[发明专利]一种全功率变换型新能源场站的短路电流计算模型的建立方法

权利要求书

1.一种全功率变换型新能源场站的短路电流计算模型的建立方法，其特征在于，所述方法包括：

对全功率变换型新能源场站进行等值处理，将所述新能源场站等值为频率依赖模型与低频动态模型；

依据所述频率依赖模型与低频动态模型所提供的电流的衰减特性和所占分量，得到所述新能源场站的简化等值模型；

根据简化的等值模型建立全功率变换型新能源场站的短路电流计算模型，并给出所述短路电流计算模型的适用范围；

其中，所等值出的低频动态模型包含新能源场站并网变流器的主电路部分与相应的控制系统部分，所述控制系统部分进一步包括：

测量环节，用于检测并网变流器的端口电压和出线电流，并由此计算电压相角；

参考值生成环节，用于依据故障电压跌落情况，生成符合新能源并网标准的电流参考值；

限幅器，用于根据并网变流器的过流限制，判定电流参考值是否越限，在越限的情况下重新计算参考值；

电流控制环节，用于以电流参考值为目标，控制并网变流器的出线电流；

Park反变换环节，用于完成dq同步旋转坐标系到静止三相坐标系的变换，完成对并网变流器主电路的控制；

进一步的，所述根据简化的等值模型建立全功率变换型新能源场站的短路电流计算模型的过程具体为：

通过分别计算新能源场站内每台单元机组的短路电流，再将各单元机组的短路电流变换到三相静止坐标系后相加，从而得到全功率变换型新能源场站的短路电流计算模型，表达式为：

其中，n是全功率变换型新能源电源台数；i_d,j、i_q,j为场内第j台全功率变换型新能源电源的d、q轴电流值；T_dq-abc为dq同步旋转坐标系到abc静止坐标系的变换矩阵；i_Σ^abc为新能源电源场站的总短路电流。

2.根据权利要求1所述全功率变换型新能源场站的短路电流计算模型的建立方法，其特征在于，

所述频率依赖模型为场内无源网络的降阶模型；

所述低频动态模型表征场内所有新能源单元机组的电磁暂态特性。

3.根据权利要求1所述全功率变换型新能源场站的短路电流计算模型的建立方法，其特征在于，所述频率依赖模型的等值过程具体为：

断开全功率逆变型新能源机组并网逆变器与汇集系统主电路的电气联系；

在所述汇集系统首端处将汇集系统隔离，并在某一相注入一系列不同频率的电压，其与两相接地，测量各相的电压电流；

根据测量得到的电压电流，计算各个扫频频率下汇集系统的导纳矩阵；

采用矢量拟合技术对提取的导纳矩阵进行拟合，得到所述导纳矩阵的有理函数，表达式为：

式中，n为极点数，由导纳频率特性的谐振峰决定；c_n、a_n为留数和极点，或是实数或是共轭复数对；d、h为实数；a_n、c_n、h、d可由矢量拟合获取。

4.根据权利要求1所述全功率变换型新能源场站的短路电流计算模型的建立方法，其特征在于，所述依据所述频率依赖模型与低频动态模型所提供的电流的衰减特性和所占分量的具体过程为：

针对所述频率依赖模型，通过导纳有理函数极点的实部和虚部，分析跃变电压中高频分量激励下产生的主要高频电流的振荡和衰减特性，得到所述频率依赖模型的时间尺度；

针对所述低频动态模型，根据电流控制环节的响应速度来得到所述低频动态模型的时间尺度。