CN115483706A - 一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电力系统技术领域，公开了一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法及装置。本发明令目标电网中各新能源的初值为零，通过短路电流工程计算筛选出明显不进入低压穿越的新能源；令各新能源的初值为对应的极限值后进行短路电流工程计算，筛选出可能不进入低压穿越的新能源，并进一步从中筛选出不进入低压穿越的新能源；最后将筛选出的所有不进入低压穿越的新能源提供的无功电流取值为恒为零，对其余新能源提供的无功电流初值取对应的极限值，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件，得到目标短路电流。本发明在计算短路电流时考虑了新能源低压穿越的影响，能够有效提高短路电流计算结果的精度。

Description

一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法及装置
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法及装置。
背景技术
在电力系统和电气装置的设计和运行中，短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算，电气装置的电动力稳定度、热稳定度和断流能力的校验都需要以短路计算的结果作为依据。
在现有技术中，常用的短路电流计算方法仅考虑同步发电机、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。当电力系统处于正常运行状态时，基于该方法的电力系统的节点方程可以表示为：
YV＝I,
Figure BDA0003885238350000011
式中，Y为节点导纳矩阵，V为节点电压向量，I为节点注入电流向量，，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。
电力系统的节点方程可以变换为：
V＝ZI
式中，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为：
V'＝ZI+ZIf＝V+ZIf,
Figure BDA0003885238350000021
式中，If为短路故障前后节点f注入电流的变化值向量，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，上式中的电压方程可以表示为：
0＝vf+zffif
则节点f的短路电流为：
Figure BDA0003885238350000022
式中，vf为节点f在短路前的电压，Zff为节点阻抗矩阵Z中的元素，表示节点f的自阻抗。
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上述短路后网络的节点方程求得。在短路电流工程计算中，新能源机组如光伏、风机等为支撑电网电压从而提供无功电流，因此新能源机组对计算结果的影响不容忽视。在短路电流工程计算中，通常将新能源等效为受控电流源，即新能源提供的无功电流大小与其并网点电压大小有关。
由于新能源等效为受控电流源，短路节点电流与各节点电压的关系表达式需要迭代计算，一般的迭代计算方法为：给定新能源电流初值，计算短路节点短路电流及新能源并网点电压，根据电压更新新能源电流，返回该短路节点电流与各节点电压的关系表达式，不断迭代计算直至两次计算的各节点电压差值小于一定阈值。
对于采取低压穿越控制策略的新能源，如双馈风机等，仅在并网点电压低于一定阈值时才提供无功电流，并网点电压高于阈值时不提供无功电流以确保最大出力。考虑到新能源机组的并网点电压除了受到短路节点位置和同步机组影响外，还受到其他新能源机组贡献电流大小的影响，迭代算法中的初值选取以及新能源是否满足低压穿越条件的判断值得研究。
上述的迭代计算方法未考虑“采取低压穿越控制策略的新能源仅在并网点电压低于一定阈值时才提供无功电流”这一条件，其在取初值后直接进行迭代计算，每轮迭代计算中，各新能源根据其电压幅值判断是否进入或退出低压穿越并计算其提供的无功电流。这种计算方法对于并网点电压接近该阈值的新能源，很容易因相邻两轮迭代计算中低压穿越状态在进入和退出之间反复跳跃而导致计算结果不收敛。
因此，对于考虑新能源低压穿越的大电网短路电流工程计算，现有短路电流的迭代算法容易存在失误，已不能适用。
发明内容
本发明提供了一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法及装置，解决了现有短路电流的迭代计算方法未能考虑新能源低压穿越的影响而导致计算结果不够精确的技术问题。
本发明第一方面提供一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法，包括：
步骤S1，令目标电网中各新能源的初值为零，计算短路节点电流及各节点电压，根据得到的计算结果将并网点电压大于低压穿越阈值的新能源标记为不进入低压穿越的新能源，得到第一新能源集合；
步骤S2，令目标电网中各新能源的初值为对应的极限值且设定为恒无功电流控制策略，计算短路节点电流及各节点电压，根据得到的计算结果将并网点电压大于所述低压穿越阈值的新能源标记为可能不进入低压穿越的新能源，并按照并网点电压由大到小的顺序排序，得到第二新能源集合；
步骤S3，从所述第二新能源集合中的各新能源筛选出不进入低压穿越的新能源，包括：步骤S3.1，令所述第一新能源集合的各新能源以及所述第二新能源集合中的前x个新能源所提供的无功电流皆是恒为零；其中x的初始值为1；步骤S3.2，对目标电网中的剩余新能源所提供的无功电流初值取对应的极限值，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件；步骤S3.3，若收敛时对应的计算结果中存在当前并网点电压大于所述低压穿越阈值的新能源，令x＝x+1并返回步骤S3.1直至x的更新值等于第二新能源集合的新能源总数，否则将当前所述第二新能源集合中无功电流恒为零的所有新能源标记为不进入低压穿越的新能源，相应更新所述第一新能源集合；
步骤S4，令更新后的第一标记集合中的各新能源提供的无功电流恒为零，对目标电网的剩余新能源提供的无功电流初值取对应的极限值，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件，将收敛时对应计算结果中的短路电流作为目标短路电流。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述步骤S3和所述步骤S4中，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件，包括：
步骤S10，计算短路节点电流及各节点电压；
步骤S20，判断所得到的计算结果是否满足收敛条件，如果收敛转入步骤S40，如果不收敛转入步骤S30；所述收敛条件为相邻两轮计算的各节点电压差值均小于电压差阈值；
步骤S30，根据计算得到的各剩余新能源的并网点电压修正对应提供的无功电流并转入步骤S10；
步骤S40，输出当前的计算结果。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，各步骤中计算短路节点电流及各节点电压时，按照下式进行计算：
Figure BDA0003885238350000041
式中，If为短路故障前后节点f注入电流的变化值向量，I1,I2,...,In分别为第1,2,...,n个新能源提供的无功电流，Z1f,Z2f,...,Znf分别为第1,2,...,n个新能源与短路节点间的转移阻抗，vf为节点f在短路前的电压，Zff为节点f的自阻抗，Vi为节点i的电压，Z1i,Z2i,...,Zni分别为第1,2,...,n个新能源与节点i间的转移阻抗。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述方法还包括：
设置所述低压穿越阈值为0.9p.u.；
设置所述电压差阈值为0.001p.u.；
和/或，设置各新能源的极限值为对应额定电流的1.2倍。
本发明第二方面提供一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算装置，包括：
第一筛选模块，用于令目标电网中各新能源的初值为零，计算短路节点电流及各节点电压，根据得到的计算结果将并网点电压大于低压穿越阈值的新能源标记为不进入低压穿越的新能源，得到第一新能源集合；
第二筛选模块，用于令目标电网中各新能源的初值为对应的极限值且设定为恒无功电流控制策略，计算短路节点电流及各节点电压，根据得到的计算结果将并网点电压大于所述低压穿越阈值的新能源标记为可能不进入低压穿越的新能源，并按照并网点电压由大到小的顺序排序，得到第二新能源集合；
第三筛选模块，用于从所述第二新能源集合中的各新能源筛选出不进入低压穿越的新能源，包括：电流取值单元，用于令所述第一新能源集合的各新能源以及所述第二新能源集合中的前x个新能源所提供的无功电流皆是恒为零；其中x的初始值为1；短路电流计算单元，用于对目标电网中的剩余新能源所提供的无功电流初值取对应的极限值，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件；筛选单元，用于若收敛时对应的计算结果中存在当前并网点电压大于所述低压穿越阈值的新能源，令x＝x+1并返回所述电流取值单元直至x的更新值等于第二新能源集合的新能源总数，否则将当前所述第二新能源集合中无功电流恒为零的所有新能源标记为不进入低压穿越的新能源，相应更新所述第一新能源集合；
短路电流计算模块，用于令更新后的第一标记集合中的各新能源提供的无功电流恒为零，对目标电网的剩余新能源提供的无功电流初值取对应的极限值，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件，将收敛时对应计算结果中的短路电流作为目标短路电流。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述第三筛选模块和所述短路电流计算单元皆包括：
计算子单元，用于计算短路节点电流及各节点电压；
判断子单元，用于判断所得到的计算结果是否满足收敛条件，如果收敛转入输出子单元，如果不收敛转入修正子单元；所述收敛条件为相邻两轮计算的各节点电压差值均小于电压差阈值；
修正子单元，用于根据计算得到的各剩余新能源的并网点电压修正对应提供的无功电流并转入所述计算子单元；
输出子单元，用于输出当前的计算结果。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述装置的各模块在计算短路节点电流及各节点电压时，具体用于按照下式进行计算：
Figure BDA0003885238350000061
式中，If为短路故障前后节点f注入电流的变化值向量，I1,I2,...,In分别为第1,2,...,n个新能源提供的无功电流，Z1f,Z2f,...,Znf分别为第1,2,...,n个新能源与短路节点间的转移阻抗，vf为节点f在短路前的电压，Zff为节点f的自阻抗，Vi为节点i的电压，Z1i,Z2i,...,Zni分别为第1,2,...,n个新能源与节点i间的转移阻抗。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述装置还包括：
第一设置模块，用于设置所述低压穿越阈值为0.9p.u.；
第二设置模块，用于设置所述电压差阈值为0.001p.u.；
和/或，第三设置模块，用于设置各新能源的极限值为对应额定电流的1.2倍。
本发明第三方面提供了一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算装置，包括：
存储器，用于存储指令；其中，所述指令用于实现如上任意一项能够实现的方式所述的考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法；
处理器，用于执行所述存储器中的指令。
本发明第四方面一种计算机可读存储介质，所述计算机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任意一项能够实现的方式所述的考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明令目标电网中各新能源的初值为零，通过短路节点电流及各节点电压的计算筛选出明显不进入低压穿越的新能源，得到第一新能源集合；令目标电网中各新能源的初值为对应的极限值且设定为恒无功电流控制策略，通过短路节点电流及各节点电压的计算筛选出可能不进入低压穿越的新能源，并按照并网点电压由大到小的顺序排序得到第二新能源集合，并通过令第二新能源集合的部分新能源所提供的无功电流恒为零的方式，利用相应短路节点电流及各节点电压的迭代计算从第二新能源集合筛选出不进入低压穿越的新能源；最后将所有确定的不进入低压穿越的新能源提供的无功电流取值为恒为零，对其余新能源提供的无功电流初值取对应的极限值，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件，将收敛时对应计算结果中的短路电流作为目标短路电流；本发明通过多次筛选的方式预先判断各新能源在计算时是否进入低压穿越，进而在目标短路电流计算时将所有确定的不进入低压穿越的新能源提供的无功电流取值为恒为零，考虑了新能源低压穿越的影响，避免因相邻两轮迭代计算中低压穿越状态在进入和退出之间反复跳跃而导致计算结果不收敛，能够有效提高短路电流计算结果的精度。
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为本发明一个可选实施例提供的一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法的流程图；
图2为本发明一个可选实施例提供的图1所示方法中步骤S3的流程图；
图3为本发明一个可选实施例提供的图1所示方法中步骤S3-S4执行进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件时的流程图；
图4为本发明一个可选实施例提供的一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算装置的结构连接框图；
图5为本发明一个可选实施例提供的第三筛选模块的结构连接框图。
附图标记：
1-第一筛选模块；2-第二筛选模块；3-第三筛选模块；4-短路电流计算模块；31-电流取值单元；32-短路电流计算单元；33-筛选单元。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法及装置，用于解决现有短路电流的迭代计算方法未能考虑新能源低压穿越的影响而导致计算结果不够精确的技术问题。
为使得本发明的发明目的、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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法。
请参阅图1，图1示出了本发明实施例提供的一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法的流程图。
本发明实施例提供的一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法，包括步骤S1-S4。
步骤S1，令目标电网中各新能源的初值为零，计算短路节点电流及各节点电压，根据得到的计算结果将并网点电压大于低压穿越阈值的新能源标记为不进入低压穿越的新能源，得到第一新能源集合。
考虑到短路电流计算时，新接入电流源对于电网节点电压有一定抬升作用，本发明实施例中，将显然不满足进入低压穿越条件的新能源筛选出来，能够减轻后续步骤的计算量，缩短整体的计算时长，提高短路电流计算效率。
步骤S2，令目标电网中各新能源的初值为对应的极限值且设定为恒无功电流控制策略，计算短路节点电流及各节点电压，根据得到的计算结果将并网点电压大于所述低压穿越阈值的新能源标记为可能不进入低压穿越的新能源，并按照并网点电压由大到小的顺序排序，得到第二新能源集合。
本实施例中，在短路电流工程计算之前设定为恒无功电流控制策略，能够使目标电网运行在给定无功功率状态的控制模式。
需要说明的是，本步骤将可能不进入低压穿越的新能源按照并网点电压由大到小的顺序排序得到第二新能源集合，在其他实施方式中，也可直接以筛选出的可能不进入低压穿越的新能源构建第二新能源集合，而将对应的排序过程放在下一步骤中。
步骤S3，从所述第二新能源集合中的各新能源筛选出不进入低压穿越的新能源。
如图2所示，该步骤S3包括：
步骤S3.1，令所述第一新能源集合的各新能源以及所述第二新能源集合中的前x个新能源所提供的无功电流皆是恒为零；其中x的初始值为1；
步骤S3.2，对目标电网中的剩余新能源所提供的无功电流初值取对应的极限值，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件；
步骤S3.3，若收敛时对应的计算结果中存在当前并网点电压大于所述低压穿越阈值的新能源，令x＝x+1并返回步骤S3.1直至x的更新值等于第二新能源集合的新能源总数，否则将当前所述第二新能源集合中无功电流恒为零的所有新能源标记为不进入低压穿越的新能源，相应更新所述第一新能源集合。
本发明实施例中，从步骤S3得到的能不进入低压穿越的新能源中，深度筛选出不进入低压穿越的新能源，提高了对不满足低压穿越条件的新能源的判断的全面性，有利于提高后续目标短路电流计算的准确度。
步骤S4，令更新后的第一标记集合中的各新能源提供的无功电流恒为零，对目标电网的剩余新能源提供的无功电流初值取对应的极限值，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件，将收敛时对应计算结果中的短路电流作为目标短路电流。
在一种能够实现的方式中，如图3所示，所述步骤S3和所述步骤S4中，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件，包括：
步骤S10，计算短路节点电流及各节点电压；
步骤S20，判断所得到的计算结果是否满足收敛条件，如果收敛转入步骤S40，如果不收敛转入步骤S30；所述收敛条件为相邻两轮计算的各节点电压差值均小于电压差阈值；
步骤S30，根据计算得到的各剩余新能源的并网点电压修正对应提供的无功电流并转入步骤S10；
步骤S40，输出当前的计算结果。
在一种能够实现的方式中，各步骤中计算短路节点电流及各节点电压时，按照下式进行计算：
Figure BDA0003885238350000101
式中，If为短路故障前后节点f注入电流的变化值向量，I1,I2,...,In分别为第1,2,...,n个新能源提供的无功电流，Z1f,Z2f,...,Znf分别为第1,2,...,n个新能源与短路节点间的转移阻抗，vf为节点f在短路前的电压，Zff为节点f的自阻抗，Vi为节点i的电压，Z1i,Z2i,...,Zni分别为第1,2,...,n个新能源与节点i间的转移阻抗。
在一种能够实现的方式中，设置所述低压穿越阈值的取值范围为0.85～0.95p.u.。作为一种具体的实施方式，设置所述低压穿越阈值为0.9p.u.。
在一种能够实现的方式中，设置电压差阈值的取值范围为0.001～0.002p.u.。作为一种具体的实施方式，设置所述电压差阈值为0.001p.u.。
在一种能够实现的方式中，设置各新能源的极限值为对应额定电流的1.1～1.3倍。作为一种具体的实施方式，设置各新能源的极限值为对应额定电流的1.2倍。
本发明上述实施例，通过多次筛选的方式预先判断各新能源在计算时是否进入低压穿越，进而在目标短路电流计算时将所有确定的不进入低压穿越的新能源提供的无功电流取值为恒为零，考虑了新能源低压穿越的影响，避免因相邻两轮迭代计算中低压穿越状态在进入和退出之间反复跳跃而导致计算结果不收敛，能够有效提高短路电流计算结果的精度。
本发明还提供了一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算装置，该装置可用于执行本发明上述任一项实施例所述的考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法。
请参阅图4，图4示出了本发明实施例提供的一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算装置的结构连接框图。
本发明实施例提供的一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算装置，包括第一筛选模块1、第二筛选模块2、第三筛选模块3和短路电流计算模块4。
其中，第一筛选模块1用于令目标电网中各新能源的初值为零，计算短路节点电流及各节点电压，根据得到的计算结果将并网点电压大于低压穿越阈值的新能源标记为不进入低压穿越的新能源，得到第一新能源集合。
该第二筛选模块2用于令目标电网中各新能源的初值为对应的极限值且设定为恒无功电流控制策略，计算短路节点电流及各节点电压，根据得到的计算结果将并网点电压大于所述低压穿越阈值的新能源标记为可能不进入低压穿越的新能源，并按照并网点电压由大到小的顺序排序，得到第二新能源集合；
该第三筛选模块3用于从所述第二新能源集合中的各新能源筛选出不进入低压穿越的新能源。
如图5所示，所述第三筛选模块3包括：电流取值单元31，用于令所述第一新能源集合的各新能源以及所述第二新能源集合中的前x个新能源所提供的无功电流皆是恒为零；其中x的初始值为1；短路电流计算单元32，用于对目标电网中的剩余新能源所提供的无功电流初值取对应的极限值，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件；筛选单元33，用于若收敛时对应的计算结果中存在当前并网点电压大于所述低压穿越阈值的新能源，令x＝x+1并返回所述电流取值单元31直至x的更新值等于第二新能源集合的新能源总数，否则将当前所述第二新能源集合中无功电流恒为零的所有新能源标记为不进入低压穿越的新能源，相应更新所述第一新能源集合；
该短路电流计算模块4用于令更新后的第一标记集合中的各新能源提供的无功电流恒为零，对目标电网的剩余新能源提供的无功电流初值取对应的极限值，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件，将收敛时对应计算结果中的短路电流作为目标短路电流。
在一种能够实现的方式中，所述第三筛选模块3和所述短路电流计算单元32皆包括：
计算子单元，用于计算短路节点电流及各节点电压；
判断子单元，用于判断所得到的计算结果是否满足收敛条件，如果收敛转入输出子单元，如果不收敛转入修正子单元；所述收敛条件为相邻两轮计算的各节点电压差值均小于电压差阈值；
修正子单元，用于根据计算得到的各剩余新能源的并网点电压修正对应提供的无功电流并转入所述计算子单元；
输出子单元，用于输出当前的计算结果。
在一种能够实现的方式中，所述装置的各模块在计算短路节点电流及各节点电压时，具体用于按照下式进行计算：
Figure BDA0003885238350000121
式中，If为短路故障前后节点f注入电流的变化值向量，I1,I2,...,In分别为第1,2,...,n个新能源提供的无功电流，Z1f,Z2f,...,Znf分别为第1,2,...,n个新能源与短路节点间的转移阻抗，vf为节点f在短路前的电压，Zff为节点f的自阻抗，Vi为节点i的电压，Z1i,Z2i,...,Zni分别为第1,2,...,n个新能源与节点i间的转移阻抗。
在一种能够实现的方式中，所述装置还包括：
第一设置模块，用于设置所述低压穿越阈值为0.9p.u.；
第二设置模块，用于设置所述电压差阈值为0.001p.u.；
和/或，第三设置模块，用于设置各新能源的极限值为对应额定电流的1.2倍。
本发明还提供了一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算装置，包括：
存储器，用于存储指令；其中，所述指令用于实现如上任意一项实施例所述的考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法；
处理器，用于执行所述存储器中的指令。
本发明还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任意一项实施例所述的考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法。
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，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，上述描述的装置和模块的具体有益效果，可以参考前述方法实施例中的对应有益效果，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，所述模块的划分，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，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。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，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的模块如果以软件功能模块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装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)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发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法，其特征在于，包括：
步骤S1，令目标电网中各新能源的初值为零，计算短路节点电流及各节点电压，根据得到的计算结果将并网点电压大于低压穿越阈值的新能源标记为不进入低压穿越的新能源，得到第一新能源集合；
步骤S2，令目标电网中各新能源的初值为对应的极限值且设定为恒无功电流控制策略，计算短路节点电流及各节点电压，根据得到的计算结果将并网点电压大于所述低压穿越阈值的新能源标记为可能不进入低压穿越的新能源，并按照并网点电压由大到小的顺序排序，得到第二新能源集合；
步骤S3，从所述第二新能源集合中的各新能源筛选出不进入低压穿越的新能源，包括：步骤S3.1，令所述第一新能源集合的各新能源以及所述第二新能源集合中的前x个新能源所提供的无功电流皆是恒为零；其中x的初始值为1；步骤S3.2，对目标电网中的剩余新能源所提供的无功电流初值取对应的极限值，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件；
步骤S3.3，若收敛时对应的计算结果中存在当前并网点电压大于所述低压穿越阈值的新能源，令x＝x+1并返回步骤S3.1直至x的更新值等于第二新能源集合的新能源总数，否则将当前所述第二新能源集合中无功电流恒为零的所有新能源标记为不进入低压穿越的新能源，相应更新所述第一新能源集合；
步骤S4，令更新后的第一标记集合中的各新能源提供的无功电流恒为零，对目标电网的剩余新能源提供的无功电流初值取对应的极限值，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件，将收敛时对应计算结果中的短路电流作为目标短路电流。
2.根据权利要求1所述的考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法，其特征在于，所述步骤S3和所述步骤S4中，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件，包括：
步骤S10，计算短路节点电流及各节点电压；
步骤S20，判断所得到的计算结果是否满足收敛条件，如果收敛转入步骤S40，如果不收敛转入步骤S30；所述收敛条件为相邻两轮计算的各节点电压差值均小于电压差阈值；
步骤S30，根据计算得到的各剩余新能源的并网点电压修正对应提供的无功电流并转入步骤S10；
步骤S40，输出当前的计算结果。
3.根据权利要求2所述的考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法，其特征在于，各步骤中计算短路节点电流及各节点电压时，按照下式进行计算：
Figure FDA0003885238340000021
式中，If为短路故障前后节点f注入电流的变化值向量，I1,I2,...,In分别为第1,2,...,n个新能源提供的无功电流，Z1f,Z2f,...,Znf分别为第1,2,...,n个新能源与短路节点间的转移阻抗，vf为节点f在短路前的电压，Zff为节点f的自阻抗，Vi为节点i的电压，Z1i,Z2i,...,Zni分别为第1,2,...,n个新能源与节点i间的转移阻抗。
4.根据权利要求2所述的考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
设置所述低压穿越阈值为0.9p.u.；
设置所述电压差阈值为0.001p.u.；
和/或，设置各新能源的极限值为对应额定电流的1.2倍。
5.一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算装置，其特征在于，包括：
第一筛选模块，用于令目标电网中各新能源的初值为零，计算短路节点电流及各节点电压，根据得到的计算结果将并网点电压大于低压穿越阈值的新能源标记为不进入低压穿越的新能源，得到第一新能源集合；
第二筛选模块，用于令目标电网中各新能源的初值为对应的极限值且设定为恒无功电流控制策略，计算短路节点电流及各节点电压，根据得到的计算结果将并网点电压大于所述低压穿越阈值的新能源标记为可能不进入低压穿越的新能源，并按照并网点电压由大到小的顺序排序，得到第二新能源集合；
第三筛选模块，用于从所述第二新能源集合中的各新能源筛选出不进入低压穿越的新能源，包括：电流取值单元，用于令所述第一新能源集合的各新能源以及所述第二新能源集合中的前x个新能源所提供的无功电流皆是恒为零；其中x的初始值为1；短路电流计算单元，用于对目标电网中的剩余新能源所提供的无功电流初值取对应的极限值，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件；筛选单元，用于若收敛时对应的计算结果中存在当前并网点电压大于所述低压穿越阈值的新能源，令x＝x+1并返回所述电流取值单元直至x的更新值等于第二新能源集合的新能源总数，否则将当前所述第二新能源集合中无功电流恒为零的所有新能源标记为不进入低压穿越的新能源，相应更新所述第一新能源集合；
短路电流计算模块，用于令更新后的第一标记集合中的各新能源提供的无功电流恒为零，对目标电网的剩余新能源提供的无功电流初值取对应的极限值，进行短路节点电流及各节点电压的迭代计算直至满足收敛条件，将收敛时对应计算结果中的短路电流作为目标短路电流。
6.根据权利要求5所述的考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算装置，其特征在于，所述第三筛选模块和所述短路电流计算单元皆包括：
计算子单元，用于计算短路节点电流及各节点电压；
判断子单元，用于判断所得到的计算结果是否满足收敛条件，如果收敛转入输出子单元，如果不收敛转入修正子单元；所述收敛条件为相邻两轮计算的各节点电压差值均小于电压差阈值；
修正子单元，用于根据计算得到的各剩余新能源的并网点电压修正对应提供的无功电流并转入所述计算子单元；
输出子单元，用于输出当前的计算结果。
7.根据权利要求6所述的考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算装置，其特征在于，所述装置的各模块在计算短路节点电流及各节点电压时，具体用于按照下式进行计算：
Figure FDA0003885238340000031
式中，If为短路故障前后节点f注入电流的变化值向量，I1,I2,...,In分别为第1,2,...,n个新能源提供的无功电流，Z1f,Z2f,...,Znf分别为第1,2,...,n个新能源与短路节点间的转移阻抗，vf为节点f在短路前的电压，Zff为节点f的自阻抗，Vi为节点i的电压，Z1i,Z2i,...,Zni分别为第1,2,...,n个新能源与节点i间的转移阻抗。
8.根据权利要求6所述的考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一设置模块，用于设置所述低压穿越阈值为0.9p.u.；
第二设置模块，用于设置所述电压差阈值为0.001p.u.；
和/或，第三设置模块，用于设置各新能源的极限值为对应额定电流的1.2倍。
9.一种考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储指令；其中，所述指令用于实现如权利要求1-4任意一项所述的考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法；
处理器，用于执行所述存储器中的指令。
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1-4任意一项所述的考虑新能源低压穿越影响的短路电流计算方法。
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