CN117269838B - 一种确定构网型电力电子设备短路电流的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种确定构网型电力电子设备短路电流的方法及系统，包括：建立构网型电力电子设备短路等效模型，并初始化动态补偿电流值为0；根据当前的动态补偿电流值，基于所述构网型电力电子设备短路等效模型获取节点电压预测值和固定支路短路电流预测值；根据当前的固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值，确定电力电子设备短路电流预测值；确定电力电子设备在实际短路故障下的最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值；进行三级限幅，确定限幅后的有功电流值和无功电流值；计算补偿电流动态校正量；若当前的补偿电流动态校正量小于等于预设阈值，则确定当前的电力电子设备短路电流预测值为构网型电力电子设备的短路电流实际值。

Description

一种确定构网型电力电子设备短路电流的方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统仿真技术领域，并且更具体地，涉及一种确定构网型电力电子设备短路电流的方法及系统。
背景技术
基于构网型变流器的新能源发电单元、储能等电力电子设备对电网呈现出电压源特性，可以近似模拟常规同步发电机的特性，为电网提供主动的频率、电压支撑和阻尼功能，能够有效缓解高比例新能源、多直流接入电网的暂态过电压问题以及频率支撑能力不足的问题，具有广阔的应用前景。当前，针对构网型电力电子设备接入电网的不同控制方案已有较为成熟的研究工作，但这些研究工作主要集中在微网或者小规模电网的电磁仿真平台应用中，当前缺乏对构网型电力电子设备大量接入大电网的相关研究。面向工程计算的构网型电力电子设备接入大电网的短路电流计算将为设备选型和开关开断能力校核提供了有利理论和实践支撑。目前，未见关于构网型电力电子设备短路电流计算的相关文献研究报道。现有公开使用的商用短路电流计算软件中也未考虑构网型电力电子设备模型的处理。
在常规的短路电流计算方法中，将电网中的各类设备元件以电路模型来表示，主要有阻抗模型、导纳模型、含内阻抗的电压源模型、恒定电流源模型。利用这些电路模型及其拓扑连接关系，分别构建正序、负序和零序网络，形成各序网络节点电压方程。根据不同故障类型，可以建立故障点的边界条件方程。联立节点电压方程和边界条件方程，可以求解电网中所有节点的各序电压值以及短路点的短路电流。
风电、光伏等高比例电力电子化电源设备，在原理结构上异于传统同步机组，决定了其短路电流的特性与传统的发电机有本质区别，既不能简单的予以忽略，也不能像传统同步发电机那样等效为次暂态/暂态电抗后的电势源。新能源发展初期规模较小，提供给并网点的短路电流远小于并网点自身短路水平，对短路电流计算精度影响较小。近年来，风电、光伏发电装机迅速增长，其提供的短路电流将不可忽略。随着电网规模的不断扩大以及电力电子化电源与电网设备的广泛接入，基于传统同步电机原理的短路电流计算理论和方法，从完备性、准确性方面已经不能较好地适应电网发展的要求。
因此，需要一种确定构网型电力电子设备短路电流的方法。
发明内容
本发明提出一种确定构网型电力电子设备短路电流的方法及系统，以解决如何高效准确地确定构网型电力电子设备的短路电流的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种确定构网型电力电子设备短路电流的方法，所述方法包括：
步骤1，建立构网型电力电子设备短路等效模型，并初始化动态补偿电流值为0；
步骤2，根据当前的动态补偿电流值，基于所述构网型电力电子设备短路等效模型获取构网型电力电子设备的节点电压预测值和固定支路短路电流预测值；
步骤3，根据当前的固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值，确定电力电子设备短路电流预测值；
步骤4，根据当前的节点电压预测值、构网型电力电子设备的低电压穿越策略和限流策略，确定电力电子设备在实际短路故障下的最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值；
步骤5，基于预设的限幅策略，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值进行三级限幅，确定限幅后的有功电流值和无功电流值；
步骤6，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、潮流初始电流、当前的有功电流值和无功电流值，计算补偿电流动态校正量；
步骤7，若当前的补偿电流动态校正量小于等于预设阈值，则确定当前的电力电子设备短路电流预测值为构网型电力电子设备的短路电流实际值。
优选地，其中所述构网型电力电子设备短路等效模型，包括：并联连接的固定支路和动态电流补偿支路；所述固定支路，包括：串联连接的内电势和虚拟阻抗；所述动态电流补偿支路，包括：受控电流源，所述受控电流源的大小根据构网型电力电子设备的短路电流进行动态调整。
优选地，其中所述根据当前的固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值，确定电力电子设备短路电流预测值，包括：
，
其中， 为第n次迭代计算时确定的电力电子设备短路电流预测值；/> 为第n次迭代计算时的固定支路短路电流预测值； />为第n次迭代计算时的动态补偿电流值。
优选地，其中所述基于预设的限幅策略，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值进行三级限幅，确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
当预设的限幅策略为无功优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
，
，
当预设的限幅策略为有功优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
}，
，
当预设的限幅策略为等比例优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
若k＜1，则利用如下方式确定限幅后的有功电流和无功电流值，包括：
，
，
若k≥1，则利用如下方式确定限幅后的有功电流和无功电流值，包括：
，
，
，
其中， 和/> 分别为第n次迭代计算时确定的限幅后的无功电流值和有功电流值；/> 和/> 分别为潮流初始电流的q轴分量和d轴分量；/> 和/> 分别为第n次迭代计算时确定的电力电子设备短路电流预测值的q轴分量和d轴分量； />、和/> 分别为第n次迭代计算时的无功电流限值、有功电流限值和最大电流限值；k为等比例调整系数。
优选地，其中所述根据当前的电力电子设备短路电流预测值、潮流初始电流、当前的有功电流值和无功电流值，计算补偿电流动态校正量，包括：
，
其中， 为第n次迭代计算时确定的补偿电流动态校正量；/> 为第n次迭代计算时的电力电子设备短路电流预测值；/> 为潮流初始电流；/> 和/> 分别为第n次迭代计算时确定的限幅后的无功电流值和有功电流值。
优选地，其中所述方法还包括：
若当前的补偿电流动态校正量大于预设阈值，则根据当前的补偿电流动态校正量对动态补偿电流进行调整，重新确定动态补偿电流，并返回步骤2重新计算，直至当前的补偿电流动态校正量小于等于预设阈值时，确定当前的电力电子设备短路电流预测值为构网型电力电子设备的短路电流实际值。
优选地，其中所述根据当前的补偿电流动态校正量对动态补偿电流进行调整，重新确定动态补偿电流，包括：
，
其中， 为第n+1次迭代计算时的动态补偿电流；/> 为第n次迭代计算时的动态补偿电流；/> 为第n次迭代计算时确定的补偿电流动态校正量。
根据本发明的另一个方面，提供了一种确定构网型电力电子设备短路电流的系统，所述系统包括：
模型建立单元，用于建立构网型电力电子设备短路等效模型，并初始化动态补偿电流值为0；
模型计算单元，用于根据当前的动态补偿电流值，基于所述构网型电力电子设备短路等效模型获取构网型电力电子设备的节点电压预测值和固定支路短路电流预测值；
短路电流预测值确定单元，用于根据当前的固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值，确定电力电子设备短路电流预测值；
电流限值确定单元，用于根据当前的节点电压预测值、构网型电力电子设备的低电压穿越策略和限流策略，确定电力电子设备在实际短路故障下的最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值；
三级限幅计算单元，用于基于预设的限幅策略，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值进行三级限幅，确定限幅后的有功电流值和无功电流值；
补偿电流动态校正量确定单元，用于根据当前的电力电子设备短路电流预测值、潮流初始电流、当前的有功电流值和无功电流值，计算补偿电流动态校正量；
短路电流实际值确定单元，用于若当前的补偿电流动态校正量小于等于预设阈值，则确定当前的电力电子设备短路电流预测值为构网型电力电子设备的短路电流实际值。
优选地，其中所述构网型电力电子设备短路等效模型，包括：并联连接的固定支路和动态电流补偿支路；所述固定支路，包括：串联连接的内电势和虚拟阻抗；所述动态电流补偿支路，包括：受控电流源，所述受控电流源的大小根据构网型电力电子设备的短路电流进行动态调整。
优选地，其中所述短路电流预测值确定单元，根据当前的固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值，确定电力电子设备短路电流预测值，包括：
，
其中， 为第n次迭代计算时确定的电力电子设备短路电流预测值；/> 为第n次迭代计算时的固定支路短路电流预测值； />为第n次迭代计算时的动态补偿电流值。
优选地，其中所述三级限幅计算单元，基于预设的限幅策略，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值进行三级限幅，确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
当预设的限幅策略为无功优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
，
，
当预设的限幅策略为有功优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
}，
，
当预设的限幅策略为等比例优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
若k＜1，则利用如下方式确定限幅后的有功电流和无功电流值，包括：
，
，
若k≥1，则利用如下方式确定限幅后的有功电流和无功电流值，包括：
，
，
，
其中， 和/> 分别为第n次迭代计算时确定的限幅后的无功电流值和有功电流值；/> 和/> 分别为潮流初始电流的q轴分量和d轴分量；/> 和/> 分别为第n次迭代计算时确定的电力电子设备短路电流预测值的q轴分量和d轴分量； />、和/> 分别为第n次迭代计算时的无功电流限值、有功电流限值和最大电流限值；k为等比例调整系数。
优选地，其中所述补偿电流动态校正量确定单元，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、潮流初始电流、当前的有功电流值和无功电流值，计算补偿电流动态校正量，包括：
，
其中， 为第n次迭代计算时确定的补偿电流动态校正量；/> 为第n次迭代计算时的电力电子设备短路电流预测值；/> 为潮流初始电流；/> 和/> 分别为第n次迭代计算时确定的限幅后的无功电流值和有功电流值。
优选地，其中所述系统还包括：
动态补偿电流调整单元，用于若当前的补偿电流动态校正量大于预设阈值，则根据当前的补偿电流动态校正量对动态补偿电流进行调整，重新确定动态补偿电流，并进入模型计算单元重新计算，直至当前的补偿电流动态校正量小于等于预设阈值时，确定当前的电力电子设备短路电流预测值为构网型电力电子设备的短路电流实际值。
优选地，其中所述动态补偿电流调整单元，根据当前的补偿电流动态校正量对动态补偿电流进行调整，重新确定动态补偿电流，包括：
，
其中， 为第n+1次迭代计算时的动态补偿电流；/> 为第n次迭代计算时的动态补偿电流；/> 为第n次迭代计算时确定的补偿电流动态校正量。
基于本发明的另一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现一种确定构网型电力电子设备短路电流的方法中任一项的步骤。
基于本发明的另一方面，本发明提供一种电子设备，包括：
上述的计算机可读存储介质；以及
一个或多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。
本发明提供了一种确定构网型电力电子设备短路电流的方法及系统，包括：步骤1，建立构网型电力电子设备短路等效模型，并初始化动态补偿电流值为0；步骤2，根据当前的动态补偿电流值，基于所述构网型电力电子设备短路等效模型获取构网型电力电子设备的节点电压预测值和固定支路短路电流预测值；步骤3，根据当前的固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值，确定电力电子设备短路电流预测值；步骤4，根据当前的节点电压预测值、构网型电力电子设备的低电压穿越策略和限流策略，确定电力电子设备在实际短路故障下的最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值；步骤5，基于预设的限幅策略，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值进行三级限幅，确定限幅后的有功电流值和无功电流值；步骤6，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、潮流初始电流、当前的有功电流值和无功电流值，计算补偿电流动态校正量；步骤7，若当前的补偿电流动态校正量小于等于预设阈值，则确定当前的电力电子设备短路电流预测值为构网型电力电子设备的短路电流实际值。本发明能够考虑构网型电力电子设备短路故障期间的低电压穿越策略和限流策略对短路电流的影响，实现对构网型电力电子设备短路电流特性的准确模拟，在构网型电力电子设备电流限制策略下内电势和虚拟阻抗均可变，能够有效避免在短路电流计算中导纳阵重新修改和分解带来计算效率大幅降低的问题，能够在不改变内电势和虚拟阻抗的条件下保留控制策略带来的短路电流特性，实现不需要改变虚拟阻抗即可对短路电流特性进行准确模拟。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的确定构网型电力电子设备短路电流的方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的构网型电力电子设备短路等效模型的示意图；
图3为根据本发明实施方式的确定构网型电力电子设备短路电流的系统300的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的确定构网型电力电子设备短路电流的方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的确定构网型电力电子设备短路电流的方法，能够考虑构网型电力电子设备短路故障期间的低电压穿越策略和限流策略对短路电流的影响，实现对构网型电力电子设备短路电流特性的准确模拟，在构网型电力电子设备电流限制策略下内电势和虚拟阻抗均可变，能够有效避免在短路电流计算中导纳阵重新修改和分解带来计算效率大幅降低的问题，能够在不改变内电势和虚拟阻抗的条件下保留控制策略带来的短路电流特性，实现不需要改变虚拟阻抗即可对短路电流特性进行准确模拟。本发明实施方式提供的确定构网型电力电子设备短路电流的方法100，从步骤101处开始，在步骤101，建立构网型电力电子设备短路等效模型，并初始化动态补偿电流值为0。
优选地，其中所述构网型电力电子设备短路等效模型，包括：并联连接的固定支路和动态电流补偿支路；所述固定支路，包括：串联连接的内电势和虚拟阻抗；所述动态电流补偿支路，包括：受控电流源，所述受控电流源的大小根据构网型电力电子设备的短路电流进行动态调整。
在本发明中，构网型电力电子设备短路电流的计算基于构网型电力电子设备短路等效模型实现，模型是计算的基础。
如图2所示，在模型方面，根据构网型电力电子设备的基本原理，构网型电力电子设备的主电路可表示为受控内电势串联虚拟阻抗的形式。基于上述主电路，建立构网型电力电子设备短路电流计算等效模型。构网型电力电子设备短路等效模型由两部分组成：一部分是固定支路，该部分由内电势串联虚拟阻抗构成；另一部分是动态电流补偿支路，该部分相当于受控电流源，电流大小可以根据构网型电力电子设备短路电流大小动态调整。该受控电流源的大小、方向均不受限制。两个支路采用并联形式等效为完整的构网型电力电子设备短路等效模型。在图2中，E为内电势，Zeq为虚拟阻抗； 为动态补偿电流。
模型建立后，将构网型电力电子设备短路等效模型接入电网进行短路电流计算。在实际短路电流计算时采用预测电流校正的方式进行短路电流计算。其中，假设潮流初始电流为 ， />= />，并设置初始的动态补偿电流为0。
在步骤102，根据当前的动态补偿电流值，基于所述构网型电力电子设备短路等效模型获取构网型电力电子设备的节点电压预测值和固定支路短路电流预测值。
在步骤103，根据当前的固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值，确定电力电子设备短路电流预测值。
优选地，其中所述根据当前的固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值，确定电力电子设备短路电流预测值，包括：
，
其中， 为第n次迭代计算时确定的电力电子设备短路电流预测值；/> 为第n次迭代计算时的固定支路短路电流预测值； />为第n次迭代计算时的动态补偿电流值。
在步骤104，根据当前的节点电压预测值、构网型电力电子设备的低电压穿越策略和限流策略，确定电力电子设备在实际短路故障下的最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值。
在本发明中，需要迭代计算，在每次计算过程中，首先根据当前的动态补偿电流值，只考虑固定支路，将构网型电力电子设备模型的阻抗计入电网导纳阵，根据电网结构、边界条件、虚拟阻抗参数等形成计算方程，求解方程得到构网型电力电子设备的构网型电力电子设备的节点电压预测值和固定支路短路电流预测值。然后，根据固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值的差值 ，确定电力电子设备短路电流预测值；其中，/> 为第n次迭代计算时确定的电力电子设备短路电流预测值；/> 为第n次迭代计算时的固定支路短路电流预测值；/> 为第n次迭代计算时的动态补偿电流值。然后，根据节点电压预测值、构网型电力电子设备的低电压穿越策略和限流策略，确定电力电子设备在实际短路故障下的最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值。
例如，设置迭代序号为n。在第一次计算过程中（即n=1时），动态补偿电流 =0，只考虑固定支路，将构网型电力电子设备模型的阻抗计入电网导纳阵，根据电网结构、边界条件、虚拟阻抗参数等形成计算方程，求解方程得到构网型电力电子设备的第一次节点电压预测值 />和固定支路短路电流预测值/> ，进而可以得到第一次计算过程中，电力电子设备短路电流预测值 />=/> -/>， />的有功电流值为 />，无功电流值为 。再根据节点电压预测值、构网型电力电子设备的低电压穿越策略和限流策略得到第一次计算过程中实际短路故障下的最大电流限值/> 、有功电流限值 />和无功电流限值 />。
在步骤105，基于预设的限幅策略，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值进行三级限幅，确定限幅后的有功电流值和无功电流值。
优选地，其中所述基于预设的限幅策略，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值进行三级限幅，确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
当预设的限幅策略为无功优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
，
，
当预设的限幅策略为有功优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
}，
，
当预设的限幅策略为等比例优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
若k＜1，则利用如下方式确定限幅后的有功电流和无功电流值，包括：
，
，
若k≥1，则利用如下方式确定限幅后的有功电流和无功电流值，包括：
，
，
，
其中， 和/> 分别为第n次迭代计算时确定的限幅后的无功电流值和有功电流值；/> 和/> 分别为潮流初始电流的q轴分量和d轴分量；/> 和/> 分别为第n次迭代计算时确定的电力电子设备短路电流预测值的q轴分量和d轴分量； />、和/> 分别为第n次迭代计算时的无功电流限值、有功电流限值和最大电流限值；k为等比例调整系数。
在本发明中，在确定了电力电子设备短路电流预测值、最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值后，需要根据无功优先、有功优先或等比例限幅等不同限幅策略，对电力电子设备短路电流预测值 进行三级限幅，得到限幅后的有功电流值/> 和无功电流值/> 。
具体计算过程包括：
（1）若采用无功优先策略，则限幅后的无功电流值为，限幅后的有功电流值为。
（2）若采用有功优先策略，则限幅后的有功电流值为}，限幅后的无功电流值为。
（3）若采用等比例优先策略， ，若/>，则限幅后的有功电流值为 />，否则；若/>，限幅后的无功电流值为，否则/> 。
其中， 和/> 分别为第n次迭代计算时确定的限幅后的无功电流值和有功电流值；/> 和/> 分别为潮流初始电流的q轴分量和d轴分量；/> 和/> 分别为第n次迭代计算时确定的电力电子设备短路电流预测值的q轴分量和d轴分量；、/> 和/> 分别为第n次迭代计算时的无功电流限值、有功电流限值和最大电流限值；k为等比例调整系数。
在步骤106，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、潮流初始电流、当前的有功电流值和无功电流值，计算补偿电流动态校正量。
优选地，其中所述根据当前的电力电子设备短路电流预测值、潮流初始电流、当前的有功电流值和无功电流值，计算补偿电流动态校正量，包括：
，
其中， 为第n次迭代计算时确定的补偿电流动态校正量；/> 为第n次迭代计算时的电力电子设备短路电流预测值；/> 为潮流初始电流；/> 和/> 分别为第n次迭代计算时确定的限幅后的无功电流值和有功电流值。
在步骤107，若当前的补偿电流动态校正量小于等于预设阈值，则确定当前的电力电子设备短路电流预测值为构网型电力电子设备的短路电流实际值。
在本发明中，根据补偿电流动态校正量判断是否结束迭代过程。其中，补偿电流动态校正量由电力电子设备短路电流预测值、潮流初始电流、限幅后的有功电流和无功电流共同决定，其参考方向为流出母线的方向，计算公式为。当 />小于等于预设阈值时，迭代计算结束，此时当前的电力电子设备短路电流预测值 />为构网型电力电子设备的短路电流实际值。
优选地，其中所述方法还包括：
若当前的补偿电流动态校正量大于预设阈值，则根据当前的补偿电流动态校正量对动态补偿电流进行调整，重新确定动态补偿电流，并返回步骤102重新计算，直至当前的补偿电流动态校正量小于等于预设阈值时，确定当前的电力电子设备短路电流预测值为构网型电力电子设备的短路电流实际值。
优选地，其中所述根据当前的补偿电流动态校正量对动态补偿电流进行调整，重新确定动态补偿电流，包括：
，
其中， 为第n+1次迭代计算时的动态补偿电流；/> 为第n次迭代计算时的动态补偿电流；/> 为第n次迭代计算时确定的补偿电流动态校正量。
在本发明中，若 大于预设阈值，则根据公式/> 更新动态补偿电流，并返回步骤102重新计算，重新求解方程，直至补偿电流动态校正量小于等于预设阈值时，确定当前的电力电子设备短路电流预测值/> 为构网型电力电子设备的短路电流实际值。
图3为根据本发明实施方式的确定构网型电力电子设备短路电流的系统300的结构示意图。如图3所示，本发明实施方式提供的确定构网型电力电子设备短路电流的系统300，包括：模型建立单元301、模型计算单元302、短路电流预测值确定单元303、电流限值确定单元304、三级限幅计算单元305、补偿电流动态校正量确定单元306和短路电流实际值确定单元307。
优选地，所述模型建立单元301，用于建立构网型电力电子设备短路等效模型，并初始化动态补偿电流值为0。
优选地，其中所述构网型电力电子设备短路等效模型，包括：并联连接的固定支路和动态电流补偿支路；所述固定支路，包括：串联连接的内电势和虚拟阻抗；所述动态电流补偿支路，包括：受控电流源，所述受控电流源的大小根据构网型电力电子设备的短路电流进行动态调整。
优选地，所述模型计算单元302，用于根据当前的动态补偿电流值，基于所述构网型电力电子设备短路等效模型获取构网型电力电子设备的节点电压预测值和固定支路短路电流预测值。
优选地，所述短路电流预测值确定单元303，用于根据当前的固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值，确定电力电子设备短路电流预测值。
优选地，其中所述短路电流预测值确定单元303，根据当前的固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值，确定电力电子设备短路电流预测值，包括：
，
其中， 为第n次迭代计算时确定的电力电子设备短路电流预测值；/> 为第n次迭代计算时的固定支路短路电流预测值； />为第n次迭代计算时的动态补偿电流值。
优选地，所述电流限值确定单元304，用于根据当前的节点电压预测值、构网型电力电子设备的低电压穿越策略和限流策略，确定电力电子设备在实际短路故障下的最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值。
优选地，所述三级限幅计算单元305，用于基于预设的限幅策略，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值进行三级限幅，确定限幅后的有功电流值和无功电流值。
优选地，其中所述三级限幅计算单元305，基于预设的限幅策略，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值进行三级限幅，确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
当预设的限幅策略为无功优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
，
，
当预设的限幅策略为有功优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
}，/>
，
当预设的限幅策略为等比例优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
若k＜1，则利用如下方式确定限幅后的有功电流和无功电流值，包括：
，
，
若k≥1，则利用如下方式确定限幅后的有功电流和无功电流值，包括：
，
，
，
其中， 和/> 分别为第n次迭代计算时确定的限幅后的无功电流值和有功电流值；/> 和/> 分别为潮流初始电流的q轴分量和d轴分量；/> 和/> 分别为第n次迭代计算时确定的电力电子设备短路电流预测值的q轴分量和d轴分量； />、 />和 分别为第n次迭代计算时的无功电流限值、有功电流限值和最大电流限值；k为等比例调整系数为第n次迭代计算时的无功电流限值、有功电流限值和最大电流限值；k为等比例调整系数。
优选地，所述补偿电流动态校正量确定单元306，用于根据当前的电力电子设备短路电流预测值、潮流初始电流、当前的有功电流值和无功电流值，计算补偿电流动态校正量。
优选地，其中所述补偿电流动态校正量确定单元306，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、潮流初始电流、当前的有功电流值和无功电流值，计算补偿电流动态校正量，包括：
，
其中， 为第n次迭代计算时确定的补偿电流动态校正量；/> 为第n次迭代计算时的电力电子设备短路电流预测值；/> 为潮流初始电流；/> 和/> 分别为第n次迭代计算时确定的限幅后的无功电流值和有功电流值。
优选地，所述短路电流实际值确定单元307，用于若当前的补偿电流动态校正量小于等于预设阈值，则确定当前的电力电子设备短路电流预测值为构网型电力电子设备的短路电流实际值。
优选地，其中所述系统还包括：
动态补偿电流调整单元，用于若当前的补偿电流动态校正量大于预设阈值，则根据当前的补偿电流动态校正量对动态补偿电流进行调整，重新确定动态补偿电流，并进入模型计算单元重新计算，直至当前的补偿电流动态校正量小于等于预设阈值时，确定当前的电力电子设备短路电流预测值为构网型电力电子设备的短路电流实际值。
优选地，其中所述动态补偿电流调整单元，根据当前的补偿电流动态校正量对动态补偿电流进行调整，重新确定动态补偿电流，包括：
，
其中， 为第n+1次迭代计算时的动态补偿电流；/> 为第n次迭代计算时的动态补偿电流；/> 为第n次迭代计算时确定的补偿电流动态校正量。
本发明的实施例的确定构网型电力电子设备短路电流的系统300与本发明的另一个实施例的确定构网型电力电子设备短路电流的方法100相对应，在此不再赘述。
基于本发明的另一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现一种确定构网型电力电子设备短路电流的方法中任一项的步骤。
基于本发明的另一方面，本发明提供一种电子设备，包括：
上述的计算机可读存储介质；以及
一个或多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在本发明中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种确定构网型电力电子设备短路电流的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1，建立构网型电力电子设备短路等效模型，并初始化动态补偿电流值为0；
步骤2，根据当前的动态补偿电流值，基于所述构网型电力电子设备短路等效模型获取构网型电力电子设备的节点电压预测值和固定支路短路电流预测值；
步骤3，根据当前的固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值，确定电力电子设备短路电流预测值；
步骤4，根据当前的节点电压预测值、构网型电力电子设备的低电压穿越策略和限流策略，确定电力电子设备在实际短路故障下的最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值；
步骤5，基于预设的限幅策略，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值进行三级限幅，确定限幅后的有功电流值和无功电流值；所述预设的限幅策略为无功优先策略、有功优先策略或等比例优先策略；
步骤6，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、潮流初始电流、当前的有功电流值和无功电流值，计算补偿电流动态校正量；
步骤7，若当前的补偿电流动态校正量小于等于预设阈值，则确定当前的电力电子设备短路电流预测值为构网型电力电子设备的短路电流实际值；
其中，所述构网型电力电子设备短路等效模型，包括：并联连接的固定支路和动态电流补偿支路；所述固定支路，包括：串联连接的内电势和虚拟阻抗；所述动态电流补偿支路，包括：受控电流源，所述受控电流源的大小根据构网型电力电子设备的短路电流进行动态调整；
其中，所述方法还包括：
若当前的补偿电流动态校正量大于预设阈值，则根据当前的补偿电流动态校正量对动态补偿电流进行调整，重新确定动态补偿电流，并返回步骤2重新计算，直至当前的补偿电流动态校正量小于等于预设阈值时，确定当前的电力电子设备短路电流预测值为构网型电力电子设备的短路电流实际值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前的固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值，确定电力电子设备短路电流预测值，包括：
，
其中，为第n次迭代计算时确定的电力电子设备短路电流预测值；/>为第n次迭代计算时的固定支路短路电流预测值；/>为第n次迭代计算时的动态补偿电流值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设的限幅策略，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值进行三级限幅，确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
当预设的限幅策略为无功优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
，
，
当预设的限幅策略为有功优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
}，
，
当预设的限幅策略为等比例优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
若k＜1，则利用如下方式确定限幅后的有功电流和无功电流值，包括：
，
，
若k≥1，则利用如下方式确定限幅后的有功电流和无功电流值，包括：
，
，
，
其中，和/>分别为第n次迭代计算时确定的限幅后的无功电流值和有功电流值；/>和/>分别为潮流初始电流的q轴分量和d轴分量；/>和/>分别为第n次迭代计算时确定的电力电子设备短路电流预测值的q轴分量和d轴分量；/>、/>和/>分别为第n次迭代计算时的无功电流限值、有功电流限值和最大电流限值；k为等比例调整系数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前的电力电子设备短路电流预测值、潮流初始电流、当前的有功电流值和无功电流值，计算补偿电流动态校正量，包括：
，
其中，为第n次迭代计算时确定的补偿电流动态校正量；/>为第n次迭代计算时的电力电子设备短路电流预测值；/>为潮流初始电流；/>和/>分别为第n次迭代计算时确定的限幅后的无功电流值和有功电流值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前的补偿电流动态校正量对动态补偿电流进行调整，重新确定动态补偿电流，包括：
，
其中，为第n+1次迭代计算时的动态补偿电流；/>为第n次迭代计算时的动态补偿电流；/>为第n次迭代计算时确定的补偿电流动态校正量。
6.一种确定构网型电力电子设备短路电流的系统，其特征在于，所述系统包括：
模型建立单元，用于建立构网型电力电子设备短路等效模型，并初始化动态补偿电流值为0；
模型计算单元，用于根据当前的动态补偿电流值，基于所述构网型电力电子设备短路等效模型获取构网型电力电子设备的节点电压预测值和固定支路短路电流预测值；
短路电流预测值确定单元，用于根据当前的固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值，确定电力电子设备短路电流预测值；
电流限值确定单元，用于根据当前的节点电压预测值、构网型电力电子设备的低电压穿越策略和限流策略，确定电力电子设备在实际短路故障下的最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值；三级限幅计算单元，用于基于预设的限幅策略，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值进行三级限幅，确定限幅后的有功电流值和无功电流值；所述预设的限幅策略为无功优先策略、有功优先策略或等比例优先策略；
补偿电流动态校正量确定单元，用于根据当前的电力电子设备短路电流预测值、潮流初始电流、当前的有功电流值和无功电流值，计算补偿电流动态校正量；
短路电流实际值确定单元，用于若当前的补偿电流动态校正量小于等于预设阈值，则确定当前的电力电子设备短路电流预测值为构网型电力电子设备的短路电流实际值；
其中，所述构网型电力电子设备短路等效模型，包括：并联连接的固定支路和动态电流补偿支路；所述固定支路，包括：串联连接的内电势和虚拟阻抗；所述动态电流补偿支路，包括：受控电流源，所述受控电流源的大小根据构网型电力电子设备的短路电流进行动态调整；
其中，所述系统还包括：
动态补偿电流调整单元，用于若当前的补偿电流动态校正量大于预设阈值，则根据当前的补偿电流动态校正量对动态补偿电流进行调整，重新确定动态补偿电流，并进入模型计算单元重新计算，直至当前的补偿电流动态校正量小于等于预设阈值时，确定当前的电力电子设备短路电流预测值为构网型电力电子设备的短路电流实际值。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述短路电流预测值确定单元，根据当前的固定支路短路电流预测值和当前的动态补偿电流值，确定电力电子设备短路电流预测值，包括：
，
其中，为第n次迭代计算时确定的电力电子设备短路电流预测值；/>为第n次迭代计算时的固定支路短路电流预测值；/>为第n次迭代计算时的动态补偿电流值。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述三级限幅计算单元，基于预设的限幅策略，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、最大电流限值、有功电流限值和无功电流限值进行三级限幅，确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
当预设的限幅策略为无功优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
，
，
当预设的限幅策略为有功优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
}，
，
当预设的限幅策略为等比例优先策略时，利用如下方式确定限幅后的有功电流值和无功电流值，包括：
若k＜1，则利用如下方式确定限幅后的有功电流和无功电流值，包括：
，
，
若k≥1，则利用如下方式确定限幅后的有功电流和无功电流值，包括：
，
，
，
其中，和/>分别为第n次迭代计算时确定的限幅后的无功电流值和有功电流值；/>和/>分别为潮流初始电流的q轴分量和d轴分量；/>和/>分别为第n次迭代计算时确定的电力电子设备短路电流预测值的q轴分量和d轴分量；/>、和/>分别为第n次迭代计算时的无功电流限值、有功电流限值和最大电流限值；k为等比例调整系数。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述补偿电流动态校正量确定单元，根据当前的电力电子设备短路电流预测值、潮流初始电流、当前的有功电流值和无功电流值，计算补偿电流动态校正量，包括：
，
其中，为第n次迭代计算时确定的补偿电流动态校正量；/>为第n次迭代计算时的电力电子设备短路电流预测值；/>为潮流初始电流；/>和/>分别为第n次迭代计算时确定的限幅后的无功电流值和有功电流值。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述动态补偿电流调整单元，根据当前的补偿电流动态校正量对动态补偿电流进行调整，重新确定动态补偿电流，包括：
，
其中，为第n+1次迭代计算时的动态补偿电流；/>为第n次迭代计算时的动态补偿电流；/>为第n次迭代计算时确定的补偿电流动态校正量。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述方法的步骤。
12. 一种电子设备，其特征在于，包括：
权利要求11中所述的计算机可读存储介质；以及
一个或多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。
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