[发明专利]一种复杂电力系统不对称短路电流直流分量获取方法

说明书

本发明涉及一种复杂电力系统不对称短路电流直流分量获取方法，包括以下步骤：1)根据故障点和故障端口，分别构建用以计算复杂电力系统不对称短路电流周期分量的复合序网，包括正序网、负序网和零序网，并将各序网原始支路中的电抗增大到k倍，构成正序k网、负序k网和零序k网；2)分别获取故障端口的负序网输入阻抗Z_2Σ.N、零序网输入阻抗Z_0Σ.N、负序k网输入阻抗Z_2Σ.k和零序k网输入阻抗Z_0Σ.k；3)计算不同种类短路类型下的附加阻抗，将其引入复杂电力系统，并对复合序网进行简化得到网络简化模型；4)分别计算每种不对称短路类型下对应的直流分量初值及其衰减时间常数。与现有技术相比，本发明具有适用于复杂网络、计算简单准确等优点。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其是涉及一种复杂电力系统不对称短路电流直流分量获取方法。

背景技术

随着电力系统的发展和人们对节能降耗的追求，我国电力系统不断向更高电压等级和更大规模发展。为降低损耗，各主要一次元件如发电机、变压器、输电线的电抗电阻比越来越大，导致系统短路电流中的直流分量衰减越来越慢，为限制短路电流使用的串联电抗和高阻抗变压器更加剧这个问题。

我国部分区域电网(经济比较发达的京津唐、长三角、珠三角地区和我国西北电源密集区域)已经出现三相短路电流、单相短路电流超标问题。然而，计算复杂电力系统(多机系统)不对称短路电流直流分量还缺少简便易行的方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种复杂电力系统不对称短路电流直流分量获取方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种复杂电力系统不对称短路电流直流分量获取方法，包括以下步骤：

1)根据故障点和故障端口，分别构建用以计算复杂电力系统不对称短路电流周期分量的复合序网，包括正序网、负序网和零序网，并将各序网原始支路中的电抗增大到k倍，构成正序k网、负序k网和零序k网；

2)分别获取故障端口的负序网输入阻抗Z_2Σ.N、零序网输入阻抗Z_0Σ.N、负序k网输入阻抗Z_2Σ.k和零序k网输入阻抗Z_0Σ.k；

3)计算不同种类短路类型下的附加阻抗，将其引入复杂电力系统，并对复合序网进行简化得到网络简化模型；

4)分别计算每种不对称短路类型下对应的直流分量初值及其衰减时间常数。

所述的短路类型包括单相短路、两相短路和两相短路接地。

所述的步骤4)中，在单相短路下直流分量初值的计算式为：

其中，V_f(0)为短路点故障前电压，Z_fi为网络简化模型中节点阻抗矩阵中第f行第i列元素，z_fi.N为转移阻抗z_fi在ω＝ω_N时的取值，ω为支路阻抗中电抗使用的角频率，ω_N为电力系统额定角频率，Z_ff为节点阻抗矩阵中第f行第f列元素，z_i为发电机内阻抗，为在单相短路下计算直流分量初值时的附加阻抗。

所述的步骤4)中，在两相短路下，直流分量初值的计算式为：

其中，为在两相短路下计算直流分量初值时的附加阻抗。