CN110880764B - 一种含逆变型分布式电源不平衡配电网的故障处理方法 - Google Patents

一种含逆变型分布式电源不平衡配电网的故障处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含逆变型分布式电源不平衡配电网的故障处理方法。所述方法包括：输入所需参数；设置计算误差精度；形成注入节点电流矩阵；计算有源网络中节点电压矩阵；计算无源网络中节点电压矩阵；计算故障后节点矩阵；计算各分布式电源及不对称线路补偿电流源和不对称负荷补偿电流源输出的电流；以同一节点电压的最大差值作为计算误差，判断计算误差是否小于设定值，若是则输出计算结果；若否则从形成注入节点的电流矩阵开始重新计算；根据计算结果对配电网进行优化。本发明适用于含不平衡元件的复杂配电网故障处理，适用性强，精度高。

Description

一种含逆变型分布式电源不平衡配电网的故障处理方法
技术领域
本发明属于电力系统故障处理领域，尤其涉及一种含逆变型分布式电源不平衡配电网的故障处理方法。
背景技术
近年来，以可再生能源为基础的分布式发电技术得到了快速的发展和广泛的应用。分布式电源按其接口类型可分为旋转型和逆变型。旋转型分布式电源的输出与传统发电机类似，而逆变型分布式电源的输出则受控制策略的影响而具有很强的非线性，从而使传统配电网的故障处理方法不再适用于含逆变型分布式电源的配电网
另一方面，系统不平衡是配电网的一个主要特征，随着电网的日益发展成熟，配电网不平衡现象越加凸出，进一步增加了含逆变型分布式电源配电网故障处理的难度。
例如含低电压穿越型分布式电源配电网的短路电流计算方法(杨杉，同向前.含低电压穿越型分布式电源配电网的短路电流计算方法[J].电力系统自动化,2016,40(11):93-99+151)只考虑了含逆变型分布式电源平衡配电网的故障处理。而在另一技术文献中考虑了不平衡配电网([2]T.-H.Chen,M.-S.Chen,W.-J.Lee,P.Kotas,and P.V.Olinda,“Distribution system short circuit analysis—A rigid approach,”IEEETrans.Power Syst.,vol.7,no.1,pp.444–450,Feb.1992)，但是没有考虑逆变型分布式电源接入的情况。因此，研究有效的含逆变型分布式电源不平衡配电网故障处理方法具有重要的意义。
发明内容
为克服现有技术存在的不足，本发明提供一种含逆变型分布式电源不平衡配电网的故障处理方法，以解决分布式电源接入不平衡配电网时的故障处理问题，本发明不受分布式电源的容量、数量、接入位置、不平衡元件的数量、故障类型以及过渡电阻的影响，具有较强的适用性和工程实用性。
本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
一种含逆变型分布式电源不平衡配电网的故障处理方法，包括以下步骤：
S1.输入电力系统额定电压，电力系统正序、负序和零序阻抗矩阵，电力系统电源、接入配电网中的各分布式电源的正序、负序及零序额定电流，不对称线路和不对称负荷补偿电流源的正序、负序及零序额定电流设为0；
S2.输入故障类型、故障位置及过渡电阻；
S3.设置计算误差精度ε；
S4.根据电力系统电源、各分布式电源、不对称线路补偿电流源和不对称负荷补偿电流源的正序、负序、零序输出电流，形成注入节点的正序、负序和零序电流矩阵；
S5.根据系统正序、负序和零序阻抗矩阵和注入节点的正序、负序和零序电流矩阵求出有源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵；
S6.根据故障类型及过渡电阻求出故障电流从而求出无源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵；
S7.将有源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵和无源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵相加得到故障后节点正序、负序和零序电压矩阵；
S8根据故障后各节点正序、负序和零序电压求出各分布式电源及不对称线路补偿电流源和不对称负荷补偿电流源输出的正序、负序和零序电流；
S9.用前后两次计算的同一节点电压的最大差值作为计算误差，判断计算误差是否小于设定值，若是，则输出计算结果；否则，返回S4；
S10.根据S9的计算结果对配电网进行优化。
进一步地，步骤S4中，注入节点正序、负序和零序电流矩阵为：
Figure BDA0002253087950000021
式中，
Figure BDA0002253087950000022
和
Figure BDA0002253087950000023
分别表示第k次迭代时注入节点的正序、负序和零序电流矩阵；
Figure BDA0002253087950000024
和
Figure BDA0002253087950000025
分别表示第k次迭代时的电力系统电源输出电流的正序、负序和零序值；
Figure BDA0002253087950000026
和
Figure BDA0002253087950000027
分别代表第k次迭代时位于节点t的分布式电源的输出电流的正序、负序和零序值；
Figure BDA0002253087950000028
和
Figure BDA0002253087950000029
分别表示位于节点i的不对称线路补偿电流源的正序、负序及零序输出电流；
Figure BDA00022530879500000210
和
Figure BDA00022530879500000211
分别表示位于节点j的不对称负荷补偿电流源的正序、负序及零序输出电流。
进一步地，步骤S5中，有源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵的计算值为：
Figure BDA00022530879500000212
Figure BDA00022530879500000213
Figure BDA0002253087950000031
式中，
Figure BDA0002253087950000032
和
Figure BDA0002253087950000033
分别表示有源网络中第k+1次迭代时节点正序、负序和零序电压矩阵；
Figure BDA0002253087950000034
和
Figure BDA0002253087950000035
分别表示有源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和n的正序电压；
Figure BDA0002253087950000036
和
Figure BDA0002253087950000037
分别表示有源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的负序电压；
Figure BDA0002253087950000038
和
Figure BDA0002253087950000039
分别表示有源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的零序电压；Z1、Z2和Z0分别代表系统正序、负序和零序阻抗矩阵。
进一步地，步骤S6中，所述故障电流包括单相接地故障故障点序电流、两相短路故障点序电流、两相接地故障故障点序电流、三相接地故障故障点序电流；
单相接地故障故障点序电流计算值为：
Figure BDA00022530879500000310
两相短路故障点序电流计算值为：
Figure BDA00022530879500000311
两相接地故障故障点序电流计算值为：
Figure BDA00022530879500000312
Figure BDA00022530879500000313
三相接地故障故障点序电流计算值为：
Figure BDA0002253087950000041
Figure BDA0002253087950000042
式中，
Figure BDA0002253087950000043
和
Figure BDA0002253087950000044
分别表示故障节点正序电压、负序电压和零序电压；ZΔ为附加阻抗；Z1(f,f)、Z2(f,f)和Z0(f,f)分别表示系统正序、负序和零序阻抗矩阵中第f行，第f列的值；
Figure BDA0002253087950000045
和
Figure BDA0002253087950000046
分别表示故障节点正序电流，负序电流和零序电流；zf代表过渡电阻。
进一步地，步骤S6中，无源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵的计算值为：
Figure BDA0002253087950000047
Figure BDA0002253087950000048
Figure BDA0002253087950000049
式中，
Figure BDA00022530879500000410
和
Figure BDA00022530879500000411
分别表示无源网络中第k+1次迭代时节点正序、负序和零序电压矩阵；
Figure BDA00022530879500000412
和
Figure BDA00022530879500000413
分别表示无源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的正序电压；
Figure BDA00022530879500000414
和
Figure BDA00022530879500000415
分别表示无源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的负序电压；
Figure BDA00022530879500000416
和
Figure BDA00022530879500000417
分别表示无源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的零序电压；
Figure BDA00022530879500000418
和
Figure BDA00022530879500000419
分别表示第k+1次迭代时无源网络中注入节点的正序、负序和零序电流矩阵，
Figure BDA00022530879500000420
分别表示无源网络中第k+1次迭代时节点的正序、负序和零序电流。
进一步地，步骤S7中，故障后节点正序、负序和零序电压矩阵的计算值为：
Figure BDA0002253087950000051
Figure BDA0002253087950000052
Figure BDA0002253087950000053
式中，
Figure BDA0002253087950000054
和
Figure BDA0002253087950000055
分别表示第k+1次迭代时故障后节点正序、负序和零序电压矩阵。
进一步地，步骤S8中，各分布式电源及不对称线路补偿电流源和不对称负荷补偿电流源输出的正序、负序和零序电流为：
所述分布式电源的输出电流计算值为：
Figure BDA0002253087950000056
式中，
Figure BDA0002253087950000057
表示低电压穿越运行期间的参考无功电流；IN表示分布式电源的额定电流；Upcc.f表示故障后并网点电压标幺值，该值为故障后并网点电压的幅值与系统额定电压的幅值之比；K1表示电压支撑系数，反映了无功功率的动态支撑能力；K2决定了低电压下分布式电源允许输出的最大无功电流；
Figure BDA0002253087950000058
代表故障时并网点的正序电压幅值；
Figure BDA0002253087950000059
代表故障时逆变型分布式电源的参考有功功率；IIIDG.q和IIIDG.d分别表示逆变型分布式电源输出无功参考电流和有功参考电流；Kmax表示允许的最大电流系数；α代表并网点电压向量初始相位；
Figure BDA00022530879500000510
为分布式电源的输出电流；
所述不对称线路补偿电流源的输出电流计算值为：
Figure BDA0002253087950000061
式中：下标1、2和0代表正序、负序和零序；
Figure BDA0002253087950000062
和
Figure BDA0002253087950000063
分别代表不同节点间正序对负序的互导纳、正序对零序的互导纳、负序对正序的互导纳、负序对零序的互导纳、零序对正序以及零序对负序的互导纳；
Figure BDA0002253087950000064
Figure BDA0002253087950000065
和
Figure BDA0002253087950000066
分别代表线路和地间正序对负序的互导纳、正序对零序的互导纳、负序对正序的互导纳、负序对零序的互导纳、零序对正序以及零序对负序的互导纳；Ui和Uj分别代表节点i和j的节点电压；
Figure BDA0002253087950000067
表示节点i和j之间不对称线路的补偿电流；
Figure BDA0002253087950000068
表示节点i和对地不对称导纳的补偿电流；
所述不对称负荷补偿电流源的输出电流计算值为：
Figure BDA0002253087950000069
式中，Ii代表不对称负荷补偿电流源的输出电流；
Figure BDA00022530879500000610
和
Figure BDA00022530879500000611
分别代表不对称负荷正序对负序的互导纳、正序对零序的互导纳、负序对正序的互导纳、负序对零序的互导纳、零序对正序以及零序对负序的互导纳。
进一步地，步骤S9中，计算误差的计算值为：
Figure BDA00022530879500000612
式中，i表示节点；n表示总节点数；k表示迭代次数。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明着眼于解决含逆变型分布式电源不平衡配电网的故障处理问题，可有效解决逆变型分布式电源的接入以及系统不平衡所造成的传统配电网故障处理方法不适用的问题，本发明工程适用性强。
2、本方法充分利用序网解耦的特性，通过将系统不平衡线路及负荷进行对称等效，然后在序域中进行求解，易于编程实现。
3、本方法充分考虑了逆变型分布式电源故障穿越的要求，能有效计算出分布式电源的输出电流；不仅如此，本方法充分考虑了不平衡负荷及线路对短路电流的影响，计算精度高。
4、本方法充分考虑了各种实际情况，能适用于平衡以及不平衡配电网的故障处理，可靠性高，在实际工程中具有较强的实用性。
附图说明
图1是本发明实施例中的配电网单线图。
图2是本发明实施例中系统正序、负序和零序阻抗矩阵示意图。
图3是本发明所述一种含逆变型分布式电源不平衡配电网的故障处理方法的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施作进一步详细说明。
实施例：
本实施例以图1所示的配电网为例，其中，1～12为配电网中的节点，节点1到节点2的线路、节点2到节点3的线路、节点1到节点6的线路、节点1到节点4的线路、节点4到节点5的线路、节点6到节点7的线路、节点7到节点8的线路、节点6到节点11的线路、节点6到节点9的线路、节点9到节点10的线路和节点9到节点12的线路的长度分别为1km、1km、2km、1km、3km、1.5km、2km、2.5km、1km、2km和3km；线路阻抗Z12、Z23、Z16、Z14、Z45、Z67、Z78、Z611、Z69、Z910、Z912的计算公式如下：
0.13+j*0.356Ω/km；
其中，负荷LD1：A相：2+j*0.5/MVA，B相：1+j*0.4/MVA，C相：0.5+j*0.1/MVA；负荷LD2：A相：0.5+j*0.15/MVA，B相：1+j*0.4/MVA，C相：0.2+j*0.1/MVA；负荷LD3：A相：1/MVA，B相：1/MVA，C相：1/MVA；负荷LD4：A相：1+j*0.5/MVA，B相：3+j*0.5/MVA，C相：1/MVA；负荷LD5：A相：2/MVA，B相：2/MVA，C相：2/MVA；负荷LD6：A相：1+j*0.4/MVA，B相：1+j*0.4/MVA，C相：2/MVA；IBDG1和IBDG2的容量分别为4MW和3MW；系统线路对地不平衡电容分别为：CA＝3*10-6F/km，CB＝6*10-6F/km，CC＝9*10-6F/km。
一种含逆变型分布式电源不平衡配电网的故障处理方法，如图2所示，包括以下步骤：
S1.输入电源、系统参数及各分布式电源额定电流：系统电源电压为Es＝10.5kV,系统电源电抗为L＝0.75mH；分布式电源IBDG1和IBDG2的额定电流分别为0.326kA和0.245kA；系统正序、负序和零序阻抗矩阵相等，如图3所示。
S2.输入故障类型、故障位置及过渡电阻。
S3.设置计算误差精度为ε＝1*10-3。
S4.根据电力系统电源、各分布式电源、不对称线路补偿电流源和不对称负荷补偿电流源的正序、负序、零序输出电流，形成注入节点的正序、负序和零序电流矩阵；
Figure BDA0002253087950000081
式中，
Figure BDA0002253087950000082
和
Figure BDA0002253087950000083
分别表示第k次迭代时注入节点的正序、负序和零序电流矩阵；
Figure BDA0002253087950000084
和
Figure BDA0002253087950000085
分别表示第k次迭代时的电力系统电源输出电流的正序、负序和零序值；
Figure BDA0002253087950000086
和
Figure BDA0002253087950000087
分别代表第k次迭代时位于节点t的分布式电源的输出电流的正序、负序和零序值；
Figure BDA0002253087950000088
和
Figure BDA0002253087950000089
分别表示位于节点i的不对称线路补偿电流源的正序、负序及零序输出电流；
Figure BDA00022530879500000810
和
Figure BDA00022530879500000811
分别表示位于节点j的不对称负荷补偿电流源的正序、负序及零序输出电流。
S5.根据系统正序、负序和零序阻抗矩阵和注入节点的正序、负序和零序电流矩阵求出有源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵：
Figure BDA00022530879500000812
Figure BDA00022530879500000813
Figure BDA00022530879500000814
式中，
Figure BDA00022530879500000815
和
Figure BDA00022530879500000816
分别表示有源网络中第k+1次迭代时节点正序、负序和零序电压矩阵；
Figure BDA00022530879500000817
和
Figure BDA00022530879500000818
分别表示有源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和n的正序电压；
Figure BDA00022530879500000819
和
Figure BDA00022530879500000820
分别表示有源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的负序电压；
Figure BDA00022530879500000821
和
Figure BDA00022530879500000822
分别表示有源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的零序电压；Z1、Z2和Z0分别代表系统正序、负序和零序阻抗矩阵。
S6.根据故障类型及过渡电阻求出故障电流从而求出无源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵；
所述故障电流包括单相接地故障故障点序电流、两相短路故障点序电流、两相接地故障故障点序电流、三相接地故障故障点序电流；
单相接地故障故障点序电流计算值为：
Figure BDA0002253087950000091
两相短路故障点序电流计算值为：
Figure BDA0002253087950000092
两相接地故障故障点序电流计算值为：
Figure BDA0002253087950000093
Figure BDA0002253087950000094
三相接地故障故障点序电流计算值为：
Figure BDA0002253087950000095
Figure BDA0002253087950000096
式中，
Figure BDA0002253087950000097
和
Figure BDA0002253087950000098
分别表示故障节点正序电压、负序电压和零序电压；ZΔ为附加阻抗；Z1(f,f)、Z2(f,f)和Z0(f,f)分别表示系统正序、负序和零序阻抗矩阵中第f行，第f列的值；
Figure BDA0002253087950000101
和
Figure BDA0002253087950000102
分别表示故障节点正序电流，负序电流和零序电流；zf代表过渡电阻。
无源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵的计算值为：
Figure BDA0002253087950000103
Figure BDA0002253087950000104
Figure BDA0002253087950000105
式中，
Figure BDA0002253087950000106
和
Figure BDA0002253087950000107
分别表示无源网络中第k+1次迭代时节点正序、负序和零序电压矩阵；
Figure BDA0002253087950000108
和
Figure BDA0002253087950000109
分别表示无源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的正序电压；
Figure BDA00022530879500001010
和
Figure BDA00022530879500001011
分别表示无源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的负序电压；
Figure BDA00022530879500001012
和
Figure BDA00022530879500001013
分别表示无源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的零序电压；
Figure BDA00022530879500001014
和
Figure BDA00022530879500001015
分别表示第k+1次迭代时无源网络中注入节点的正序、负序和零序电流矩阵，
Figure BDA00022530879500001016
分别表示无源网络中第k+1次迭代时节点的正序、负序和零序电流。
S7.将有源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵和无源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵相加得到故障后节点正序、负序和零序电压矩阵：
Figure BDA00022530879500001017
Figure BDA00022530879500001018
Figure BDA00022530879500001019
式中，
Figure BDA00022530879500001020
和
Figure BDA00022530879500001021
分别表示第k+1次迭代时故障后节点正序、负序和零序电压矩阵。
S8根据故障后各节点正序、负序和零序电压求出各分布式电源及不对称线路补偿电流源和不对称负荷补偿电流源输出的正序、负序和零序电流：
所述分布式电源的输出电流计算值为：
Figure BDA0002253087950000111
式中，
Figure BDA0002253087950000112
表示低电压穿越运行期间的参考无功电流；IN表示分布式电源的额定电流；Upcc.f表示故障后并网点电压标幺值，该值为故障后并网点电压的幅值与系统额定电压的幅值之比；K1表示电压支撑系数，反映了无功功率的动态支撑能力；K2决定了低电压下分布式电源允许输出的最大无功电流；
Figure BDA0002253087950000113
代表故障时并网点的正序电压幅值；
Figure BDA0002253087950000114
代表故障时逆变型分布式电源的参考有功功率；IIIDG.q和IIIDG.d分别表示逆变型分布式电源输出无功参考电流和有功参考电流；Kmax表示允许的最大电流系数；α代表并网点电压向量初始相位；
Figure BDA0002253087950000115
为分布式电源的输出电流；
所述不对称线路补偿电流源的输出电流计算值为：
Figure BDA0002253087950000116
式中：下标1、2和0代表正序、负序和零序；
Figure BDA0002253087950000117
和
Figure BDA0002253087950000118
分别代表不同节点间正序对负序的互导纳、正序对零序的互导纳、负序对正序的互导纳、负序对零序的互导纳、零序对正序以及零序对负序的互导纳；
Figure BDA0002253087950000119
Figure BDA00022530879500001110
和
Figure BDA00022530879500001111
分别代表线路和地间正序对负序的互导纳、正序对零序的互导纳、负序对正序的互导纳、负序对零序的互导纳、零序对正序以及零序对负序的互导纳；Ui和Uj分别代表节点i和j的节点电压；
Figure BDA00022530879500001112
表示节点i和j之间不对称线路的补偿电流；
Figure BDA00022530879500001113
表示节点i和对地不对称导纳的补偿电流；
所述不对称负荷补偿电流源的输出电流计算值为：
Figure BDA0002253087950000121
式中，Ii代表不对称负荷补偿电流源的输出电流；
Figure BDA0002253087950000122
和
Figure BDA0002253087950000123
分别代表不对称负荷正序对负序的互导纳、正序对零序的互导纳、负序对正序的互导纳、负序对零序的互导纳、零序对正序以及零序对负序的互导纳。
S9.用前后两次计算的同一节点电压的最大差值作为计算误差，判断计算误差是否小于设定值，若是，则输出计算结果；否则，返回S4：
计算误差的计算值为：
Figure BDA0002253087950000124
式中，i表示节点；n表示总节点数；k表示迭代次数。
S10.根据计算结果对配电网进行优化。
下面列举四种不同的故障类型予以说明：
情况1：节点8发生三相短路故障，过渡电阻为0.5Ω，正序、负序和零序故障电流计算值分别为3.4054∠-61.905°(kV)、0.0252∠80.864°(kV)和0.0127∠39.430°(kV)，正序、负序和零序故障电流仿真值分别为3.4055∠-61.715°(kV)、0.0252∠80.951°(kV)和0.0128∠39.791°(kV)。
情况2：节点8发生两相接地短路，过渡电阻为1Ω，正序、负序和零序故障电流计算值分别为2.007∠-52.509°(kV)、1.012∠127.412°(kV)和0.995∠127.570°(kV)，正序、负序和零序故障电流仿真值分别为2.007∠-52.518°(kV)、1.012∠127.400°(kV)和0.995∠127.565°(kV)。
情况3：节点9发生单相接地短路，过渡电阻为100Ω，正序、负序和零序故障电流计算值分别为0.0269∠-2.677°(kV)、0.0268∠-2.676°(kV)和0.0268∠-2.676°(kV)，正序、负序和零序故障电流仿真值分别为0.0268∠-2.676°(kV)、0.0268∠-2.676°(kV)和0.0268∠-2.676°(kV)。
情况4：节点12发生两相短路，过渡电阻为5Ω，正序、负序和零序故障电流计算值分别为0.9990∠-38.184°(kV)、1.0000∠141.815°(kV)和0∠0°(kV)，正序、负序和零序故障电流仿真值分别为1.0002∠-38.297°(kV)、1.0002∠141.703°(kV)和0∠0°(kV)。
对比上述四种情况的故障电流计算值以及故障电流仿真值，本发明采用基于序网的故障处理方法，能准确计算含逆变型分布式电源不平衡配电网的故障电流，适用于多个分布式电源接入的复杂不平衡系统，具有较高的适用性。
尽管已经举出和描述了本发明的实施例，对于本领域的技术人员而言，可以理解的是，在不脱离本发明原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种等效的变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及同等范围限定。

Claims (2)

1.一种含逆变型分布式电源不平衡配电网的故障处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.输入电力系统额定电压，电力系统正序、负序和零序阻抗矩阵，电力系统电源、接入配电网中的各分布式电源的正序、负序及零序额定电流，不对称线路和不对称负荷补偿电流源的正序、负序及零序额定电流设为0；
S2.输入故障类型、故障位置及过渡电阻；
S3.设置计算误差精度ε；
S4.根据电力系统电源、各分布式电源、不对称线路补偿电流源和不对称负荷补偿电流源的正序、负序、零序输出电流，形成注入节点的正序、负序和零序电流矩阵；
注入节点正序、负序和零序电流矩阵为：
Figure FDA0004108437290000011
式中，
Figure FDA0004108437290000012
和
Figure FDA0004108437290000013
分别表示第k次迭代时注入节点的正序、负序和零序电流矩阵；
Figure FDA0004108437290000014
和
Figure FDA0004108437290000015
分别表示第k次迭代时的电力系统电源输出电流的正序、负序和零序值；
Figure FDA0004108437290000016
和
Figure FDA0004108437290000017
分别代表第k次迭代时位于节点t的分布式电源的输出电流的正序、负序和零序值；
Figure FDA0004108437290000018
和
Figure FDA0004108437290000019
分别表示位于节点i的不对称线路补偿电流源的正序、负序及零序输出电流；
Figure FDA00041084372900000110
和
Figure FDA00041084372900000111
分别表示位于节点j的不对称负荷补偿电流源的正序、负序及零序输出电流；
S5.根据系统正序、负序和零序阻抗矩阵和注入节点的正序、负序和零序电流矩阵求出有源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵；有源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵的计算值为：
Figure FDA00041084372900000112
Figure FDA00041084372900000113
Figure FDA00041084372900000114
式中，
Figure FDA00041084372900000115
和
Figure FDA00041084372900000116
分别表示有源网络中第k+1次迭代时节点正序、负序和零序电压矩阵；
Figure FDA00041084372900000117
和
Figure FDA00041084372900000118
分别表示有源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和n的正序电压；
Figure FDA0004108437290000021
和
Figure FDA0004108437290000022
分别表示有源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的负序电压；
Figure FDA0004108437290000023
和
Figure FDA0004108437290000024
分别表示有源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的零序电压；Z1、Z2和Z0分别代表系统正序、负序和零序阻抗矩阵；
S6.根据故障类型及过渡电阻求出故障电流从而求出无源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵；所述故障电流包括单相接地故障故障点序电流、两相短路故障点序电流、两相接地故障故障点序电流、三相接地故障故障点序电流；
单相接地故障故障点序电流计算值为：
Figure FDA0004108437290000025
两相短路故障点序电流计算值为：
Figure FDA0004108437290000026
两相接地故障故障点序电流计算值为：
Figure FDA0004108437290000027
Figure FDA0004108437290000028
三相接地故障故障点序电流计算值为：
Figure FDA0004108437290000029
Figure FDA0004108437290000031
式中，
Figure FDA0004108437290000032
和
Figure FDA0004108437290000033
分别表示故障节点正序电压、负序电压和零序电压；ZΔ为附加阻抗；Z1(f,f)、Z2(f,f)和Z0(f,f)分别表示系统正序、负序和零序阻抗矩阵中第f行，第f列的值；
Figure FDA0004108437290000034
和
Figure FDA0004108437290000035
分别表示故障节点正序电流，负序电流和零序电流；zf代表过渡电阻；
无源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵的计算值为：
Figure FDA0004108437290000036
Figure FDA0004108437290000037
Figure FDA0004108437290000038
式中，
Figure FDA0004108437290000039
和
Figure FDA00041084372900000310
分别表示无源网络中第k+1次迭代时节点正序、负序和零序电压矩阵；
Figure FDA00041084372900000311
和
Figure FDA00041084372900000312
分别表示无源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的正序电压；
Figure FDA00041084372900000313
和
Figure FDA00041084372900000314
分别表示无源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的负序电压；
Figure FDA00041084372900000315
和
Figure FDA00041084372900000316
分别表示无源网络中，第k+1次迭代时节点1、节点i和节点n的零序电压；
Figure FDA00041084372900000317
和
Figure FDA00041084372900000318
分别表示第k+1次迭代时无源网络中注入节点的正序、负序和零序电流矩阵，
Figure FDA00041084372900000319
分别表示无源网络中第k+1次迭代时节点的正序、负序和零序电流；
S7.将有源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵和无源网络中节点正序、负序和零序电压矩阵相加得到故障后节点正序、负序和零序电压矩阵；故障后节点正序、负序和零序电压矩阵的计算值为：
Figure FDA00041084372900000320
Figure FDA00041084372900000321
Figure FDA0004108437290000041
式中，
Figure FDA0004108437290000042
和
Figure FDA0004108437290000043
分别表示第k+1次迭代时故障后节点正序、负序和零序电压矩阵
S8根据故障后各节点正序、负序和零序电压求出各分布式电源及不对称线路补偿电流源和不对称负荷补偿电流源输出的正序、负序和零序电流；各分布式电源及不对称线路补偿电流源和不对称负荷补偿电流源输出的正序、负序和零序电流为：
所述分布式电源的输出电流计算值为：
Figure FDA0004108437290000044
式中，
Figure FDA0004108437290000045
表示低电压穿越运行期间的参考无功电流；IN表示分布式电源的额定电流；Upcc.f表示故障后并网点电压标幺值，该值为故障后并网点电压的幅值与系统额定电压的幅值之比；K1表示电压支撑系数，反映了无功功率的动态支撑能力；K2决定了低电压下分布式电源允许输出的最大无功电流；
Figure FDA0004108437290000046
代表故障时并网点的正序电压幅值；
Figure FDA0004108437290000047
代表故障时逆变型分布式电源的参考有功功率；IIIDG.q和IIIDG.d分别表示逆变型分布式电源输出无功参考电流和有功参考电流；Kmax表示允许的最大电流系数；α代表并网点电压向量初始相位；
Figure FDA0004108437290000048
为分布式电源的输出电流；
所述不对称线路补偿电流源的输出电流计算值为：
Figure FDA0004108437290000051
式中：下标1、2和0代表正序、负序和零序；
Figure FDA0004108437290000052
和
Figure FDA0004108437290000053
分别代表不同节点间正序对负序的互导纳、正序对零序的互导纳、负序对正序的互导纳、负序对零序的互导纳、零序对正序以及零序对负序的互导纳；
Figure FDA0004108437290000054
Figure FDA0004108437290000055
和
Figure FDA0004108437290000056
分别代表线路和地间正序对负序的互导纳、正序对零序的互导纳、负序对正序的互导纳、负序对零序的互导纳、零序对正序以及零序对负序的互导纳；Ui和Uj分别代表节点i和j的节点电压；
Figure FDA0004108437290000057
表示节点i和j之间不对称线路的补偿电流；
Figure FDA0004108437290000058
表示节点i和对地不对称导纳的补偿电流；
所述不对称负荷补偿电流源的输出电流计算值为：
Figure FDA0004108437290000059
式中，
Figure FDA00041084372900000510
代表不对称负荷补偿电流源的输出电流；
Figure FDA00041084372900000511
和
Figure FDA00041084372900000512
分别代表不对称负荷正序对负序的互导纳、正序对零序的互导纳、负序对正序的互导纳、负序对零序的互导纳、零序对正序以及零序对负序的互导纳
S9.用前后两次计算的同一节点电压的最大差值作为计算误差，判断计算误差是否小于设定值，若是，则输出计算结果；否则，返回S4；
S10.根据S9的计算结果对配电网进行优化。
2.根据权利要求1所述的含逆变型分布式电源不平衡配电网的故障处理方法，其特征在于，步骤S9中，计算误差的计算值为：
Figure FDA00041084372900000513
式中，i表示节点；n表示总节点数；k表示迭代次数。
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