[发明专利]一种短路电流计算方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种短路电流计算方法及系统，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；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；利用逆变电路、控制系统以及升压变压器控制电路，能够对正、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，建立线路电网的整体数学模型，减少计算量，使得计算速度提高，计算时间减少，提高了运行效率，即可以提高供电安全性，又能够使电网灵活的运行。

技术领域

本发明实施例涉及配网线路技术领域，具体涉及一种短路电流计算方法及系统。

背景技术

近年来，电网的迅猛发展使得电网分区方案的研究的关注度逐渐增加，我国以重负荷中心北京、上海等大城市电网为代表，实现电网分区运行分区后的网络结构并没有充分发挥作用，如分区结构不完善、分区电网发展不平衡、短路电流水平较高、电网运行可靠性差等，分区后的电网仍不能完全满足未来发展需要，基于现有电网分区结构，目前用于分区电网计算短路电流的方法及系统还存在一下缺陷：

(1)由于目前的配电网中含有大量的逆变型分布电源，在现有的潮流与短路电流统一计算过程中，将逆变型分布电源处理为压控电流源，并以节点注入电流的形式迭代计算逆变型分布电源的注入电流参数，这样容易忽略逆变型分布电源的限流运行状态以及配电网故障时的控制要求，导致计算精度差；

(2)目前的线路电网中普遍采用牛顿法计算潮流方程以及短路电流，但是由于在计算过程中需要多次迭代，导致计算量大，计算效率低。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种短路电流计算方法及系统，采用广义的Tellegen算法将牛顿法、迭代法以及对称分量法相结合，建立了线路电网的整体数学模型，进行短路电流计算，对原有的线路电网短路计算方法进行简少计算过程，减少计算量，使得计算速度有所加快，计算时间有所减少，提高了运行效率，即可以提高供电安全性，又能够实电网灵活的运行，以解决现有技术中由于短路电流计算精度差、计算量大以及计算效率低等问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种短路电流计算方法，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。

作为本发明的一种优选方案，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。

作为本发明的一种优选方案，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。

作为本发明的一种优选方案，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。

作为本发明的一种优选方案，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；