[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

说明书

本发明公开一种含光伏电源配电网短路电流计算方法及装置，方法包括根据故障前潮流计算得到光伏节点电压电流正常运行值；将负荷节点和故障节点分别做适用于高斯迭代短路计算的等效导纳处理，形成含光伏配电网导纳阵；基于光伏电源的压控流源特性，在每次高斯迭代后根据光伏节点电压计算并修正注入电流向量中的光伏节点注入电流；短路计算迭代收敛后求得故障后各个节点电压值，并以此求得全网的短路电流。该方法能较好地将高斯迭代算法嵌入短路计算过程中，并提高含光伏电源的配电网短路电流计算精度。

技术领域

本发明属于电力系统分析技术领域，尤其涉及一种含光伏电源的配电网短路电流计算方法及装置。

背景技术

目前，为了解决日益严峻的能源危机和环境问题，以光伏和风电为代表的新能源发电技术得到的迅速的发展，截止2020年底，我国新能源装机容量占比达43%，其中并网光伏装机容量达25343万千瓦，占总装机容量的12％。光伏电源高密度接入电网后，改变了电网拓扑结构和潮流分布，也将影响电网短路故障扰动下系统的安全运行水平。然而在当前的配电网短路电流计算和保护配置整定过程中，风电、光伏等新能源电源通常被简单视恒流源或负荷，这与实际运行情况不符，且严重影响了短路后故障电流计算的精确性以及继电保护装置的动作性能。

随着光伏等电源接入比例的快速增加，由于光伏电源的输出电流与并网点电压相关联，而传统的短路电流计算方法又无法考虑光伏电源的短路特性，短路电流的计算精度已经不能满足实际生产运行的需要，因此亟需研究一种能够提高短路电流计算精度的迭代计算方法。

发明内容

本发明提供一种含光伏电源的配电网短路电流计算方法及装置，用于至少解决上述技术问题之一。

第一方面，本发明提供一种含光伏电源的配电网短路电流计算方法，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，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；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，即可求得各支路短路电流。

第二方面，本发明提供一种含光伏电源的配电网短路电流计算装置，包括：计算模块，配置为将光伏节点看作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；修改模块，配置为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，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；迭代模块，配置为根据第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，即可求得各支路短路电流。

第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的含光伏电源的配电网短路电流计算方法的步骤。

第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行本发明任一实施例的含光伏电源的配电网短路电流计算方法的步骤。