[发明专利]一种光伏发电设备故障电流在线计算方法及装置

说明书

本申请公开了一种光伏发电设备故障电流在线计算方法及装置，通过本申请提供的光伏发电设备故障电流在线计算方法，只需基于线路两端的电气信息进行计算，且计算过程无需进行迭代计算，对于含高渗透率、分散接入的光伏发电单元配电网来说，可显著降低计算时间，实时性更高，解决了现有的光伏发电单元故障分析方法计算时间长，难以满足电网故障分析任务高实时性的要求的技术问题。

技术领域

本申请涉及电力运维技术领域，尤其涉及一种光伏发电设备故障电流在线计算方法及装置。

背景技术

近年来，随着可再生能源的开发技术日渐成熟，越来越多的光伏发电设备接入电网系统，成为了电力系统的重要组成部分，在未来电网中扮演着极其重要的角色。

由于光伏发电单元采用了大量电力电子控制元件，具有强非线性和强耦合性特征，功率输出与环境呈强相关性，输出电流具有间歇性和波动性，使得光伏发电单元接入电网后，故障分析计算变得非常复杂。现有的光伏发电单元故障分析方法采用的是节点电压法，即将光伏发电单元等效为受电压控制的电流源模型，利用导纳矩阵进行迭代计算。但是这种迭代计算的方法计算时间长，难以满足电网故障分析任务高实时性的要求。

发明内容

本申请提供了一种光伏发电设备故障电流在线计算方法及装置，用于解决现有的光伏发电单元故障分析方法计算时间长，难以满足电网故障分析任务高实时性的要求的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种光伏发电设备故障电流在线计算方法，包括：

根据预置的电网拓扑信息，获取纵联线路MN的电气信息，其中，所述电气信息包括：母线M侧的三相电压值和三相电流值、母线N侧的三相电压值和三相电流值以及所述线路MN中各个光伏发电设备的设备参数；

根据所述母线M侧的三相电压值和三相电流值以及所述各个光伏发电设备的设备参数，通过第一预置公式，计算以母线M侧为基准的各个公共连接点的第一正序电压值，其中，所述第一预置公式为：

式中，为母线M的三相电压值，为母线M的三相电流值，Z为线路的正序阻抗，为第i个公共连接点的第一正序电压，表示以母线M侧为基准的第j个光伏发电设备的输出电流值；

根据所述母线N侧的三相电压值和三相电流值以及所述各个光伏发电设备的设备参数，通过第二预置公式，计算以母线N侧为基准的各个公共连接点的第二正序电压值，其中，所述第二预置公式为：

式中，为母线N的三相电压值，为母线N的三相电流值，Z为线路的正序阻抗，为第i个公共连接点的第二正序电压，表示以母线N侧为基准的第j个光伏发电设备的输出电流值；

计算各个公共连接点的第一正序电压值与第二正序电压值的电压差模值，确定最小电压模差值对应的所述公共连接点，并通过第三预置公式，计算各个所述公共连接点的实际正序电压值，其中，所述第三预置公式为：

式中，为第i个公共连接点的实际正序电压值，k^*为所述最小电压模差值对应的所述公共连接点的序号；

根据所述各个公共连接点的实际正序电压值和所述各个光伏发电设备的设备参数，通过预置的故障电流计算公式，得到各个光伏发电设备的故障电流计算值，其中，所述故障电流计算公式为：