CN115455737A - 一种电力系统短路电流计算方法、装置、终端及介质 - Google Patents

一种电力系统短路电流计算方法、装置、终端及介质 Download PDF

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CN115455737A CN202211242339.3A CN202211242339A CN115455737A CN 115455737 A CN115455737 A CN 115455737A CN 202211242339 A CN202211242339 A CN 202211242339A CN 115455737 A CN115455737 A CN 115455737A
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徐光虎
涂思嘉
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Abstract

本申请公开了一种电力系统短路电流计算方法、装置、终端及介质，本申请根据无同步发电机的电力系统在短路后的节点电信号特性，构建短路电流计算方程与节点电压计算方程，再根据该计算方程通过循环计算节点电压、更新注入电流，通过对该计算方程的迭代优化，当优化结束后，利用优化后的短路电流计算方程计算无同步发电机的电力系统的短路点电流，与传统的方案相比，更契合无同步发电机的电力系统的特点，计算结果更准确，能够解决传统的计算短路电流方法对新型电力系统不适用导致的短路电流计算准确度低的技术问题。

Description

一种电力系统短路电流计算方法、装置、终端及介质
技术领域
本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种电力系统短路电流计算方法、装置、终端及介质。
背景技术
在电力系统和电气设备的设计和运行中，短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算，主要问题之一是选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备，例如断路器、互感器、母线、电缆等，必须以短路计算作为依据。这里包括计算冲击电流以校验设备的电动力稳定度；计算若干时刻的短路电流周期分量以校验设备的热稳定度；计算指定时刻的短路电流有效值以校验断路器的断流能力等。
计算指定时刻的短路电流有效值以校验断路器的断流能力是现代大规模交直流电力系统短路分析的主要内容。现在常用的短路电流计算方法考虑同步发电机、输电网络以及负荷，其中将同步发电机考虑为恒定电流源和导纳的并联组合，将输电网络考虑为电阻和电抗的组合，将负荷考虑为接地支路并用恒定阻抗表示。
然而随着近年来新能源技术的发展，无同步发电机的新型电力系统开始被广泛投入应用中，由于这类电力电子节点系统中仅有风电、光伏等新能源发电系统以及柔性直流输电等设备构成，通过柔性直流的构网型控制策略，为系统提供恒定的电压幅值和频率，而传统的计算短路电流方法对新型电力系统并不适用，导致短路电流计算准确度低的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种电力系统短路电流计算方法、装置、终端及介质，用于解决传统的计算短路电流方法对新型电力系统并不适用导致的短路电流计算准确度低的技术问题。
为解决上述技术问题，本申请第一方面提供了一种电力系统短路电流计算方法，包括：
获取电力系统的基础信息，并根据所述基础信息构建所述电力系统在发生短路故障时的系统节点电能参数关系方程，其中，所述基础信息包括：节点阻抗信息；
基于所述系统节点电能参数关系方程，构建短路电流计算方程与节点电压计算方程；
通过所述短路电流计算方程与所述节点电压计算公式，结合预设的初始注入电流，计算所述电力系统中各个非短路节点的节点电压，并根据所述节点电压更新非短路节点的注入电流；
基于更新后的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据所述节点电压更新所述注入电流，再将本次计算得到的节点电压与上一次计算得到的节点电压进行比较，若比较结果未满足预设的误差阈值条件，则根据当前的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据所述节点电压更新所述注入电流，然后将本次计算得到的节点电压与上一次计算得到的节点电压进行比较，直至比较结果满足所述误差阈值条件为止；
将所述节点电压与预设的低压穿越阈值进行比较，若存在电压超过所述低压穿越阈值的节点，则对所述节点的注入电流进行调整，然后返回重新计算各个非短路节点的节点电压并根据所述节点电压更新所述注入电流，若不存在电压超过所述低压穿越阈值的节点，则根据当前的注入电流，结合所述短路电流计算方程，计算所述电力系统短路电流。
优选地，所述系统节点电能参数关系方程具体为：
Figure BDA0003885238660000021
式中，V'为故障后节点设备的节点电压，I'为故障后节点设备的注入电流向量，Z为节点阻抗矩阵，vf为短路点的节点电压。
优选地，所述短路电流计算方程与节点电压计算方程具体为：
Figure BDA0003885238660000022
Vi＝ZniIn+ZfiIf
式中，In为第n个节点的注入电流，Zni为节点与节点i之间的转移阻抗，Zfi为短路节点与节点i之间的转移阻抗，Znf为节点与短路节点之间的转移阻抗，Zff为短路节点的自阻抗。
优选地，所述基础信息具体还包括：节点类型信息。
优选地，所述根据所述节点电压更新非短路节点的注入电流具体包括：
基于更新后的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据所述节点电压，结合节点类型，更新第一类非短路节点、第二类非短路节点以及第三类非短路节点的注入电流，其中，所述第一类非短路节点为采取跟网型控制的柔性直流，所述第二类非短路节点为采取跟网型控制的新能源机组，所述第三类非短路节点为采取定无功功率控制的新能源机组。
优选地，所述将所述节点电压与预设的低压穿越阈值进行比较具体包括：
根据所述节点电压与预设的低压穿越阈值，结合节点类型，将第二类非短路节点、所述第三类非短路节点以及第四类非短路节点的节点电压与预设的低压穿越阈值进行比较，其中，所述第四类非短路节点具体为采取定无功电流控制的新能源机组。
优选地，所述计算所述电力系统短路电流之后还包括：
根据预设的短路电流最值校验公式，对所述短路电流的最大值与最小值。
同时，本申请第二方面提供了一种电力系统短路电流计算装置，包括：
电能参数关系构建单元，用于获取电力系统的基础信息，并根据所述基础信息构建所述电力系统在发生短路故障时的系统节点电能参数关系方程，其中，所述基础信息包括：节点阻抗信息；
电流电压计算方程构建单元，用于基于所述系统节点电能参数关系方程，构建短路电流计算方程与节点电压计算方程；
注入电流更新单元，用于通过所述短路电流计算方程与所述节点电压计算公式，结合预设的初始注入电流，计算所述电力系统中各个非短路节点的节点电压，并根据所述节点电压更新非短路节点的注入电流；
注入电流迭代更新单元，用于基于更新后的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据所述节点电压更新所述注入电流，再将本次计算得到的节点电压与上一次计算得到的节点电压进行比较，若比较结果未满足预设的误差阈值条件，则根据当前的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据所述节点电压更新所述注入电流，然后将本次计算得到的节点电压与上一次计算得到的节点电压进行比较，直至比较结果满足所述误差阈值条件为止；
低压穿越判定单元，用于将所述节点电压与预设的低压穿越阈值进行比较，若存在电压超过所述低压穿越阈值的节点，则对所述节点的注入电流进行调整，然后返回重新计算各个非短路节点的节点电压并根据所述节点电压更新所述注入电流，若不存在电压超过所述低压穿越阈值的节点，则根据当前的注入电流，结合所述短路电流计算方程，计算所述电力系统短路电流。
本申请第三方面提供了一种电力系统短路电流计算终端，包括：存储器和处理器；
所述存储器用于存储程序代码，所述程序代码与如本申请第一方面提供的一种电力系统短路电流计算方法相对应；
所述处理器用于执行所述程序代码。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序代码，且所述程序代码与如本申请第一方面提供的一种电力系统短路电流计算方法相对应。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请根据无同步发电机的电力系统在短路后的节点电信号特性，构建短路电流计算方程与节点电压计算方程，再根据该计算方程通过循环计算节点电压、更新注入电流，通过对该计算方程的迭代优化，当优化结束后，利用优化后的短路电流计算方程计算无同步发电机的电力系统的短路点电流，与传统的方案相比，更契合无同步发电机的电力系统的特点，计算结果更准确，能够解决传统的计算短路电流方法对新型电力系统不适用导致的短路电流计算准确度低的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请提供的一种电力系统短路电流计算方法的一个实施例的流程示意图。
图2为本申请提供的一种电力系统短路电流计算方法的另一个实施例的流程示意图。
图3为本申请提供的一种电力系统短路电流计算装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
申请人通过研究发现，在常用的短路电流计算方法考虑同步发电机、输电网络以及负荷，其中将同步发电机考虑为恒定电流源和导纳的并联组合，将输电网络考虑为电阻和电抗的组合，将负荷考虑为接地支路并用恒定阻抗表示。采用上述方法考虑后，电力系统的节点方程可以表示为：
YV＝I (1)
其中，Y为节点导纳矩阵，
Figure BDA0003885238660000051
V为节点电压向量，
Figure BDA0003885238660000052
I为节点注入电流向量，
Figure BDA0003885238660000053
I中只有发电机端节点的电流不为零，其余节点的电流全部为零。
对式(1)进行变换，可以得到式(2)：
V＝ZI (2)
其中，Z为节点阻抗矩阵，其为节点导纳矩阵的逆矩阵，可以从节点导纳矩阵求得，Z＝Y-1。
假设系统中的节点f发生直接接地短路，相当于在节点f增加了一个注入电流if，因为故障前后同步发电机的恒定电流源注入电流不变，因此短路后网络的节点方程变为式(3)：
V'＝ZI+ZIf＝V+ZIf (3)
其中，If为节点注入电流的变化值向量，
Figure BDA0003885238660000061
仅有节点f处的值不为零，其余数值全部为零。
短路后，节点f的电压变为0，因此，式(3)中节点f的电压方程可以表示为：
0＝vf+zffif (4)
因此，节点f的短路电流为：
Figure BDA0003885238660000062
其中，vf为节点f在短路前的电压。上述所有电压、电流、导纳或阻抗值均为复数。
节点f的短路电流求出后，网络中其余节点的电压可用式(3)求得。
上述计算方式仅考虑发电机作为恒定注入电流源，在所计算的电力系统中仅有发电机、交流输电网络及负荷时，该方法是适用的。但是在无同步发电机的电力电子节点系统中，无同步发电机的电力电子节点网络短路电流计算方法，考虑系统中保留柔性直流、风电和光伏新能源发电系统、负荷等，按照传统方法(第一部分描述)的处理步骤如下。
(1)正常运行状态下，建立系统的节点电压方程如下式：
V＝ZI (6)
式(6)与式(2)的形式完全相同，不同之处在于其节点注入电流向量I不包含同步发电节点的注入电流，仅包括柔性换流器节点、风力发电机节点、光伏发电系统节点的注入电流。假设注入电流节点的编号为m，则im＝id+jiq，其中，id、iq分别为正常运行状态下注入系统的d轴电流和q轴电流，节点可以为柔性直流换流站，也可以是风电场或者是光伏电站。因柔性直流、风电机组或者是光伏发电系统均采用直接电流控制策略，id、iq可由设备的控制策略计算得到。
(2)在短路故障发生后，因为节点电压变化，式(6)中所有节点注入电流均发生突变，短路后的注入电流由故障后的节点电压决定。im＝id'+jiq'，id'、
iq'分别为故障后注入系统的d轴电流和q轴电流。
(3)短路故障后，网络的节点方程式(3)变为
V'＝ZI'+ZIf (7)
式中，I'为故障后节点设备的注入电流向量，与式(6)中的I相比，电流已经全部变化。因此，不能再用式(3)中的V来表示ZI'。因此，第一部分中式(3)之后的计算过程已经不能再适用。
可见，上述计算方法的基本条件已不存在，即“故障前后同步发电机的恒定电流源注入电流不变”的条件不存在，由此得到是式(3)和式(4)也不存在。导致式(3)之后的计算过程已经不能再适用于无同步发电机的电力系统的短路电流计算。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种电力系统短路电流计算方法、装置、终端及介质，用于解决传统的计算短路电流方法对新型电力系统并不适用导致的短路电流计算准确度低的技术问题。
为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，本申请第一个实施例提供的一种电力系统短路电流计算方法，包括：
步骤101、获取电力系统的基础信息，并根据基础信息构建电力系统在发生短路故障时的系统节点电能参数关系方程。
其中，基础信息包括：节点阻抗信息。
需要说明的是，首先获取电力系统的基础信息，根据基础信息，结合电力系统在短路状态下的节点方程式，即公式(7)，构建电力系统在发生短路故障时的系统节点电能参数关系方程。
步骤102、基于系统节点电能参数关系方程，构建短路电流计算方程与节点电压计算方程。
步骤103、通过短路电流计算方程与节点电压计算公式，结合预设的初始注入电流，计算电力系统中各个非短路节点的节点电压，并根据节点电压更新非短路节点的注入电流。
需要说明的是，基于上一步骤构建的短路电流计算方程与节点电压计算方程，结合预设的注入电流初始值，一般按各节点的最大电流进行赋值，计算电力系统中各个非短路节点的节点电压，并根据计算的节点电压反向更新非短路节点在当前电压下的注入电流。
步骤104、基于更新后的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据节点电压更新注入电流，再将本次计算得到的节点电压与上一次计算得到的节点电压进行比较，若比较结果未满足预设的误差阈值条件，则根据当前的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据节点电压更新注入电流，然后将本次计算得到的节点电压与上一次计算得到的节点电压进行比较，直至比较结果满足误差阈值条件为止。
需要说明的是，基于步骤103更新的注入电流，再重新进行节点电压计算以及注入电流更新，具体计算与更新方式与上一步骤相同，在此不再赘述，更新后，将前后两次计算的节点电压进行比较，根据比较结果进行判断，若未满足预设的误差阈值条件，则再重新进行节点电压计算、注入电流更新以及节点电压的比较，直至比较结果满足误差阈值条件为止，当满足条件后，则可以进入步骤105。
步骤105、将节点电压与预设的低压穿越阈值进行比较，若存在电压超过低压穿越阈值的节点，则对节点的注入电流进行调整，然后返回重新计算各个非短路节点的节点电压并根据节点电压更新注入电流，若不存在电压超过低压穿越阈值的节点，则执行下一步骤。
需要说明的是，检查节点的节点电压，判断是否存在电压超过低压穿越阈值的节点，若存在，则对节点的注入电流进行调整，调整方式可以为该机组的注入电流恒为0，然后返回上一步骤再次进行节点电压计算、注入电流更新以及节点电压的比较，若不存在，则执行下一步骤。
步骤106、根据当前的注入电流，结合短路电流计算方程，计算电力系统短路电流。
本申请实施例根据无同步发电机的电力系统在短路后的节点电信号特性，构建短路电流计算方程与节点电压计算方程，再根据该计算方程通过循环计算节点电压、更新注入电流，通过对该计算方程的迭代优化，当优化结束后，利用优化后的短路电流计算方程计算无同步发电机的电力系统的短路点电流，与传统的方案相比，更契合无同步发电机的电力系统的特点，计算结果更准确，能够解决传统的计算短路电流方法对新型电力系统不适用导致的短路电流计算准确度低的技术问题。
以上内容便是本申请提供的一种电力系统短路电流计算方法的基础实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种电力系统短路电流计算方法的具体实施例的详细说明。
请参阅图2，在上一实施例的内容基础上，本申请第二个实施例提供的一种电力系统短路电流计算方法，具体包括以下内容：
进一步地，系统节点电能参数关系方程具体为：
Figure BDA0003885238660000091
式中，V'为故障后节点设备的节点电压，I'为故障后节点设备的注入电流向量，Z为节点阻抗矩阵，vf为短路点的节点电压。
假设共有n个节点，其中，末端的节点n一般为电源节点，m个电源接入点，共有n+m个变量，分别为n-1个节点的节点电压、m个电压接入点的注入电流、短路点的短路电流，也共有n+m个方程。变量和方程的个数相同，可以求解。
假设短路点编号为f，将式(8)中的节点f方程抽出，可以得到短路电流计算方程与节点电压计算方程，具体为：
Figure BDA0003885238660000092
Vi＝ZniIn+ZfiIf
式中，In为第n个节点的注入电流，Zni为节点与节点i之间的转移阻抗，Zfi为短路节点与节点i之间的转移阻抗，Znf为节点与短路节点之间的转移阻抗，Zff为短路节点的自阻抗。
进一步地，基础信息具体还包括：节点类型信息。
具体的节点类型可分为：采取Vf控制的柔性直流、采取跟网型控制的柔性直流、采取跟网型控制的新能源机组、采取定无功功率控制的新能源机组、采取定无功电流控制的新能源机组。
需要说明的是，如需精细计算某方式下的实际短路电流，还可以进一步考虑在该类型系统中，柔性直流一般采用Vf控制、跟网型控制，其中Vf控制下柔性直流会输出极限电流以尽量支撑接入节点电压，跟网型控制则参考厂家测试得来的VI曲线根据接入节点电压控制对外输出电流。风电和光伏新能源发电系统一般会在低压穿越期间采用跟网型控制、定无功功率控制或定无功电流控制，在短路电流工程计算中，可认为当接入节点电压跌落至低压穿越门槛值(一般为0.9p.u.)时风电和光伏新能源发电系统才贡献短路电流，其中，跟网型控制一般参考厂家测试给出的无功调节系数等参数根据接入节点电压大小计算输出的短路电流。
进一步地，根据节点电压更新非短路节点的注入电流具体包括：
基于更新后的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据节点电压，结合节点类型，更新第一类非短路节点、第二类非短路节点以及第三类非短路节点的注入电流，其中，第一类非短路节点为采取跟网型控制的柔性直流，第二类非短路节点为采取跟网型控制的新能源机组，第三类非短路节点为采取定无功功率控制的新能源机组。
需要说明的是，基于上述步骤提及的短路电流计算方程与节点电压计算方程，根据计算得到的各节点电压，计算并更新在当前电压下采取跟网型控制的柔性直流、采取跟网型控制的新能源机组、采取定无功功率控制的新能源机组的注入电流。
返回前序步骤并将求出的注入电流代入前述方程，重新计算短路节点电流及各节点电压，以及根据计算的节点电压更新特定节点的注入电流。将两次计算得到的各节点电压进行对比，如果两次计算得到的所有节点电压差均小于一定阈值(通常取0.001p.u.)，进入步骤105。如果不满足，将求出的注入电流代入短路电流计算方程与节点电压计算方程重新计算，直至满足阈值条件。
进一步地，将节点电压与预设的低压穿越阈值进行比较具体包括：
根据节点电压与预设的低压穿越阈值，结合节点类型，将第二类非短路节点、第三类非短路节点以及第四类非短路节点的节点电压与预设的低压穿越阈值进行比较，其中，第四类非短路节点具体为采取定无功电流控制的新能源机组。
需要说明的是，检查所有采取跟网型控制的新能源机组、采取定无功功率控制的新能源机组、采取定无功电流的新能源机组的接入节点电压是否超过低压穿越阈值(通常为0.9p.u.)，如存在超过低压穿越阈值的新能源机组，令该机组的注入电流恒为0并返回到计算节点电压与更新注入电流的步骤。若不存在超过低压穿越阈值的新能源机组，进入步骤106。
进一步地，步骤106之后还包括：
步骤107、根据预设的短路电流最值校验公式，对短路电流的最大值与最小值。
其中，短路电流计算，主要用于开关开断能力校核，此时需校核最大短路电流；校核保护装置，此时需要同时关注最小短路电流。
从式(9)可以看出，各个电源的注入电流I'越大，短路点的短路电流就越大，因此，在校核最大短路电流时，可以采用下式计算：
Figure BDA0003885238660000111
式中，Inmax为电源n的最大注入电流。
(5)如需校核最小短路电流，可考虑系统中风电、光伏等新能源发电系统均不提供短路电流，在故障期间保持输出电流为0，仅考虑系统中接入的柔性直流的注入电流。
Figure BDA0003885238660000112
式中，Ivscnmax是第n个柔性换流器节点的最大注入电流。
以上内容便是本申请提供的一种电力系统短路电流计算方法的第二个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种电力系统短路电流计算装置、终端以及存储介质的实施例的详细说明。
请参阅图3，本申请第三个实施例提供了一种电力系统短路电流计算装置，包括：
电能参数关系构建单元201，用于获取电力系统的基础信息，并根据基础信息构建电力系统在发生短路故障时的系统节点电能参数关系方程，其中，基础信息包括：节点阻抗信息；
电流电压计算方程构建单元202，用于基于系统节点电能参数关系方程，构建短路电流计算方程与节点电压计算方程；
注入电流更新单元203，用于通过短路电流计算方程与节点电压计算公式，结合预设的初始注入电流，计算电力系统中各个非短路节点的节点电压，并根据节点电压更新非短路节点的注入电流；
注入电流迭代更新单元204，用于基于更新后的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据节点电压更新注入电流，再将本次计算得到的节点电压与上一次计算得到的节点电压进行比较，若比较结果未满足预设的误差阈值条件，则根据当前的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据节点电压更新注入电流，然后将本次计算得到的节点电压与上一次计算得到的节点电压进行比较，直至比较结果满足误差阈值条件为止；
低压穿越判定单元205，用于将节点电压与预设的低压穿越阈值进行比较，若存在电压超过低压穿越阈值的节点，则对节点的注入电流进行调整，然后返回重新计算各个非短路节点的节点电压并根据节点电压更新注入电流，若不存在电压超过低压穿越阈值的节点，则根据当前的注入电流，结合短路电流计算方程，计算电力系统短路电流。
此外，本申请第四个实施例提供了一种电力系统短路电流计算终端，包括：存储器和处理器，存储器和处理器可以通过数据总线通信连接；
存储器用于存储程序代码，程序代码与如本申请第一个实施例或第二个实施提供的一种电力系统短路电流计算方法相对应；
处理器用于执行程序代码，以实现本申请提供的一种电力系统短路电流计算方法。
本申请第五个实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序代码，且所述程序代码与如本申请第一个实施例或第二个实施例提供的一种电力系统短路电流计算方法相对应。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的终端，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电力系统短路电流计算方法，其特征在于，包括：
获取电力系统的基础信息，并根据所述基础信息构建所述电力系统在发生短路故障时的系统节点电能参数关系方程，其中，所述基础信息包括：节点阻抗信息；
基于所述系统节点电能参数关系方程，构建短路电流计算方程与节点电压计算方程；
通过所述短路电流计算方程与所述节点电压计算公式，结合预设的初始注入电流，计算所述电力系统中各个非短路节点的节点电压，并根据所述节点电压更新非短路节点的注入电流；
基于更新后的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据所述节点电压更新所述注入电流，再将本次计算得到的节点电压与上一次计算得到的节点电压进行比较，若比较结果未满足预设的误差阈值条件，则根据当前的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据所述节点电压更新所述注入电流，然后将本次计算得到的节点电压与上一次计算得到的节点电压进行比较，直至比较结果满足所述误差阈值条件为止；
将所述节点电压与预设的低压穿越阈值进行比较，若存在电压超过所述低压穿越阈值的节点，则对所述节点的注入电流进行调整，然后返回重新计算各个非短路节点的节点电压并根据所述节点电压更新所述注入电流，若不存在电压超过所述低压穿越阈值的节点，则根据当前的注入电流，结合所述短路电流计算方程，计算所述电力系统短路电流。
2.根据权利要求1所述的一种电力系统短路电流计算方法，其特征在于，所述系统节点电能参数关系方程具体为：
Figure FDA0003885238650000011
式中，V'为故障后节点设备的节点电压，I'为故障后节点设备的注入电流向量，Z为节点阻抗矩阵，vf为短路点的节点电压。
3.根据权利要求1所述的一种电力系统短路电流计算方法，其特征在于，所述短路电流计算方程与节点电压计算方程具体为：
Figure FDA0003885238650000021
Vi＝ZniIn+ZfiIf
式中，In为第n个节点的注入电流，Zni为节点n与节点i之间的转移阻抗，Zfi为短路节点与节点i之间的转移阻抗，Znf为节点n与短路节点之间的转移阻抗，Zff为短路节点的自阻抗。
4.根据权利要求1所述的一种电力系统短路电流计算方法，其特征在于，所述基础信息具体还包括：节点类型信息。
5.根据权利要求4所述的一种电力系统短路电流计算方法，其特征在于，所述根据所述节点电压更新非短路节点的注入电流具体包括：
基于更新后的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据所述节点电压，结合节点类型，更新第一类非短路节点、第二类非短路节点以及第三类非短路节点的注入电流，其中，所述第一类非短路节点为采取跟网型控制的柔性直流，所述第二类非短路节点为采取跟网型控制的新能源机组，所述第三类非短路节点为采取定无功功率控制的新能源机组。
6.根据权利要求5所述的一种电力系统短路电流计算方法，其特征在于，所述将所述节点电压与预设的低压穿越阈值进行比较具体包括：
根据所述节点电压与预设的低压穿越阈值，结合节点类型，将第二类非短路节点、所述第三类非短路节点以及第四类非短路节点的节点电压与预设的低压穿越阈值进行比较，其中，所述第四类非短路节点具体为采取定无功电流控制的新能源机组。
7.根据权利要求1所述的一种电力系统短路电流计算方法，其特征在于，所述计算所述电力系统短路电流之后还包括：
根据预设的短路电流最值校验公式，对所述短路电流的最大值与最小值。
8.一种电力系统短路电流计算装置，其特征在于，包括：
电能参数关系构建单元，用于获取电力系统的基础信息，并根据所述基础信息构建所述电力系统在发生短路故障时的系统节点电能参数关系方程，其中，所述基础信息包括：节点阻抗信息；
电流电压计算方程构建单元，用于基于所述系统节点电能参数关系方程，构建短路电流计算方程与节点电压计算方程；
注入电流更新单元，用于通过所述短路电流计算方程与所述节点电压计算公式，结合预设的初始注入电流，计算所述电力系统中各个非短路节点的节点电压，并根据所述节点电压更新非短路节点的注入电流；
注入电流迭代更新单元，用于基于更新后的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据所述节点电压更新所述注入电流，再将本次计算得到的节点电压与上一次计算得到的节点电压进行比较，若比较结果未满足预设的误差阈值条件，则根据当前的注入电流，重新计算各个非短路节点的节点电压并根据所述节点电压更新所述注入电流，然后将本次计算得到的节点电压与上一次计算得到的节点电压进行比较，直至比较结果满足所述误差阈值条件为止；
低压穿越判定单元，用于将所述节点电压与预设的低压穿越阈值进行比较，若存在电压超过所述低压穿越阈值的节点，则对所述节点的注入电流进行调整，然后返回重新计算各个非短路节点的节点电压并根据所述节点电压更新所述注入电流，若不存在电压超过所述低压穿越阈值的节点，则根据当前的注入电流，结合所述短路电流计算方程，计算所述电力系统短路电流。
9.一种电力系统短路电流计算终端，其特征在于，包括：存储器和处理器；
所述存储器用于存储程序代码，所述程序代码与如权利要求1至7任意一项所述的一种电力系统短路电流计算方法相对应；
所述处理器用于执行所述程序代码。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序代码，且所述程序代码与如权利要求1至7任意一项所述的一种电力系统短路电流计算方法相对应。
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