[发明专利]一种交流系统短路电流在线监测方法及监测装置

说明书

本申请提供交流系统短路电流在线监测方法及监测装置，用于监测电站交流母线处的短路电流。所述方法包括：检测所述电站的交流母线相电压或交流母线线电压并确定所述交流母线相电压有效值；确定所述电站交流母线连接的无功设备的无功功率总和；所述电站正常运行，当所述无功功率总和在第一时间周期的变化量超过第一无功功率阈值时，确定所述无功功率总和在第一时间周期的变化量与所述交流母线相电压有效值在第一时间周期的变化量；或者当所述电站交流母线连接的无功设备的无功功率在第二时间周期变化时，确定所述无功功率总和在第二时间周期的变化量与交流母线相电压有效值在第二时间周期的变化量；确定所述电站交流母线处的短路电流。

技术领域

本申请涉及柔性交流输电和直流输电技术领域，具体涉及交流系统短路电流在线监测方法及装置。

背景技术

交流系统短路电流通常通过短路试验来得到，作为校核电力系统设备容量的重要技术手段。随着电力系统运行方式的改变，交流系统短路电流可能发生变化，虽然可通过机电暂态仿真程序计算得到，但是准确性仍然需要实际测试进行验证。

交流系统短路电流在线监测可验证机电暂态仿真程序的准确性，为电力系统短路电流超标提供在线预警，同时可用于无功设备的控制算法优化控制参数。因此，交流系统短路电流在线监测对于电力系统安全运行具有重要意义。

发明内容

本申请实施例提供一种交流系统短路电流在线监测方法，用于监测电站交流母线处的短路电流，所述方法包括：检测所述电站的交流母线相电压或交流母线线电压并确定所述交流母线相电压有效值U_A；确定所述电站交流母线连接的无功设备的无功功率总和Q_sum；所述电站正常运行，当所述无功功率总和Q_sum在第一时间周期的变化量超过第一无功功率阈值时，确定所述无功功率总和Q_sum在第一时间周期的变化量dQ₁与所述交流母线相电压有效值在第一时间周期的变化量dU_A1；或者控制所述电站交流母线连接的无功设备的无功功率在第二时间周期变化，确定所述无功功率总和Q_sum在第二时间周期的变化量dQ₂与交流母线相电压有效值在第二时间周期的变化量dU_A2；确定所述电站交流母线处的短路电流Isc；所述短路电流Isc计算公式为：

或

为交流系统等值电路的阻抗角，k为修正系数，其中，k在0.9～1.1之间取值。

根据一些实施例，所述电站包括换流站、变电站、风力电站、光伏电站、储能电站、水电站、发电厂或核电站的至少一种。

根据一些实施例，所述电站交流母线连接的无功设备包括与交流母线直接连接的无功设备和与交流母线通过变压器连接的无功设备；所述通过变压器连接的无功设备的无功功率折算到交流母线侧计入到所述无功功率总和内。

根据一些实施例，所述电站交流母线连接的无功设备包括电容器、交流滤波器、低抗、电网换相换流器、电压源换流器、静止无功补偿装置、静止无功发生器、静止同步补偿器、调相机、串补、光伏逆变器、风电变流器、储能系统、发电机、变压器的至少一种。

根据一些实施例，通过三相电路瞬时无功功率理论确定所述无功设备的无功功率，计算公式为：

式中，u_A、u_B、u_C为三相交流相电压瞬时值，i_A、i_B、i_C为三相交流相电流瞬时值。

根据一些实施例，所述电容器的无功功率计算公式为：