[发明专利]考虑动态负荷下的电力系统短路电流衰减计算方法

权利要求书

1.一种考虑动态负荷下的电力系统短路电流衰减计算方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1）在已知潮流分布的情况下对动态和静态负荷进行分配，假定母线的负荷功率是                                                ，有功部分P_L，按照静态有功负荷与动态有功负荷的比例分为和P，即；无功部分，先根据母线电压V及动态有功负荷P确定动态负荷需要的无功Q，即Q=f(P,V)，然后总的无功负荷减去动态负荷需要的无功Q后剩余部分即为静态负荷的无功，即；

2）动态负荷无功需求计算，设定电力系统中的动态负荷电动机作为动态负荷模型，根据已知负荷节点的端电压V，分配给动态负荷的有功功率P，设定电动机等值电路计算动态负荷无功功率Q,动态负荷为P+jQ；

3）设定电力系统中的动态负荷电动机参数换算，为了计算电动机短路反馈电流的衰减，根据设定电动机等值电路计算电动机的动态参数，包括：稳态电抗、暂态电抗及暂态时间常数；

4）对预设故障点，根据磁链（电势）不突变原理进行发电机和电动机磁链（电势）的衰减初始值计算，即当t=0时，电动机短路后暂态电势等于电动机短路前瞬间暂态电势，发电机短路后d、q轴次暂态电势分别等于发电机短路前瞬间d、q轴次暂态电势；

5）编程解网络方程（即节点导纳矩阵），根据发电机和电动机电势的衰减得到短路后各时刻短路电流周期分量的衰减情况。

2.根据权利要求1所述考虑动态负荷下的电力系统短路电流衰减计算方法，其特征在于，所述步骤4）中对于单鼠笼感应电动机，短路后暂态电势的衰减计算公式为：

         

式中，为电动机短路前瞬间暂态电势；为暂态分量衰减的时间常数；

发电机短路后d轴次暂态电势的衰减计算公式：

式中，为发电机短路前瞬间q轴次暂态电势；为发电机短路前瞬间定子绕组d轴电流；分别为发电机的稳态电抗、暂态电抗和次暂态电抗；为基于节点导纳矩阵计算的短路后瞬间发电机机端电压与机端电流的商；分别为暂态分量和次暂态分量衰减的时间常数。

3.根据权利要求1所述考虑动态负荷下的电力系统短路电流衰减计算方法，其特征在于，所述步骤5）当短路点与发电机或电动机直接相连时，

电动机反馈的短路电流周期分量的衰减公式如下：

                 

其中为电动机短路前瞬间暂态电势，为电动机机端到短路点的电抗，与基于节点导纳矩阵计算的短路后瞬间电动机机端电压与机端电流的商一致，为暂态分量衰减的时间常数；

发电机提供的短路电流周期分量的衰减公式如下：

，

其中，，为发电机短路前瞬间q轴次暂态电势；为发电机短路前瞬间定子绕组d轴电流，分别为发电机的稳态电抗、暂态电抗和次暂态电抗，为发电机机端到短路点的电抗，与基于节点导纳矩阵计算的短路后瞬间发电机机端电压与机端电流的商一致，分别为暂态分量和次暂态分量衰减的时间常数。