CN113904313B - 一种含可控移相器的电力系统的短路电流抑制方法及装置 - Google Patents

一种含可控移相器的电力系统的短路电流抑制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含可控移相器的电力系统的短路电流抑制方法及装置，所述方法对电力系统进行监测，在电力系统运行发生短路故障时，获取故障位置信息以及可控移相器的档位信息；根据故障位置信息以及可控移相器的档位信息从电抗值投切选取策略表中选定待调整电抗值；根据待调整电抗值调整电抗元件的投切方式，从而实现对短路电流的抑制。通过本发明实施例能够结合可控移相器对电力系统的短路电流进行抑制避免电力系统的短路电流超标。

Description

一种含可控移相器的电力系统的短路电流抑制方法及装置
技术领域
本发明涉及电力电网技术领域，尤其涉及一种含可控移相器的电力系统的短路电流抑制方法及装置。
背景技术
随着经济社会的快速发展，我国电网规模不断扩大，用电负荷日益增长，由此引发的短路电流超标问题日益凸显，电网安全和可靠运行面临较为严峻的考验。当前，我国电网结构密集复杂，若故障发生后因短路电流超标影响断路器开断能力，使得故障清除出现延迟，将可能导致大面积停电事故。因此，如何抑制短路电流水平成为电网稳定运行亟待解决的关键问题。
可控移相器能够在控制线路潮流和提高关键断面输送能力上起到较为突出的作用，可解决电网长期存在的潮流分布不均、线路利用率不足等问题，具有较好的发展前景。但现有可控移相器的研究主要集中在改善系统潮流分布、提高系统稳定性等方面，对于可控移相器安装后系统短路电流的研究相对较少。同时，在实际应用层面，虽然移相器的安装能够增大线路阻抗，一定程度上降低系统短路电流，但由于其主要功能体现在潮流调控，对短路电流抑制作用有限。因此如何抑制设置有可控移相器的电力系统的短路电流是一个亟需解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种含可控移相器的电力系统的短路电流抑制方法及装置，可对设置有可控移相器的电力系统的短路电流进行抑制，避免电力系统的短路电流超标。
本发明一实施例提供了一种含可控移相器的电力系统的短路电流抑制方法，包括：获取电力系统发生短路故障时的故障位置信息以及可控移相器的档位信息；
根据所述故障位置信息以及所述工作档位信息从预设的电抗值投切选取策略表中，选定满足短路电流抑制需求的待调整电抗值；
根据所述待调整电抗值调整电抗元件的投切方式；
其中，所述电抗元件设置在所述可控移相器所接入线路首端的母线侧；所述电抗值投切选取策略表的生成包括：
获取可控移相器在不同档位下的等值阻抗，并根据各等值阻抗构建可控移相器工作在不同档位时所述电力系统的节点阻抗矩阵；
设定不同的短路故障点，根据各短路故障点对各节点阻抗矩阵进行修正，继而基于修正后的各节点阻抗矩阵，计算在不同工况下电力系统中各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗；其中，每一工况对应一短路故障点以及可控移相器的一个档位；
根据各所述转移阻抗计算在不同工况下电力系统的短路电流周期分量和短路电流非周期分量，继而在根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量，确定电力系统存在短路电流超标风险时，根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量计算不同工况下电力系统所需抑制的短路电流值；
根据不同工况下电力系统所需抑制的电流值计算不同工况下满足抑制需求的电抗值，继而根据不同工况下短路故障点的位置信息、可控移相器的档位信息以及对应的电抗值生成所述电抗值投切选取策略表。
进一步的，所述计算在不同工况下电力系统中各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗，具体包括：
通过以下公式计算各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗：
Figure BDA0003289431080000031
其中，Rfi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的转移阻抗、Zff为修正后的各节点阻抗矩阵中短路故障点f的自阻抗、Zfi为修正后的各节点阻抗矩阵中电源点i与短路故障点f的互阻抗，ei为电源点i的内阻抗。
进一步的，所述根据各所述转移阻抗计算在不同工况下电力系统的短路电流周期分量和短路电流非周期分量，具体包括：
通过以下公式计算短路电流周期分量：
Figure BDA0003289431080000032
通过以下公式计算短路电流非周期分量：
Figure BDA0003289431080000033
其中，Ei为电源点i的电压、Ifi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的短路电流周期分量，Tfi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的短路电流非周期分量的衰减时间常数；
Figure BDA0003289431080000034
Im(Rfi)为Rfi的虚部、ωRe(Rfi)为Rfi的实部。
进一步的，确定电力系统存在短路电流超标风险的方法具体包括：
计算短路电流非周期分量含量，并判断短路电流非周期分量含量是否超过预设阈值；
若否，则以短路电流周期分量作为短路开断电流，计算短路开断电流与额定遮断电流的比值，在比值达到预设比例阈值时，确定电流系统存在短路电流超标风险；
若是，则根据短路电流周期分量以及短路电流非周期分量计算全电流有效值，根据额定遮断电流计算额定全电流遮断值，将全电流有效值作为短路开断电流，继而计算短路开断电流与额定全电流遮断值的比值，在比值达到预设比例阈值时，确定电流系统存在短路电流超标风险。
进一步的，根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量计算不同工况下电力系统所需抑制的短路电流值，具体包括：
若短路电流非周期分量含量超过预设阈值，则根据以下公式计算电力系统所需抑制的短路电流值：
ΔI＝If-aIN；其中，If为短路电流周期分量，IN为额定遮断电流，a为所述预设比例阈值；
若短路电流非周期分量含量不超过预设阈值，则根据以下公式计算电力系统所需抑制的短路电流值：
ΔI＝λIf-aIM；其中，λ为全电流有效值与短路电流周期分量的比值，IM为额定全电流遮断值。
在上述方法项实施例的基础上本发明对应提供了装置项实施例；
本发明实施提供了一种含可控移相器的电力系统的短路电流抑制装置，包括：检测控制模块以及计算分析模块；所述检测控制模块包括：检测单元，电抗值选定单元以及电抗元件调整单元；所述计算分析模块包括：节点阻抗矩阵构建单元、转移阻抗计算单元、短路抑制电流计算单元以及策略表生成单元；
所述检测单元，用于获取电力系统发生短路故障时的故障位置信息以及可控移相器的档位信息；
所述电抗值选定单元，用于根据所述故障位置信息以及所述档位信息从预设的电抗值投切选取策略表中，选定满足短路电流抑制需求的待调整电抗值；
所述电抗元件调整单元，用于根据所述待调整电抗值调整电抗元件的投切方式；
所述节点阻抗矩阵构建单元，用于获取可控移相器在不同档位下的等值阻抗，并根据各等值阻抗构建可控移相器工作在不同档位时所述电力系统的节点阻抗矩阵；
所述转移阻抗计算单元，用于设定不同的短路故障点，根据各短路故障点对各节点阻抗矩阵进行修正，继而基于修正后的各节点阻抗矩阵，计算在不同工况下电力系统中各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗；其中，每一工况对应一短路故障点以及可控移相器的一个档位；
所述短路抑制电流计算单元，用于根据各所述转移阻抗计算在不同工况下电力系统的短路电流周期分量和短路电流非周期分量，继而在根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量，确定电力系统存在短路电流超标风险时，根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量计算不同工况下电力系统所需抑制的短路电流值；
所述策略表生成单元，用于根据不同工况下电力系统所需抑制的电流值计算不同工况下满足抑制需求的电抗值，继而根据不同工况下短路故障点的位置信息、可控移相器的档位信息以及对应的电抗值生成所述电抗值投切选取策略表。
通过实施本发明实施例具有如下有益效果：
本发明实施例提供了一种含可控移相器的电力系统的短路电流抑制方法及装置，所述方法对电力系统进行监测，在电力系统运行发生短路故障时，获取故障位置信息以及可控移相器的档位信息，然后根据故障位置信息以及可控移相器的档位信息从电抗值投切选取策略表中选定待调整电抗值，然后根据待调整电抗值调整电抗元件的投切方式，从而实现对短路电流的抑制。通过本发明实施例能够结合可控移相器对电力系统的短路电流进行抑制避免电力系统的短路电流超标。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种含可控移相器的电力系统的短路电流抑制方法的流程示意图。
图2是本发明一实施例提供的可控移相器的等效示意图。
图3是本发明一实施例提供的含可控相器的电力系统的示意图。
图4是本发明一实施例提供的含可控移相器的电力系统的短路电流抑制装置的结构示意图。
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作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。
如图1所示，本发明一实施例提供了一种含可控移相器的电力系统的短路电流抑制方法，至少包括如下步骤：
步骤S101：获取电力系统发生短路故障时的故障位置信息以及可控移相器的档位信息。
步骤S102：根据所述故障位置信息以及所述档位信息从预设的电抗值投切选取策略表中，选定满足短路电流抑制需求的待调整电抗值；所述电抗值投切选取策略表的生成包括：
获取可控移相器在不同档位下的等值阻抗，并根据各等值阻抗构建可控移相器工作在不同档位时所述电力系统的节点阻抗矩阵；
设定不同的短路故障点，根据各短路故障点对各节点阻抗矩阵进行修正，继而基于修正后的各节点阻抗矩阵，计算在不同工况下电力系统中各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗；其中，每一工况对应一短路故障点以及可控移相器的一个档位；
根据各所述转移阻抗计算在不同工况下电力系统的短路电流周期分量和短路电流非周期分量，继而在根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量，确定电力系统存在短路电流超标风险时，根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量计算不同工况下电力系统所需抑制的短路电流值；
根据不同工况下电力系统所需抑制的电流值，计算不同工况下满足抑制需求的电抗值，继而根据不同工况下短路故障点的位置信息、可控移相器的档位信息以及对应的电抗值生成所述电抗值投切选取策略表。
步骤S103：根据所述待调整电抗值调整电抗元件的投切方式；所述电抗元件设置在所述可控移相器所接入线路首端的母线侧。
对于步骤S101、实时监测含可控移相器的电力系统的运行状态，在电力系统发生短路故障时，获取当前时刻短路故障点的位置信息以及当前时刻可控移相器的档位信息。
对于步骤S102、在一个优选的实施例中，所述计算在不同工况下电力系统中各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗，具体包括：
通过以下公式计算各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗：
Figure BDA0003289431080000071
其中，Rfi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的转移阻抗、Zff为修正后的各节点阻抗矩阵中短路故障点f的自阻抗、Zfi为修正后的各节点阻抗矩阵中电源点i与短路故障点f的互阻抗，ei为电源点i的内阻抗。
在一个优选的实施例中，所述根据各所述转移阻抗计算在不同工况下电力系统的短路电流周期分量和短路电流非周期分量，具体包括：
通过以下公式计算短路电流周期分量：
Figure BDA0003289431080000081
通过以下公式计算短路电流非周期分量：
Figure BDA0003289431080000082
其中，Ei为电源点i的电压、Ifi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的短路电流周期分量，Tfi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的短路电流非周期分量的衰减时间常数；
Figure BDA0003289431080000083
Im(Rfi)为Rfi的虚部、ωRe(Rfi)为Rfi的实部。
在一个优选的实施例中，确定电力系统存在短路电流超标风险的方法具体包括：
计算短路电流非周期分量含量，并判断短路电流非周期分量含量是否超过预设阈值；
若否，则以短路电流周期分量作为短路开断电流，计算短路开断电流与额定遮断电流的比值，在比值达到预设比例阈值时，确定电流系统存在短路电流超标风险；
若是，则根据短路电流周期分量以及短路电流非周期分量计算全电流有效值，根据额定遮断电流计算额定全电流遮断值，将全电流有效值作为短路开断电流，继而计算短路开断电流与额定全电流遮断值的比值，在比值达到预设比例阈值时，确定电流系统存在短路电流超标风险。
在一个优选的实施例中，根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量计算不同工况下电力系统所需抑制的短路电流值，具体包括：
若短路电流非周期分量含量超过预设阈值，则根据以下公式计算电力系统所需抑制的短路电流值：
ΔI＝If-aIN；其中，If为短路电流周期分量，IN为额定遮断电流，a为所述预设比例阈值；
若短路电流非周期分量含量不超过预设阈值，则根据以下公式计算电力系统所需抑制的短路电流值：
ΔI＝λIf-aIM；其中，λ为全电流有效值与短路电流周期分量的比值，IM为额定全电流遮断值。
为更好的说明本发明以下列举实际示例对电抗值投切选取策略表的生成进行具体的说明：
如图2和图3所示，基于可控移相器的移相原理和数学模型，将可控移相器等效为如图2所示的理想变压器与等值阻抗串联的模型。将可控移相器接入图3所示的电力系统中，获取初始电力系统的节点数据、线路数据及可控移相器基本参数；示意性的，可控移相器的基本参数如表1所示：
表1 可控移相器参数
Figure BDA0003289431080000091
Figure BDA0003289431080000101
基于可控移相器的移相原理和数学模型，分别对各工作档位下移相角和等值阻抗情况进行计算,为后续含可控移相器系统短路电流计算模型搭建奠定基础。需要说明的是，理想变压器变比
Figure BDA0003289431080000102
Figure BDA0003289431080000103
为可控移相器移相角；等值阻抗/>
Figure BDA0003289431080000104
其中ZB1、ZB3分别为串联变压器网侧、阀侧阻抗，ZE1、ZT分别为并联变压器网侧、阀侧阻抗，nB、nT分别为串联变压器、并联变压器变比。特别地，当可控移相器组态为0时，等值阻抗
Figure BDA0003289431080000105
示意性的计算结果如表2所示。
表2 可控移相器部分档位移相角及等值阻抗
Figure BDA0003289431080000106
紧接着根据可控移相器在不同档位下的等值阻抗，计算电力系统的节点阻抗矩阵，示意性的，如图3所示可控移相器接入由节点1和节点2所构成的线路L12，对初始电力系统节点导纳矩阵的贡献为：节点1、节点2自导纳均加上
Figure BDA0003289431080000107
节点1与节点2的互导纳为/>
Figure BDA0003289431080000111
节点2与节点1的互导纳为/>
Figure BDA0003289431080000112
对矩阵求逆即可得到含可控移相器系统的节点阻抗矩阵。按上述公式，当可控移相器的等值阻抗取不同值时，即可得到不同档位下电力系统的节点阻抗矩阵。
紧接着设定不同位置的短路故障点，将对应短路故障点的自导纳修正为无限大导纳，从而修正电力系统的节点阻抗矩阵。进一步地，将含可控移相器系统化简为以短路故障点为中心、向各个电源点辐射的网络形式，基于修正后的节点阻抗矩阵求取各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗。
Figure BDA0003289431080000113
以可控移相器工作档位处于0档为例，转移阻抗计算结果如下表3所示：
表3 转移阻抗计算结果
短路故障点位置 Rf1/Ω Rf2/Ω Rf3/Ω
Bus1 0.242+j6.776 0.484+j8.228 0.387+j6.776
Bus2 0.532+j10.358 0.242+j5.856 0.532+j8.615
Bus3 0.339+j7.260 0.387+j7.405 0.290+j5.953
进一步地，分别求取各支路提供的短路电流周期分量
Figure BDA0003289431080000114
和非周期分量
Figure BDA0003289431080000115
以可控移相器工作档位处于0档为例，得到相应短路电流扫描结果(如下表4所示)。
表4 短路电流扫描结果
Figure BDA0003289431080000116
Figure BDA0003289431080000121
进一步的，根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量，确定电力系统是否存在短路电流超标风险，示意性的，本实施例为220kV电压等级系统，额定遮断电流为50kA；非周期分量含量的计算公式为：
Figure BDA0003289431080000122
示意性的，将上述预设阈值设定为20％，将上述预设比例阈值a设定为90％，全电流有效值的计算公式为：/>
Figure BDA0003289431080000123
额定全电流遮断值为额定遮断电流的1.25倍,即IM＝1.25IN；
由表5短路电流扫描结果分析可知，Bus1、Bus2、Bus3的短路电流非周期分量含量η分别为48.96％、47.87％、50.79％，均超过了预设阈值20％。因此需由计及非周期分量影响的全电流有效值作为短路开断电流，若达到90％额定全电流遮断值，即90％×1.25×50kA＝56.25kA则超标。
由上述判定标准分析可知，Bus1、Bus2、Bus3的全电流有效值分别为67.3353kA、62.1541kA、70.6880kA，均存在短路电流超标风险，需进一步对其短路电流抑制需求进行计算，由于本实施例所示的电力系统的短路电流超标判定由全电流有效值表征，抑制需求ΔI＝λIf-0.9IM，以可控移相器工作档位处于0档为例，分别得到Bus1、Bus2、Bus3的短路电流抑制需求(即上述不同工况下电力系统所需抑制的电流值)为11.0853kA、5.9041kA、14.438kA。
设定满足短路电流抑制需求的电抗值为Xb，配合可控移相器在所接入线路L12首端的母线Bus1侧进行投切，将Xb作为未知量对初始电流系统的节点导纳矩阵进行修正，在已知不同工况下电力系统所需抑制的电流值的情况下，计算得到不同工况下相应Xb取值。
最后，根据不同短路故障的位置信息和可控移相器不同调节档位生成各工况下限流装置电抗值投切的选取策略表，如下表5所示。
表5 电抗值投切选取策略表
Figure BDA0003289431080000131
在生成上述电抗值投切选取策略表后，根据当前时刻的故障位置信息以及当前时刻可控移相器的档位信息，从电抗值投切选取策略表中选取对应的待调整电抗值。
对于步骤S103，根据上述待调整电抗值调整电抗元件投切，从而改变电抗元件接入电力系统的电抗值，实现对电力系统的短路电流的抑制。
在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了装置项实施例；
如图4所示，本发明一实施例提供了一种含可控移相器的电力系统的短路电流抑制装置，包括：检测控制模块以及计算分析模块；所述检测控制模块包括：检测单元，电抗值选定单元以及电抗元件调整单元；所述计算分析模块包括：节点阻抗矩阵构建单元、转移阻抗计算单元、短路抑制电流计算单元以及策略表生成单元；
所述检测单元，用于获取电力系统发生短路故障时的故障位置信息以及可控移相器的档位信息；
所述电抗值选定单元，用于根据所述故障位置信息以及所述档位信息从预设的电抗值投切选取策略表中，选定满足短路电流抑制需求的待调整电抗值；
所述电抗元件调整单元，用于根据所述待调整电抗值调整电抗元件的投切方式；
所述节点阻抗矩阵构建单元，用于获取可控移相器在不同档位下的等值阻抗，并根据各等值阻抗构建可控移相器工作在不同档位时所述电力系统的节点阻抗矩阵；
所述转移阻抗计算单元，用于设定不同的短路故障点，根据各短路故障点对各节点阻抗矩阵进行修正，继而基于修正后的各节点阻抗矩阵，计算在不同工况下电力系统中各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗；其中，每一工况对应一短路故障点以及可控移相器的一个档位；
所述短路抑制电流计算单元，用于根据各所述转移阻抗计算在不同工况下电力系统的短路电流周期分量和短路电流非周期分量，继而在根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量，确定电力系统存在短路电流超标风险时，根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量计算不同工况下电力系统所需抑制的短路电流值；
所述策略表生成单元，用于根据不同工况下电力系统所需抑制的电流值计算不同工况下满足抑制需求的电抗值，继而根据不同工况下短路故障点的位置信息、可控移相器的档位信息以及对应的电抗值生成所述电抗值投切选取策略表。
在一个优选的实施例中，所述计算在不同工况下电力系统中各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗，具体包括：
通过以下公式计算各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗：
Figure BDA0003289431080000151
其中，Rfi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的转移阻抗、Zff为修正后的各节点阻抗矩阵中短路故障点f的自阻抗、Zfi为修正后的各节点阻抗矩阵中电源点i与短路故障点f的互阻抗，ei为电源点i的内阻抗。
在一个优选的实施例中，所述根据各所述转移阻抗计算在不同工况下电力系统的短路电流周期分量和短路电流非周期分量，具体包括：
通过以下公式计算短路电流周期分量：
Figure BDA0003289431080000152
通过以下公式计算短路电流非周期分量：
Figure BDA0003289431080000153
其中，Ei为电源点i的电压、Ifi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的短路电流周期分量，Tfi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的短路电流非周期分量的衰减时间常数；
Figure BDA0003289431080000161
Im(Rfi)为Rfi的虚部、ωRe(Rfi)为Rfi的实部。
在一个优选的实施例中，确定电力系统存在短路电流超标风险的方法具体包括：
计算短路电流非周期分量含量，并判断短路电流非周期分量含量是否超过预设阈值；
若否，则以短路电流周期分量作为短路开断电流，计算短路开断电流与额定遮断电流的比值，在比值达到预设比例阈值时，确定电流系统存在短路电流超标风险；
若是，则根据短路电流周期分量以及短路电流非周期分量计算全电流有效值，根据额定遮断电流计算额定全电流遮断值，将全电流有效值作为短路开断电流，继而计算短路开断电流与额定全电流遮断值的比值，在比值达到预设比例阈值时，确定电流系统存在短路电流超标风险。
在一个优选的实施例中，根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量计算不同工况下电力系统所需抑制的短路电流值，具体包括：
若短路电流非周期分量含量超过预设阈值，则根据以下公式计算电力系统所需抑制的短路电流值：
ΔI＝If-aIN；其中，If为短路电流周期分量，IN为额定遮断电流，a为所述预设比例阈值；
若短路电流非周期分量含量不超过预设阈值，则根据以下公式计算电力系统所需抑制的短路电流值：
ΔI＝λIf-aIM；其中，λ为全电流有效值与短路电流周期分量的比值，IM为额定全电流遮断值。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种含可控移相器的电力系统的短路电流抑制方法，其特征在于，包括：
获取电力系统发生短路故障时的故障位置信息以及可控移相器的档位信息；
根据所述故障位置信息以及所述档位信息从预设的电抗值投切选取策略表中，选定满足短路电流抑制需求的待调整电抗值；
根据所述待调整电抗值调整电抗元件的投切方式；
其中，所述电抗元件设置在所述可控移相器所接入线路首端的母线侧；所述电抗值投切选取策略表的生成包括：
获取可控移相器在不同档位下的等值阻抗，并根据各等值阻抗构建可控移相器工作在不同档位时所述电力系统的节点阻抗矩阵；
设定不同的短路故障点，根据各短路故障点对各节点阻抗矩阵进行修正，继而基于修正后的各节点阻抗矩阵，计算在不同工况下电力系统中各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗；其中，每一工况对应一短路故障点以及可控移相器的一个档位；
根据各所述转移阻抗计算在不同工况下电力系统的短路电流周期分量和短路电流非周期分量，继而在根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量，确定电力系统存在短路电流超标风险时，根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量计算不同工况下电力系统所需抑制的短路电流值；
根据不同工况下电力系统所需抑制的电流值，计算不同工况下满足抑制需求的电抗值，继而根据不同工况下短路故障点的位置信息、可控移相器的档位信息以及对应的电抗值生成所述电抗值投切选取策略表；
通过以下公式计算各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗：
Figure FDA0004219407140000021
其中，Rfi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的转移阻抗、Zff为修正后的各节点阻抗矩阵中短路故障点f的自阻抗、Zfi为修正后的各节点阻抗矩阵中电源点i与短路故障点f的互阻抗，ei为电源点i的内阻抗；
通过以下公式计算短路电流周期分量：
Figure FDA0004219407140000022
通过以下公式计算短路电流非周期分量：/>
Figure FDA0004219407140000023
其中，Ei为电源点i的电压、Ifi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的短路电流周期分量，Tfi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的短路电流非周期分量的衰减时间常数；/>
Figure FDA0004219407140000024
Im(Rfi)为Rfi的虚部、ωRe(Rfi)为Rfi的实部；
确定电力系统存在短路电流超标风险的方法，包括：计算短路电流非周期分量含量，并判断短路电流非周期分量含量是否超过预设阈值；若否，则以短路电流周期分量作为短路开断电流，计算短路开断电流与额定遮断电流的比值，在比值达到预设比例阈值时，确定电流系统存在短路电流超标风险；若是，则根据短路电流周期分量以及短路电流非周期分量计算全电流有效值，根据额定遮断电流计算额定全电流遮断值，将全电流有效值作为短路开断电流，继而计算短路开断电流与额定全电流遮断值的比值，在比值达到预设比例阈值时，确定电流系统存在短路电流超标风险。
2.如权利要求1所述的含可控移相器的电力系统的短路电流抑制方法，其特征在于，根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量计算不同工况下电力系统所需抑制的短路电流值，具体包括：
若短路电流非周期分量含量超过预设阈值，则根据以下公式计算电力系统所需抑制的短路电流值：
ΔI＝If-aIN；其中，If为短路电流周期分量，IN为额定遮断电流，a为所述预设比例阈值；
若短路电流非周期分量含量不超过预设阈值，则根据以下公式计算电力系统所需抑制的短路电流值：
ΔI＝λIf-aIM；其中，λ为全电流有效值与短路电流周期分量的比值，IM为额定全电流遮断值。
3.一种含可控移相器的电力系统的短路电流抑制装置，其特征在于，包括：检测控制模块以及计算分析模块；所述检测控制模块包括：检测单元，电抗值选定单元以及电抗元件调整单元；所述计算分析模块包括：节点阻抗矩阵构建单元、转移阻抗计算单元、短路抑制电流计算单元以及策略表生成单元；
所述检测单元，用于获取电力系统发生短路故障时的故障位置信息以及可控移相器的档位信息；
所述电抗值选定单元，用于根据所述故障位置信息以及所述档位信息从预设的电抗值投切选取策略表中，选定满足短路电流抑制需求的待调整电抗值；
所述电抗元件调整单元，用于根据所述待调整电抗值调整电抗元件的投切方式；
所述节点阻抗矩阵构建单元，用于获取可控移相器在不同档位下的等值阻抗，并根据各等值阻抗构建可控移相器工作在不同档位时所述电力系统的节点阻抗矩阵；
所述转移阻抗计算单元，用于设定不同的短路故障点，根据各短路故障点对各节点阻抗矩阵进行修正，继而基于修正后的各节点阻抗矩阵，计算在不同工况下电力系统中各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗；其中，每一工况对应一短路故障点以及可控移相器的一个档位；
所述短路抑制电流计算单元，用于根据各所述转移阻抗计算在不同工况下电力系统的短路电流周期分量和短路电流非周期分量，继而在根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量，确定电力系统存在短路电流超标风险时，根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量计算不同工况下电力系统所需抑制的短路电流值；
所述策略表生成单元，用于根据不同工况下电力系统所需抑制的电流值计算不同工况下满足抑制需求的电抗值，继而根据不同工况下短路故障点的位置信息、可控移相器的档位信息以及对应的电抗值生成所述电抗值投切选取策略表；
通过以下公式计算各电源点相对于短路点所成支路的转移阻抗：
Figure FDA0004219407140000041
其中，Rfi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的转移阻抗、Zff为修正后的各节点阻抗矩阵中短路故障点f的自阻抗、Zfi为修正后的各节点阻抗矩阵中电源点i与短路故障点f的互阻抗，ei为电源点i的内阻抗；
通过以下公式计算短路电流周期分量：
Figure FDA0004219407140000042
通过以下公式计算短路电流非周期分量：/>
Figure FDA0004219407140000043
其中，Ei为电源点i的电压、Ifi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的短路电流周期分量，Tfi为电源点i相对于短路故障点f所成支路的短路电流非周期分量的衰减时间常数；/>
Figure FDA0004219407140000044
Im(Rfi)为Rfi的虚部、ωRe(Rfi)为Rfi的实部；
确定电力系统存在短路电流超标风险的方法，包括：计算短路电流非周期分量含量，并判断短路电流非周期分量含量是否超过预设阈值；若否，则以短路电流周期分量作为短路开断电流，计算短路开断电流与额定遮断电流的比值，在比值达到预设比例阈值时，确定电流系统存在短路电流超标风险；若是，则根据短路电流周期分量以及短路电流非周期分量计算全电流有效值，根据额定遮断电流计算额定全电流遮断值，将全电流有效值作为短路开断电流，继而计算短路开断电流与额定全电流遮断值的比值，在比值达到预设比例阈值时，确定电流系统存在短路电流超标风险。
4.如权利要求3所述的含可控移相器的电力系统的短路电流抑制装置，其特征在于，根据短路电流周期分量和短路电流非周期分量计算不同工况下电力系统所需抑制的短路电流值，具体包括：
若短路电流非周期分量含量超过预设阈值，则根据以下公式计算电力系统所需抑制的短路电流值：
ΔI＝If-aIN；其中，If为短路电流周期分量，IN为额定遮断电流，a为所述预设比例阈值；
若短路电流非周期分量含量不超过预设阈值，则根据以下公式计算电力系统所需抑制的短路电流值：
ΔI＝λIf-aIM；其中，λ为全电流有效值与短路电流周期分量的比值，IM为额定全电流遮断值。
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