[发明专利]基于传播特性的配电网短路型电压暂降特征量计算方法

权利要求书

1.一种基于传播特性的配电网短路型电压暂降特征量计算方法，其特征在于，所述方法包括：

S10、采集配电网参数，计算配电网稳态潮流，得到配电网各节点稳态电压，并计算负荷等效阻抗；

S20、根据变压器参数，形成变压器的变换矩阵，并修正节点间等效阻抗，建立电压暂降经配电线路的传播矩阵；

S30、将电源-故障点连线视为故障馈线，其余馈线视为非故障馈线，建立故障馈线电压暂降特征方程，结合变压器与线路的传播矩阵，建立故障源至负荷端的电压暂降传播特性方程；

S40、利用电压暂降传播特性方程，计算不同故障类型下的配电网中电压暂降特征量分布。

2.根据权利要求1所述的基于传播特性的配电网短路型电压暂降特征量计算方法，其特征在于，所述步骤S10包括：

S101、采集配电网参数，所述参数包括线路长度及导线型号、变压器型号和负荷功率，利用前推回代法计算故障前各节点的电压向量，即：

式中，U_i^pref表示节点i的稳态电压，n为配电网节点数；

S102、利用步骤S101采集到的负荷数据，结合计算所得的节点稳态电压，建立恒阻抗负荷模型，负荷等效阻抗计算式为：

式中，P_i和Q_i为节点i的功率，Z_loadi为节点i所接负荷的等效阻抗。

3.根据权利要求1所述的基于传播特性的配电网短路型电压暂降特征量计算方法，其特征在于，所述步骤S20包括：

S201、根据零序分量传播特点，将变压器分类，并分析暂降电压经变压器的传播特性，变压器的分类类型包括：

I类变压器：两侧相电压标幺值相等；

II类变压器：一侧产生零序分量，但无法在另一侧流通；

III类变压器：一侧产生零序分量，在另一侧形成环流；

各类型的变压器暂降相电压变换矩阵为：

计及变压器内阻与变比的等效阻抗修正方法可表述为：

式中，Z_S为系统至PCC点的等效阻抗，Z_T为归算至高压侧的变压器阻抗，Z_F为故障点至PCC点的等效阻抗，U_i^f为节点i不经变压器传播的暂降幅值，U_i,T^f为节点i经变压器传播的暂降幅值；

S202、基于相序变换建立暂降相电压经线路的传播矩阵，相序变换矩阵为：

式中，a＝e^j120°，为计算因子，从而建立暂降相电压传播矩阵：

式中，U_m^f为节点m的暂降相电压，Z_i⁽⁰¹²⁾和Z_m⁽⁰¹²⁾为节点i和节点m至负荷端的各序等效阻抗。

4.根据权利要求1所述的基于传播特性的配电网短路型电压暂降特征量计算方法，其特征在于，所述步骤S30包括：

S301、将电源-故障点连线成为故障馈线，其余馈线成为非故障馈线，将故障馈线和非故障馈线的公共点视为PCC点，建立辐射状配电网中故障馈线上各种故障类型下的电压暂降特征方程，具体可表述为；

S302、对于故障馈线，结合公式(3)、公式(4)和公式(7)，提取故障源至配网节点的电压暂降传播特性；对于非故障馈线，结合公式(3)、公式(4)和公式(6)、公式(7)，提取故障源至配网节点的电压暂降传播特性，可表述为：

式中，U_loadi,ABC^f为负荷i的暂降电压向量，T_i为计及线路变压器与配电变压器的等效变换矩阵，C为故障馈线上的节点集，j为故障馈线对应的PCC点，f(Z_S-i,Z_i-f)_ABC为经变压器变比与内阻特性修正后的故障馈线暂降特征分布方程，即故障馈线上的节点j的电压暂降特征量。

5.根据权利要求1所述的基于传播特性的配电网短路型电压暂降特征量计算方法，其特征在于，所述步骤S40包括：

对于配电网中节点故障，利用公式(8)计算不同故障类型下的配电网各节点电压暂降特征分布；

对于线路故障，修正待求位置至负荷端的等效阻抗Z_i⁽⁰¹²⁾与PCC点至故障位置的等效阻抗Z_F⁽⁰¹²⁾，用相同方法计算暂降特征量。