所述电网的运行信息,查找故障点在所述电网的接入位置;
分区模块,用于根据所述接入位置和所述电网内的逆变型电源,对电网进行分区,得到多个分区电网,每个所述分区电网内的电源只包括逆变型电源;
等值模块,用于按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源。
相应的,本发明还公开了一种故障等值装置,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述故障等值方法的步骤。
相应的,本发明还公开了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述故障等值方法的步骤。
本发明公开了一种故障等值方法,应用于包括多个逆变型电源的电网,包括:获取所述电网的运行信息,查找故障点在所述电网的接入位置;根据所述接入位置和所述电网内的逆变型电源,对电网进行分区,得到多个分区电网,每个所述分区电网内的电源只包括逆变型电源;按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源。本发明对包括多个逆变型电源的电网进行分区,然后考虑逆变型电源的电源特性,将同一分区电网内的逆变型电源等值为一个等值电源,简化了多个逆变型电源的电源特性,降低了包含多个逆变型电源的复杂网络在故障分析时的计算复杂度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种故障等值方法的步骤流程图;
图2为本发明实施例中一种逆变型电源并网的等效电路图;
图3为本发明实施例中一种包括多个逆变型电源的电网结构图;
图4为本发明实施例中一种逆变型电源的坐标系变换示意图;
图5为本发明实施例中另一种包括多个逆变型电源的电网结构图;
图6为本发明实施例中一种电网故障分区情况的结构示意图;
图7为本发明实施例中一种等值电网的结构示意图;
图8为本发明实施例中一种逆变型电源的迭代计算示意图;
图9为本发明实施例中另一种电网故障分区情况的结构示意图;
图10为本发明实施例中另一种等值电网的结构示意图;
图11为本发明实施例中另一种逆变型电源的迭代计算示意图;
图12为本发明实施例中一种故障等值系统的结构分布图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种故障等值方法,应用于包括多个逆变型电源的电网,参见图1所示,包括:
S1:获取所述电网的运行信息,查找故障点在所述电网的接入位置;
具体的,由于本实施例中的接入位置用于对电网进行分区,因此不需要将该故障点在电网中的具体位置点找出来,只需要找出多个逆变器电源的并网母线中距离故障点最近的母线,这种母线作为接入位置,也称为分区点母线,步骤S3中得到的等值电源,代替分区电网中的逆变型电源通过该分区点母线接入电网。
S2:根据所述接入位置和所述电网内的逆变型电源,对电网进行分区,得到多个分区电网,每个所述分区电网内的电源只包括逆变型电源;
可以理解的是,本实施例根据逆变型电源的电源特性进行等值,因此电源特性不同的其他电源如常规发电厂不能被纳入分区电网内,以免增加计算量,将电源等值复杂化。
S3:按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源。
本发明实施例公开了一种故障等值方法,应用于包括多个逆变型电源的电网,包括:获取所述电网的运行信息,查找故障点在所述电网的接入位置;根据所述接入位置和所述电网内的逆变型电源,对电网进行分区,得到多个分区电网,每个所述分区电网内的电源只包括逆变型电源;按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源。本发明对包括多个逆变型电源的电网进行分区,然后考虑逆变型电源的电源特性,将同一分区电网内的逆变型电源等值为一个等值电源,简化了多个逆变型电源的电源特性,降低了包含多个逆变型电源的复杂网络在故障分析时的计算复杂度。
本发明实施例公开了一种具体的故障等值方法,相对于上一实施例,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的:
本实施例中的逆变型电源并网的等效电路可参照图2所示,其中逆变型电源,也即图2中的逆变器,通过交流侧滤波电感L和滤波电感L的等效电阻R接入电网侧。将三相静止坐标系下逆变器的数学方程,转换到两相同步旋转dq坐标系得到式(1):
式中ud、uq分别为逆变器输出电压的d、q轴分量,ugd、ugq分别为电网侧电压的d、q轴分量,id、iq分别为逆变器输出电流的d、q轴分量,ωs为同步角速度。
然后将并网点电压旋转矢量定向于d轴,即令ugd=Ug、ugq=0,其中Ug为IIDG并网点电压矢量幅值,系统的有功功率Pref与d轴电流有关,无功功率Qref与q轴电流有关,得式(2)如下所示:
进一步的,德国针对接入中压电网分布式电源的并网标准,对分布式电源的无功支撑能力提出了详细的要求:当电压暂降超过10%时,每1%的电压暂降,至少要提供2%的无功电流,且响应速度应在20ms之内。
参照该并网标准,对无功电流iqref的要求如式(3)所示:
式中:UN为系统额定电压,也即电网的额定电压;IN为逆变型电源的额定输出电流。
可以理解的是,由于受逆变器短路容量的限制,逆变型电源允许输出的最大短路电流为额定输出电流2倍,因此在发生不对称故障时,逆变型电源优先输出无功以支撑系统电压,即此时的有功电流idref如式(4)所示:
当单个逆变型电源接入电网后,对于该逆变型电源IIDG1,基于逆变型电源的控制特性,可得到其输出无功电流IDG1.q为:
式中:UF具体为IIDG1的并网母线的电压;IN为IIDG1的额定输出电流。
而IIDG1输出的有功电流为:
式中PN1为IIDG1的额定输出功率。
因此,该逆变型电源IIDG1的电流如式(7)所示:
综合以上分析,可以认为为UF与PN1的函数,可以用f1(UF,PN1)表示,又考虑到IN=PN1/UN,因此结合式(5)-(7)可得:
将式(8)转换为一般性结论,则可以得到:步骤S3所述按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源的过程,具体包括:
按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个所述等值电源,其中任一所述逆变型电源的电源特性具体为:
UF为该逆变型电源的并网母线的电压值,为该逆变型电源的输出电流相量,PN为该逆变型电源的额定输出功率,UN为所述电网的额定电压。
从逆变型电源的电源特性可以看出,配电网中发生故障时,逆变型电源的工作电流随着电压的变化而变化,其变化过程为非线性。当单个逆变型电源接入电网时容量较小,对系统短路电流的影响比较小,但如果出现大容量的逆变式电源或接入电网的多个逆变型电源的总容量超出一定值,则需要考虑逆变型电源对电网的影响。
进一步的,根据同一分区电网内逆变型电源之间的相对位置,可以进行具体的等值计算。其中较为典型的情况时两个逆变型电源为同一接入点,也即两个逆变型电源的并网母线相同,输出电流相量的相角相同,此时将这两个逆变型电源进行等值,得到等值电源的等值电流特性为两个逆变型电源的电源特性的和。
也就是说,步骤S3所述按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源的过程,具体可包括:
当位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源为均接入所述并网母线的第一逆变型电源和第二逆变型电源,按照所述电源特性,将所述第一逆变型电源和所述第二逆变型电源等值为接入所述并网母线的所述等值电源,则所述等值电源的所述等值电流特性具体为:
其中为所述等值电源的等值输出电流相量,PN1和PN2分别为所述第一逆变型电源和所述第二逆变型电源的额定输出功率。
如果两个逆变型电源等容量,即PN1=PN2时,式(10)的所述等值电流特性还可以进一步简化为:
可以理解的是,利用上述电流特性,本实施例能够快速计算等值电流特性。
本发明实施例公开了一种具体的故障等值方法,相对于上一实施例,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。
具体的,步骤S3中所述将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源的过程,包括:
S31:将位于同一个所述分区电网内的所述逆变器电源的输出电流相量,均转换为基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量;所述基准dq坐标系以所述逆变器电源的分区点母线的电压相量为d轴方向;
S32:对所述基准dq坐标系的所有d轴电流分量求和,得到所述等值电源的等值d轴分量;对所述基准dq坐标系的所有q轴电流分量求和,得到所述等值电源的等值q轴分量。
参见图3所示的包括多个逆变型电源的电网,该电网中的两个逆变型电源可以代表两类典型电源,第一类电源为通过变压器T与分区点母线B连接的逆变器电源DG1,它的并网母线F的电压和分区点母线B的电压之间存在角度偏移,但并网母线F和分区点母线B之间不计阻抗;第二类为通过有阻抗的电气线路与分区点母线连接的逆变器电源DG2,它在转换坐标系时需要考虑并网母线D和分区点母线B之间的阻抗。将这两类电源的算法进行结合应用,就可以对并网母线与分区点母线之间情况较为复杂的其他逆变器电源的输出电流相量进行分解,得到对应基准dq坐标系内的电流分量。
具体的,参见图4所示,当所述逆变器电源为通过变压器与所述分区点母线连接的第一类电源DG1,根据式(12)计算,得到所述第一类电源在所述基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量:
其中,IDG1.d和IDG1.q分别为所述第一类电源DG1在所述基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量,I'DG1.d和I'DG1.q分别为所述第一类电源DG1在第一dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量,UB.d和UB.q分别为所述分区点母线的电压相量在所述第一dq坐标系的d轴电压分量和q轴电压分量,所述第一dq坐标系以所述第一类电源DG1的并网母线的电压相量为d轴方向,θ1为所述第一dq坐标系超前所述基准dq坐标系的相角差。
根据式(12),即可将第一类电源DG1的输出电流相量从第一dq坐标系转换到基准dq坐标系。
而在计算第二类电源DG2时,并网母线D与分区点母线B之间的阻抗为ZDB=RDB+jXDB,则母线之间存在电气关系如式(13)所示:
其中UB.d和UB.q分别为所述分区点母线的电压相量在所述基准dq坐标系的d轴电压分量和q轴电压分量,UD.d和UD.q为所述第二类电源DG2的并网母线的电压向量在所述基准dq坐标系上的d轴电压分量和q轴电压分量,IDB.d和IDB.q分别为所述第二类电源DG2在所述基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量,实际上和之间为相量变化关系,不论在哪个坐标系上都成立,IDB.d和IDB.q的实际含义为从并网母线D流至分区点母线B的电流的d轴分量和q轴分量,因此通过式(13)将和之间的关系具体到基准dq坐标系上,便于后续计算方便。
图3中可以看出,第二类电源DG2的电流受控于并网母线D的电压而式(13)又可以看出和之间的关系,可以认为第二类电源的电流与分区点母线B的电压之间存在对应关系。考虑到表达的复杂性,可以利用迭代的方式,利用迭代计算得到迭代中使用的迭代方程组具体如式(14)所示:
其中,i为所述迭代方程组的迭代次数;在所述迭代方程组的第i次迭代时,和为所述第二类电源的并网母线的电压向量在所述基准dq坐标系上的d轴电压分量和q轴电压分量,为所述电压向量的幅值,UB.d和UB.q分别为所述分区点母线的电压相量在所述基准dq坐标系的d轴电压分量和q轴电压分量,和分别为所述第二类电源在所述基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量,和分别为所述第二类电源在第二dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量,所述第二dq坐标系以所述第二类电源的并网母线的电压相量为d轴方向,θ2 (i)为所述第二dq坐标系超前所述基准dq坐标系的相角差,IN为所述逆变型电源的额定输出电流。
将分区点母线B的电压第二类电源DG2的额定输出电流IN以及电网额定电压UN输入式(14)的迭代方程组,以计算IDB.d和IDB.q。
进一步的,第二类电源DG2根据迭代方程组计算时需要一个收敛判据,当所述逆变器电源为通过阻抗为ZDB=RDB+jXDB的电气线路与所述分区点母线连接的第二类电源DG2,根据所述迭代方程组计算,直至满足收敛判据为止,所述收敛判据具体为式(15)所示:
其中,ε为收敛因子,按照计算所需精度提前设置,收敛因子越小,迭代结果更准确。
对图3中的电网进行计算过程中,上述步骤已经得到了基准dq坐标系下DG1的电流分量IDG1.d和IDG1.q,以及基准dq坐标系下DG2的电流分量IDB.d和IDB.q,再对其求和可得图3中等值电源的等值输出电流幅值如式(16)所示:
本发明实施例公开了一种具体的故障等值方法,相对于上一实施例,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。
本实施例以图5为例,分析了两种具体的故障情况下如何实现故障等值方法。
如果线路BD之间发生故障,则按照图6对电网进行分区,得到分区电网①、②和③,在分区电网①中,可将逆变型电源DG3、DG4和DG5等值为等值电源DG3~5,同理在分区电网②中,将逆变型电源DG1和DG2等值为等值电源DG1~2,而分区电网③由于只有单个逆变型电源DG6,因此不用等值,等值后的电网如图7所示。
在分区电网①中,首先将DG4与DG5进行等值,将其等值为DG4~5,等效后再将DG4~5与DG3进行等值即可,同样可对DG1与DG2进行等值。
实际计算时,利用母线D的电压,对于异地接入的DG4、DG5利用迭代法计算IDE,迭代过程如图8所示。计算得到IDG4与IDG5后,利用单个逆变型电源的输出特性,由母线D的电压计算可得到IDG3,再分别将其d轴分量与q轴分量叠加,即可得到等效电源DG3~5的输出特性:
在分区电网②中,对于母线B侧的DG1与DG2,同样可利用母线B的电压进行迭代。求得DG2的d轴分量与q轴分量,进行叠加后得到DG1~2的输出特性:
如果线路AB发生故障,按照图9所示,同样根据故障点和大电网接入点作为分界点,划分为分区电网①、②,等值后得到的配电网络如图10所示。
在分区电网①中,将故障一侧的DG1、DG2、DG3、DG4、DG5进行等值。其中利用母线B的电压可分别对IDG2、IDG3、IDG4与IDG5进行迭代计算,而IDG1则可通过单个DG的输出特性计算得到;其中分区电网①中迭代计算的过程如图11所示。
再分别将各个电流的d轴分量与q轴分量叠加,即可得到等效电源DG1~5的输出特性:
在分区电网②中,同样由于只有单个逆变型电源DG6,因此可不用进行等值。
相应的,本发明实施例还公开了一种故障等值系统,应用于包括多个逆变型电源的电网,参见图12所示,包括:
故障点模块1,用于获取所述电网的运行信息,查找故障点在所述电网的接入位置;
分区模块2,用于根据所述接入位置和所述电网内的逆变型电源,对电网进行分区,得到多个分区电网,每个所述分区电网内的电源只包括逆变型电源;
等值模块3,用于按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源。
其中,本实施例具有与上文实施例中故障等值方法相同的有益效果,此处不再赘述。
相应的,本发明实施例还公开了一种故障等值装置,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述故障等值方法的步骤。
具体的,本实施例中有关所述故障等值方法的细节描述参照上文实施例中的相关内容,此处不再赘述。
其中,本实施例具有与上文实施例中故障等值方法相同的有益效果,此处不再赘述。
相应的,本发明实施例还公开了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述故障等值方法的步骤。
具体的,本实施例中有关所述故障等值方法的细节描述参照上文实施例中的相关内容,此处不再赘述。
其中,本实施例具有与上文实施例中故障等值方法相同的有益效果,此处不再赘述。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种故障等值方法、系统、装置及可读存储介质进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种故障等值方法,其特征在于,应用于包括多个逆变型电源的电网,包括:
获取所述电网的运行信息,查找故障点在所述电网的接入位置;
根据所述接入位置和所述电网内的逆变型电源,对所述电网进行分区,得到多个分区电网,每个所述分区电网内的电源只包括逆变型电源;
按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源。
2.根据权利要求1所述故障等值方法,其特征在于,所述按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源的过程,具体包括:
按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个所述等值电源,其中任一所述逆变型电源的电源特性具体为:
UF为该逆变型电源的并网母线的电压值,为该逆变型电源的输出电流相量,PN为该逆变型电源的额定输出功率,UN为所述电网的额定电压。
3.根据权利要求2所述故障等值方法,其特征在于,所述按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源的过程,具体包括:
当位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源为均接入所述并网母线的第一逆变型电源和第二逆变型电源,按照所述电源特性,将所述第一逆变型电源和所述第二逆变型电源等值为接入所述并网母线的所述等值电源,则所述等值电源的所述等值电流特性具体为:
其中为所述等值电源的等值输出电流相量,PN1和PN2分别为所述第一逆变型电源和所述第二逆变型电源的额定输出功率。
4.根据权利要求3所述故障等值方法,其特征在于,所述将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源的过程,具体包括:
将位于同一个所述分区电网内的所述逆变器电源的输出电流相量,均转换为基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量;所述基准dq坐标系以所述逆变器电源的分区点母线的电压相量为d轴方向;
对所述基准dq坐标系的所有d轴电流分量求和,得到所述等值电源的等值d轴分量;对所述基准dq坐标系的所有q轴电流分量求和,得到所述等值电源的等值q轴分量。
5.根据权利要求4所述故障等值方法,其特征在于,所述将位于同一个所述分区电网内的所述逆变器电源的输出电流相量,均转换为基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量的过程,具体包括:
当所述逆变器电源为通过变压器与所述分区点母线连接的第一类电源,根据下式计算,得到所述第一类电源在所述基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量:
其中,IDG1.d和IDG1.q分别为所述第一类电源在所述基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量,I'DG1.d和I'DG1.q分别为所述第一类电源在第一dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量,U'B.d和U'B.q分别为所述分区点母线的电压相量在所述第一dq坐标系的d轴电压分量和q轴电压分量,所述第一dq坐标系以所述第一类电源的并网母线的电压相量为d轴方向,θ1为所述第一dq坐标系超前所述基准dq坐标系的相角差。
6.根据权利要求5所述故障等值方法,其特征在于,所述将位于同一个所述分区电网内的所述逆变器电源的输出电流相量,均转换为基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量的过程,具体包括:
当所述逆变器电源为通过阻抗为ZDB=RDB+jXDB的电气线路与所述分区点母线连接的第二类电源,根据迭代方程组计算,所述迭代方程组具体为:
其中,i为所述迭代方程组的迭代次数;在所述迭代方程组的第i次迭代时,和为所述第二类电源的并网母线的电压向量在所述基准dq坐标系上的d轴电压分量和q轴电压分量,为所述电压向量的幅值,UB.d和UB.q分别为所述分区点母线的电压相量在所述基准dq坐标系的d轴电压分量和q轴电压分量,和分别为所述第二类电源在所述基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量,和分别为所述第二类电源在第二dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量,所述第二dq坐标系以所述第二类电源的并网母线的电压相量为d轴方向,θ2 (i)为所述第二dq坐标系超前所述基准dq坐标系的相角差,IN为所述逆变型电源的额定输出电流。
7.根据权利要求6所述故障等值方法,其特征在于,所述将位于同一个所述分区电网内的所述逆变器电源的输出电流相量,均转换为基准dq坐标系的d轴电流分量和q轴电流分量的过程,还包括:
当所述逆变器电源为通过阻抗为ZDB=RDB+jXDB的电气线路与所述分区点母线连接的第二类电源,根据所述迭代方程组计算,直至满足收敛判据为止,所述收敛判据具体为:
ε为收敛因子。
8.一种故障等值系统,其特征在于,应用于包括多个逆变型电源的电网,包括:
故障点模块,用于获取所述电网的运行信息,查找故障点在所述电网的接入位置;
分区模块,用于根据所述接入位置和所述电网内的逆变型电源,对电网进行分区,得到多个分区电网,每个所述分区电网内的电源只包括逆变型电源;
等值模块,用于按照所述逆变型电源的电源特性,将位于同一个所述分区电网内的所述逆变型电源等值为一个等值电源。
9.一种故障等值装置,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述故障等值方法的步骤。
10.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述故障等值方法的步骤。
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2018
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