[发明专利]一种基于故障限流器的敏感负荷电压暂降缓解方法

说明书

技术领域

本发明属于电网电压控制技术领域，尤其是涉及一种基于故障限流器的敏感负荷电压暂降缓解方法。

背景技术

近年来，随着电力电子设备的使用增多，用电负荷对电压暂降越来越敏感，电压暂降已成为用户投诉最多的电能质量问题之一。电网中敏感负荷受电压暂降的影响造成的经济损失更是无法估量。经分析，短路故障是造成电压暂降的主要原因，如何缓解敏感负荷受电压暂降造成的影响和危害具有重要的现实意义。故障限流器在限制短路电流的同时可以缓解电压暂降，因此能缓解电压暂降的故障限流器在电网中的安装位置及参数的确定等问题具有重要的研究价值。

故障限流器(fault current limiter，简称FCL)作为限制短路电流的一种措施，目前多数文献主要研究的是故障限流器使用在最大短路电流接近或超过断路器的最大开断能力的情况下如何限制短路电流，以及故障限流器自身结构的研制方面。而研究故障限流器在治理和缓解电压暂降方面的文献很少，张天凤、李鹏和何增科发表的《一种新型故障电流限制器的原理研究》一文中提出一种新型的基于集成门极换流晶闸管IGCT的故障电流限流器，仿真分析了故障限流器安装在馈电线路、发电机-主变压器支路和母线联络线时的限流情况，验证了安装故障限流器可有效地改善电网在故障期间的母线电压暂降问题。赵中原发表发表的《固态限流器对电力系统瞬间电压跌落的影响》一文中提出利用耦合式三相固态限流器，对辐射状和环形网两种典型电网系统模型发生故障情况进行了仿真分析，验证了固态故障限流器的应用能够有效抑制短路故障引发的系统瞬间电压暂降。虽然上述两个文献均验证了采用故障限流器能抑制电压暂降，但都没有讨论从治理电压暂降方面如何选取故障限流器的安装位置。刘凯、陈红坤、林军等发表的文献《故障限流器在电力系统中应用研究现状》、金庆忍、陈红坤与杨志平发表的文献《故障限流器在电力系统中安装位置综述》和洪健山、关永刚和徐国政发表的文献《大电网中故障限流器安装位置的选择及参数计算》中，均讨论了故障限流器的安装地点，但并没有结合治理电压暂降进行讨论，并且也未给出具体的安装方案且参数确定方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于故障限流器的敏感负荷电压暂降缓解方法，其方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，通过对电网中的故障限流器安装支路及所安装故障限流器的电抗值进行确定，实现基于故障限流器对电网中敏感负荷的电压暂降进行有效缓解的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于故障限流器的敏感负荷电压暂降缓解方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、敏感负荷选择及电压暂降阈值确定：从待安装故障限流器的电网中选择需缓解电压暂降的敏感负荷，所选择敏感负荷的数量为m个，其中m为正整数且m≥2；再对m个所选择敏感负荷分别进行编号，并对m个所选择敏感负荷的电压暂降阈值分别进行确定，其中编号为k的所选择敏感负荷记作敏感负荷k，所述敏感负荷k的电压暂降阈值记作k为所选择敏感负荷的编号，k为正整数且k＝1、2、…、m；

步骤二、敏感负荷接入点的母线电压暂降矩阵获取：分别获取步骤一中m个所选择敏感负荷的接入点的母线电压暂降矩阵，m个所选择敏感负荷的接入点的母线电压暂降矩阵获取方法均相同；

其中，敏感负荷k的接入点的母线电压暂降矩阵记作其中，i为正整数且i＝1、2、…、n，n为所述电网中的母线总数量，i为所述电网中母线的编号；敏感负荷k的接入点为敏感负荷k在所述电网中的接入母线，j为敏感负荷k在所述电网中接入母线的编号，j为正整数且1≤j≤n；表示编号为i的母线发生三相短路故障时编号为j的母线的三相电压暂降值；

步骤三、敏感负荷电压暂降凹陷域矩阵获取：分别获取步骤一中m个所选择敏感负荷的电压暂降凹陷域矩阵，m个所选择敏感负荷的电压暂降凹陷域矩阵获取方法均相同；

对敏感负荷k的电压暂降凹陷域矩阵进行获取时，根据步骤二中所述母线电压暂降矩阵记作并结合步骤一中所述电压暂降阈值获取所述电压暂降凹陷域矩阵其中，或1；对的取值进行确定时，当中至少一相电压暂降值低于时，否则，表示编号为i的母线发生三相短路故障时编号为j的母线发生电压暂降；

步骤四、敏感负荷电压暂降凹陷域获取：分别获取步骤一中m个所选择敏感负荷的电压暂降凹陷域，m个所选择敏感负荷的电压暂降凹陷域获取方法均相同；