含多感应发电机的配电网短路计算对称分量法

短路电流计算是分布式电源接入配电网规划和保护的基础。文中根据感应发电机(IG)的故障响应特性,建立IG短路计算的序分量电流源模型;比较不同短路比下配电网发生短路故障时IG端电压和故障电流的响应,揭示出IG短路电流与配电网的耦合关系。应用叠加原理研究IG与配电网正负序网络的交互作用,推导了计及负序电压的故障点短路电流序分量计算公式,提出计算含多IG配电网短路电流的对称分量迭代算法。采用PSCAD/EMTDC仿真软件中IG的5阶动态模型仿真验证了该方法的正确性。     

含逆变型分布式电源的不平衡配电网短路电流计算方法研究

逆变型分布式电源（IBDG）的输出由其控制策略决定而具有很强的非线性,使传统配电网的短路电流计算方法不再适用,而配电网的不对称更是进一步增加了其短路计算的难度。根据对称分量法推导出不平衡配电网的故障点各序电流,提出一种基于序网络迭代修正的不平衡配电网短路电流计算方法,在每一次迭代中,根据当前节点各序电压分别修正IBDG的输出电流和各不对称元件补偿电流源的输出电流,利用节点电压方程得到新的节点各序电压和故障点各序电流,直到满足收敛条件。最后,基于PSCAD/EMTDC对含IBDG不平衡配电网的进行了仿真计算,验证了所提方法的准确性和有效性。     

少环配电网短路故障计算新方法

通过网络变形,构造出对环网解环及短路故障进行模拟的新端口,给出了环网解环及短路故障模拟的统一方法.以新端口为边界,将故障后的少环配电网分解成辐射状对称网络和模拟环网解环及短路故障的不对称网络2部分.在此基础上,推导了边界端口注入电流的计算公式;基于辐射状网络节点注入电流、支路电流及节点电压间的关联关系,完成了非故障处支路电流、节点电压的计算,提出一种少环配电网短路故障计算的新方法.该方法具有以下特点:环网解环及短路故障的模拟方法统一,可以方便地模拟任意复杂故障,包括两点接地故障;利用辐射状网络的支路阻抗参数完成故障计算,故障计算效率高;能够自动适应网络操作;非故障处的支路电流、节点电压的计算简单直观.算例分析表明,该算法具有良好的计算效率和精度.     

含分布式电源配电网的短路电流计算方法研究

分布式电源接入配电网将对配电网的短路电流水平产生一定的影响。基于电机型和换流器型分布式电源的短路电流特性,得到分布式电源在配电网发生短路时的等效模型。将包含分布式电源在内的所有电源处理为故障电流源,将故障网络分解为正常分量网络和故障分量网络,按照节点电压方程分别计算短路电流的正常分量和故障分量,可得到不同短路类型下的短路电流。通过示例系统仿真结果的对比分析,验证了所提方法的有效性。该方法可应用于大规模配电网络短路电流的计算机求解。     

含分布式电源的配电网故障分析的解耦相分量法

分布式发电系统的接入改变了配电系统的故障电流分布,传统的配电网故障分析方法已经不能满足未来分布式发电系统的需求.针对含分布式电源的配电网故障分析开展研究,提出了合分布式电源的配电网故障分析计算的解耦相分量法.将含有分布式电源的配电网分解成"梯形"网络和"辐射状"网络,选择短路点为边界节点,借助于相序参数变换技术,通过三相解耦等值电路计算故障点短路电流,并利用支路电流分流系数计算任意节点电压.所提算法无需形成配电网节点复数导纳或阻抗参数矩阵;可以精确地模拟故障;可方便地计及短路点接触电阻的影响;避免了复杂的序网连接.采用20节点算例对所提方法进行了测试,算例结果证明了该算法的可行性和有效性.     

一种非全相配电网系统的短路电流计算方法

非全相配电网短路电流的快速准确计算一直是一个难题。基于传统的对称分量法,提出一种改进算法,即引入虚拟节点和虚拟线路阻抗来计算非全相配电网系统故障时的短路电流。与传统的短路电流计算方法相比,该算法大大提高了短路电流计算的效率,并可更直观地对配电网系统中的复杂故障情况进行分析。     

考虑分布式电源低电压穿越特性的配电网短路电流计算方法

随着并入配电网的DG容量逐渐增加,DG对配电网短路电流的影响不宜忽略。为了获得更加准确的短路电流计算结果,提出了一种含分布式电源配电网的通用短路电流计算方法。该方法基于换流器型分布式电源在配电网故障后的低电压穿越输出特性,得到了通用的低电压穿越故障等效模型;基于该模型,对传统的基于节点电压方程的短路电流计算方法进行了改进,满足了配电网对三相对称和不对称短路电流计算方法的通用性要求。最后,利用仿真算例验证了所提短路电流计算方法的正确性。     

含逆变型分布式电源的不平衡配电网快速短路电流计算

为实现含逆变型分布式电源的不平衡配电网快速短路电流计算,首先建立计及故障穿越控制的逆变型分布式电源序等效受控电流源模型,通过引入虚拟线路和虚拟节点并结合广义Fortescue变换建立不平衡配电网的系统序导纳矩阵。在此基础上构建含逆变型分布式电源不平衡配电网的序节点电压方程,提出基于序分量的短路电流迭代计算方法。通过引入预条件处理的广义极小残余法可避免求解系统序阻抗矩阵,能够有效提升短路电流迭代计算的计算速度。最后,通过对含逆变型分布式电源的13节点、123节点和多个大型合成系统仿真结果对比,验证了所提方法的正确性和可行性。     

实用化的微网单相接地短路故障识别

为解决分布式电源微网在并网运行下快速感知公共配电网单相接地短路故障,确保公共连接点PCC处的有效保护,提出了一种故障分量加dq坐标变换的单相接地短路识别方法。利用PCC处的工频三相电压推算故障相故障分量电压,判别是否发生不对称短路故障,对三相故障分量电流进行正序、负序及零序分解,利用故障分量电压的有无决定是否进行零序电流补偿并进行dq变换,构造出故障电压、电流特征量判定单相接地短路故障,根据正、负序故障分量电流相位关系实现故障选相。仿真结果表明,基于故障分量和dq变换的单相接地故障识别方法是有效的和实用的,该方法能准确识别单相接地故障,实现故障选相,从而为微网的运行提供参考依据。     

实用化的微网单相接地短路故障识别EI北大核心CSCD

为解决分布式电源微网在并网运行下快速感知公共配电网单相接地短路故障,确保公共连接点PCC处的有效保护,提出了一种故障分量加dq坐标变换的单相接地短路识别方法。利用PCC处的工频三相电压推算故障相故障分量电压,判别是否发生不对称短路故障,对三相故障分量电流进行正序、负序及零序分解,利用故障分量电压的有无决定是否进行零序电流补偿并进行dq变换,构造出故障电压、电流特征量判定单相接地短路故障,根据正、负序故障分量电流相位关系实现故障选相。仿真结果表明,基于故障分量和dq变换的单相接地故障识别方法是有效的和实用的,该方法能准确识别单相接地故障,实现故障选相,从而为微网的运行提供参考依据。     

REI等值法用于多节点配电系统短路电流计算的研究

对扩展的径向等值不变性等值网络应用局部节点等值方程进行了研究,提出了将ＲＥＩ等值法用于多节点配电系统短路电流计算,将外部系统中的电源等值联接地边界节点上,将边界节点归入保留节点。将原有源节点变成无源节点。简化了多节点配置电系统短路电流计算的数学模型,使短路电流计算程序更简便,实用,计算精度明显提高。     

A new iterative method for fault currents calculation which models arc resistance at the fault location

In order to calculate fault currents in distribution systems accurately, the fault model must also include the electrical arc existing at the fault point and playing an important role in the fault currents calculation. In the existing approaches the value of the arc resistance at the fault location must be known in advance. Since fault current depends on the arc resistance, which is itself a non-linear function of the fault current, the fundamental question here is how to calculate the arc resistance and the fault current at the fault location simultaneously and accurately. In this paper, a new solution for the above-defined problem by using an iterative procedure is given and thoroughly tested. A new method for calculating short circuit currents in medium voltage distribution networks based on the iterative hybrid compensation short circuit method and a new formula for arc resistance are presented. The new method calculates short circuit currents and arc resistance simultaneously. Results of fault analysis and arc resistance calculation in the IEEE-34 distribution network with/without distributed generator are presented and discussed.     

一种辐射型配电网短路电流实用算法

根据配电网的结构特点,提出了一种基于故障补偿方法与实际相序表示方法相结合的配电网短路电流实用计算方法。该算法不需要根据故障类型确定三序网,能够处理三相对称及不对称配电系统的各种类型的短路电流计算,计算过程简单,易于在计算机上实现。算例结果表明,此算法在计算辅助射状的配电系统短路电流时具有可靠、高效的特点。     

智能配电网建设中的继电保护问题 讲座二 配电网故障分析计算问题及其发展

传统短路电流的计算方法已难以适应分布式电源接入后配电网短路电流的计算。介绍了配电网短路电流的近似计算公式。分析配电网故障时分布式电源(DER)短路电流输出的特点,给出了用于短路电流输出计算的DER等效电路。指出传统短路故障计算机算法用于配电网存在的问题,介绍了一种高效率的基于端口补偿原理的配电网短路故障计算方法。利用模变换法推导出小电流接地故障暂态分析等效电路,更正了目前普遍使用的等效电路的错误。     

负荷对短路电流的影响研究

分析了现有标准规范以及文献中对于负荷的处理方法,提出利用故障模型模拟不同类型负荷,基于补偿方法计算计及负荷的短路电流,并定义了电压、电流变化量指标。利用上述指标,得出负荷接入点位置、负荷水平等影响系统电压电流的一般性规律。提出了计及多负荷的快速补偿短路电流计算方法,该方法避免了对原有网络矩阵的修改,减少了短路电流计算时间。最后用IEEE9节点算例验证了相关规律和结论,并建议利用提出的指标和方法,在短路电流计算中适当取舍负荷。     

Short-circuit current calculation method for partial coupling transmission lines under different voltage levels

In power system, there are partial coupling lines under different voltage level because of the development of power system. When faults occur on these lines, zero-sequence mutual impedances bring difficulty to short-circuit calculation. To solve the problem, a new method is proposed in this paper. First, the three phase components are transformed to independent positive-sequence, negative-sequence and coupling zero-sequence components. Then the coupling zero-sequence is decoupled using the idea of six-sequence component method, namely recirculating current method. Finally, the system impedances and impedance of the non-coupling part are modified by comparing the relationship between sequence voltages and sequence currents of the newly defined decoupling method and symmetrical component method. According to the boundary condition, the composite sequence networks are obtained and the short-circuit current can be calculated easily. The PSCAD simulation result of short circuit analysis and calculation indicate that the proposed decoupling method for partial coupling line is appropriate. The short circuit calculation based on the decoupling method is easy to implement. The calculation method is practical and the calculation accuracy is not affected by fault type, different voltage grade and fault resistance.     

配电自动化主站的容错故障定位方法

为了提高配电网的故障处理性能,建议采用多重化配置反映开关状态的辅助接点和“三取二”原则以提高开关状态信息采集的容错性能的方法。论述了一种利用电气量的关联关系实现开关状态容错的方法,以及可以应用于中压配电网相间短路故障定位、单相接地故障定位以及基于故障投诉信息的低压配电网故障研判中的基于贝叶斯法的容错故障定位方法。并给出了在单相接地定位中的应用例子,分析结果表明所建议方法具有可行性和有效性。     

OPGW的热稳定性分析

OPGW(Composite Fiber Optic Overhead Ground Wire)又称为光纤架空复合地线，它是利用高压输电线路的一根地线(避雷线)复合组成OPGW来传输光信息。文中阐述了短路电流引起OPGW温升的机理，讨论了OPGW在发生接地故障时的温升和短路电流计算方法，建立了一种完整的计算方法。对OPGW的热稳定性进行了探讨，提出了降低OPGW中的短路电流与热容量的几种措施。     

在配电网中发生单相接地故障时不借助电压互感器计算 残余电压角度的方法

在配电网中发生单相接地故障时,为了判定故障的方向,仅仅利用电流判据经常是不够的。如果能够得到残余电压的角度信息,再配合电流判据一起使用,就能够得到比较准确的结果。鉴于安装电压互感器的额外成本,配电网线路中往往只安装电流互感器。于是,基于带电指示器的低成本和可以获得电压角度的特性,提出了一种利用带电指示器来估算残余电压角度的方法。首先针对各种中性点接地的配电网进行归类,然后提出各自的计算方法。经过EMTP/ATP和Matlab协同仿真验证表明,获得的残余电压角度用于单相接地故障定位有良好的精度。值得一提的是     

含限流器的电力系统断相加短路故障计算相补偿法

基于多端口网络理论,提出采用相补偿法进行含固态限流器的电力系统断相加短路故障计算.该方法可以方便地模拟断相加短路故障中固态限流器以及短路点接触电阻的影响,避免了序坐标下复杂的序网连接.算例分析验证了该方法的有效性.