[发明专利]一种短路电流计算方法及系统

权利要求书

1.一种短路电流计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01、根据实际电网形成基础数据库，建立既定电网运行方式的模型；

S02、对全网短路电流水平进行扫描，并设置既定故障类型以及扫描范围，确定短路节点以及短路类型；

S03、利用牛顿法结合迭代法求出归算到短路点的各序阻抗，求出短路点总电流；

S04、将短路点总电流的正序、负序以及零序分量进行叠加得到最终短路电流。

2.根据权利要求1所述的一种短路电流计算方法，其特征在于，所述S01中，根据戴维南等值和诺顿等值定理，将外部电力系统在端口处等价为等值的电压源与电抗串联或电流源与电抗并联，建立电力网络的多端口戴维南等值或多端口诺顿等值模型。

3.根据权利要求2所述的一种短路电流计算方法，其特征在于，利用所述多端口戴维南等值或多端口诺顿等值模型分别对不同位置短路时的两相短路或单相短路情况进行分析。

4.根据权利要求3所述的一种短路电流计算方法，其特征在于，根据所述两相短路或单相短路分析结果，采用牛顿法结合迭代法在极坐标系下构建电流的潮流方程式以及修正方程。

5.根据权利要求4所述的一种短路电流计算方法，其特征在于，所述牛顿法结合迭代法求解短路电流计算步骤如下：

首选，根据电网参数，形成原始电网的节点阻抗矩阵；

其次，应用牛顿法进行潮流计算，并形成初值代入迭代法中，修改节点阻抗矩阵将光伏电源的等效内阻加入原网络得到新的故障分量阻抗矩阵；

再者，计算大电网接入点至短路点的阻抗Z_if，同时令时间间隔为1，应用阻抗矩阵计算电源接点至第k台光伏电源接入点的转移阻抗Z_ik以及第k台光伏源到故障点处的转移阻抗Z_fk，同时计算出电源内阻Z_t、逆变器的滤波阻抗C、滤波电容和升压变压器短路阻抗Z_f，求出开路电压U_ioc，

其中，I_s1是电源点经过诺顿等值后的电流注入，E_s电源内电压，I_gj为第j台逆变型光伏电源的电流注入；

最后，根据短路响应电流I_gi求出第k个时间间隔内电压控制逆变型光伏电源的短路故障电流有效值I_gi(k)为：

并将故障时刻短路电流标值转化为有名值，若不满足误差要求则返回步骤二，继续迭代。

6.根据权利要求5所述的一种短路电流计算方法，其特征在于，依据所述短路故障电流有效值I_gi(k)采用Tellegen算法计算网络中各个节点电压以及支路电流。

7.根据权利要求6所述的一种短路电流计算方法，其特征在于，所述Tellegen算法步骤如下：

首先，依据原始网络节点短路故障电流有效值I_gi(k)进行微电网潮流计算；

其次，修改节点阻抗矩阵将光伏电源的等效内阻加入原网络得到新的故障分量阻抗矩阵，得到潮流计算结果，再输入到故障计算原始数据中；

再者，考虑微电网中分布式电源的影响，由分布式电源的类型确定对应注入节点电流的表达式，解出不对称短路点的特殊项的正序、负序、零序电流；

最后，利用叠加定理解出各个节点的三相短路电流标值，与原始网络节点短路故障电流有效值I_gi(k)进行比对，在阈值范围内则认为正确，否则在重复以上迭代操作。

8.一种短路电流计算系统，其特征在于，包括：逆变电路、控制系统以及升压变压器控制电路，所述逆变电路接收逆变型光伏电源端电压以及端电流的正、负序、零序分量，并对其逆变处理后传递到所述控制系统，所述控制系统对正、负序、零序分量进行叠加处理后得到各相电压和电流，在经过所述升压变压器控制电路递函数生成逆变型光伏电源内电势的设定值。