[发明专利]一种含光伏电源的配电网短路电流计算方法及装置

权利要求书

1.一种含光伏电源的配电网短路电流计算方法，其特征在于，包括：

步骤A：将光伏节点看作PQ节点，功率因数为1，利用潮流计算得到包含光伏节点在内的各个节点正常运行时的节点电压和注入电流，其中第i个节点的电压向量为第i个节点的注入电流向量为第i个节点的注入功率向量为

步骤B：在系统发生三相对称接地短路后，故障点视为网络中新增加的节点，采用适用于高斯迭代的光伏短路计算的阻抗模拟法将潮流计算节点导纳阵修改为光伏短路电流计算导纳阵Y，并构建适用于高斯迭代的光伏短路计算的节点阻抗网络方程，其中构建适用于高斯迭代的光伏短路计算节点阻抗网络方程包括：

步骤B1：利用正常网络状态下的节点注入功率和节点电压计算获得节点负荷模拟导纳表示为：

式中，Y_Loadi为第i个节点的负荷模拟导纳，为第i个节点的注入功率的共轭，为第i个节点的电压向量，为第i个节点的电压的共轭；

等效成负荷导纳后，节点注入电流向量

步骤B2：设置故障点三相接地导纳为y_f；

步骤B3：确定节点模拟阻抗和三相接地导纳后，将导纳阵中光伏节点自导纳与光伏节点负荷模拟导纳加和，短路故障节点自导纳与短路故障节点接地导纳加和，得到光伏短路电流导纳阵表达式：

式中，y₁₁为节点1在潮流计算中的自导纳，y_nn为节点n在潮流计算中的自导纳，为光伏节点1在潮流计算中的自导纳，为光伏节点m和节点n在潮流计算中的互导纳，y_loadn为节点n的负荷模拟导纳，y_g为发电机等效导纳；

步骤B4：故障前潮流计算得节点1注入电流向量为节点1电压向量为其中，节点1为平衡节点，计算发电机电势向量的表达式为：

式中，X_g为发电机等效电抗，j为数学虚数符号；

假设短路故障前后发电机电势向量不变，等效电抗X_g不变，则故障时节点1注入电流向量可以表示为：

式中，f(*)为函数符号，为节点1的电压向量；

光伏节点注入电流向量与光伏节点电压向量的函数，表示为：为光伏节点的电压向量；

步骤B5：确定平衡节点和光伏节点的注入电流后，得到节点注入电流向量表达式：

步骤B6：得到节点阻抗网络方程表达式为：其中，

式中，为光伏节点1的注入电流向量，为光伏节点m的注入电流向量，为光伏节点1的电压向量，为光伏节点m的电压向量；

步骤C：根据第k-1次迭代得到的光伏节点电压向量依据光伏电源的压控流源特性，计算得到在d轴电压定向控制下光伏逆变器的输出电流向量使替换第k-1次迭代后的节点注入电流向量中的光伏节点m注入电流向量逐次迭代直至前后两次迭代各个节点电压变化量小于ε＝10^-6，即可求得各支路短路电流。