基于叠加原理的配电网短路电流计算

根据配电网的结构特点,提出了一种利用叠加原理计算配电网短路电流的方法。该方法首先将短路故障分解为正常运行方式和具有一个电压源的故障分量,然后利用故障前的三相潮流计算结果并结合故障边界条件计算出故障点的短路电流,该短路电流作为附加的注入电流叠加到故障节点,利用回推前推法计算出短路后各支路电流和节点电压。 所提出的方法采用abc三相模型,克服了传统的对称分量法应用于配电网短路电流计算所遇 到的困难。而且该方法符合配电网的结构特点,能够适应于大规模配电网的短路计算,具有 很高的效率。     

基于电压偏差向量2-范数的主动配电网故障定位新方法

随着分布式电源在配电网中渗透率的提高,现有的一些故障定位算法可能失效,对此,提出了一种基于最小电压偏差向量2-范数的故障定位算法。首先,根据配电网各节点注入的等效故障电流计算各电源处电压变化值,并比较各电源处电压变化测量值与电压变化计算值之差,搜索差值向量最小2-范数对应的故障电流注入节点从而确定故障区段的第一个节点,其次,通过该节点两侧电压差值变化确定故障区段的另一节点,实现故障区段定位。最后,利用IEEE 34节点三相不平衡系统进行了故障定位分析,结果表明算法物理意义明确、计算过程简单且具有良好的故障定位准确度。     

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.     

含分布式电源配电网通用故障电流计算方法

针对含分布式电源的配电网故障电流计算通用性差或计算量大的问题,提出一种通用、计算量小的故障电流计算方法。将分布式电源分为机组并网与逆变器并网两类激励源,考虑低电压穿越要求,给出分布式电源的故障特性。在此基础上,根据叠加定理,将线性故障配电网分为不同激励源作用下的两部分,对两类激励源作用下的配电网分别进行故障电流分量计算,叠加求得总故障电流。计算过程中,对逆变器并网激励源产生的故障电流分量采用迭代算法进行求解。编制了所提的算法程序,计算实际配电网的短路电流。计算结果表明,所提通用故障电流计算方法正确、有效。     

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.     

含逆变型DG配电网的短路电流快速计算方法

逆变型分布式电源(IIDG)接入配电网使得传统短路的电流计算方法不再适用。现有含IIDG配电网的短路计算方法基于节点阻抗矩阵迭代求解，当故障发生在线路中间时，存在计算量大、计算时间长的问题。通过对配电网故障时的复合序网分析，并考虑IIDG并网点电压和其输出电流的耦合关系，提出了一种以系统接入IIDG前三相金属性短路电流为初值，直接迭代计算含IIDG配电网短路电流的新方法。该方法不需要生成和处理节点阻抗矩阵，节点数目不影响计算用时，可快速计算含IIDG配电网的各种相间短路电流。通过算例仿真计算并与现有计算方法相比较，验证了所提方法的有效性和快速性。     

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。     

考虑感应电动机负荷电磁暂态特性的系统短路电流计算方法

首先分析了BPA程序所采用的二阶静态负荷模型对系统短路电流计算之前的潮流计算中迭代算法所涉及的问题,然后深入研究分析了感应电动机负荷特性及其对系统短路电流计算的影响。建立了在现有以恒定阻抗作为系统各节点负荷的短路电流计算方法中考虑适应感应电动机电磁暂态过程的系统短路电流的修正计算方法,提出了相应的系统短路电流计算程序编制的具体实施思路。初步验证了本文所提出的方法的可行性。     

基于节点电压差值的配电网故障定位方法

针对基于微型同步相量量测(μPMU)的配电网故障定位方法存在经济性与定位精度有待提高的问题,提出了一种基于节点电压差值的配电网故障定位方法。通过分析配电网节点电压的故障特性,定义了节点电压计算值与量测值的差值指标W。然后,利用节点电压计算值与量测值之间的数值关系,建立了有限量测装置情形下的配电网故障支路辨识原则。进而,根据故障支路两端节点的量测数据,利用末端节点注入电流后线路间节点电压变化值与末端节点量测电压变化值间的关系,提出一种基于线路末端节点电压差值的故障定位方法。仿真表明,所提方法可以实现有限量测装置情形下的故障准确定位,且定位结果受故障类型、过渡电阻、量测误差的影响较小,具有较好的抗线路参数和节点负荷变化的能力。     

配电网络拓扑分析与短路电流计算的实现

根据配电网短路电流计算的基本原理，按面向对象技术设计并实现了配电网拓扑分析和短路电流计算。短路电流计算采用基于叠加原理的前推回推法，拓扑分析则根据前推回推法的特点采用支路分层的方法，两者结合有效地保证了算法的效率。在实现中，按面向对象技术设计了支路、节点、层和馈线类，并在这些类的基础上实现了拓扑分析和短路电流计算。利用33节点、123节点和292节点系统对实现的算法软件进行了性能测试，结果表明，算法软件具有很高的效率。     

基于参数优化的交流系统短路电流计算方案

针对目前电力系统短路电流水平评估不合理甚至经常偏乐观的情况,基于对交流系统短路电流计算基本原理的分析,从计算结果修正的角度提出了一套短路电流计算方案。首先提出了包含电流修正系数K和电流偏差修正量ΔI的短路电流线性修正公式;然后给出了基于电网实际故障确定这两个参数的寻优原则和目标函数,保证短路电流计算值在不低于实测值的前提下仍具有较高的精度。针对南方电网实际短路故障的应用结果表明,相比于已有的短路电流计算方案,所提出的计算方案合理有效,在评估系统短路电流水平时能兼具保守性和准确性,是对现有短路电流计算工具的有效补充。     

10 kV配电网中性点不接地短路电流的分析

传统的配电网故障分析中通常忽略了线路阻抗,给短路电流计算带来误差。丈中充分考虑故障线路阻抗,利用对称分量法分析中性点不接地配电网短路电流的计算方法,并讨论了影响短路电流的因素。通过理论及仿真实验得到故障点位置、故障线路参数及负荷对短路电流有较大的影响。     

10 kV配电网中性点不接地短路电流的分析

传统的配电网故障分析中通常忽略了线路阻抗,给短路电流计算带来误差.文中充分考虑故障线路阻抗,利用对称分量法分析中性点不接地配电网短路电流的计算方法,并讨论了影响短路电流的因素.通过理论及仿真实验得到故障点位置、故障线路参数及负荷对短路电流有较大的影响.     

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。     

含光伏电源的配电网故障定位策略研究

基于监测电压暂降的配电网故障定位逐渐成为研究热点,同时随着智能配电网的发展,光伏电源越来越多的接入配电网。光伏电源的接入使传统的辐射型配电网的网络结构发生变化,且光伏电源的故障电流特性与同步发电机不同,使得基于电压暂降的配电网故障定位方法运用于含光伏电源的配电网时会产生较大误差。为了解决含光伏电源配电网的故障定位问题,基于低电压穿越控制策略针对光伏电源的短路电流特性进行了分析,然后介绍了含光伏电源的配电网故障电流的求解算法。通过遍历搜索候选母线,确定使得电气故障后故障电压实测值与理论计算值最为吻合的母线和故障类型,从而确定故障最邻近的母线。基于对IEEE34节点配电系统改造后的算例进行计算仿真,验证了文章方法应用于含光伏电源配电网定位的正确性和有效性。     

含高密度分布式电源的配电网短路电流快速计算方法

小容量高密度的分布式电源(distributed resources,DR)接入配电网将显著改变配电网的短路电流分布。传统的短路电流计算要求获取系统无源网络的节点导纳矩阵,而小容量分布式电源数量的大幅增加将使得节点导纳矩阵维数剧增,导致矩阵的存储空间与求逆计算时间增加,从而降低效率。针对该问题,基于二阶变系数差分方程,提出了含小容量高密度分布式电源的配电网短路电流计算方法。该方法的优点在于使得系统无源网络节点导纳矩阵的维数不随着分布式电源接入数量的增加而增加,从而显著降低了存储空间与计算时间。在IEEE测试系统中仿真算例验证了所提方法的正确性与高效性。     

含低电压穿越型分布式电源配电网的短路电流计算方法

换流器型分布式电源(DG)在配电网中的应用使传统配电网的短路电流计算方法不再适用。根据DG在配电网故障点前后位置的不同,将DG处理为不同类型的故障等效模型,故障点上游DG采用低电压穿越故障等效模型,故障点下游DG采用恒定电流源故障等效模型。提出了一种基于叠加定理的短路电流迭代计算方法,在每一次迭代过程中,根据当前节点电压和DG的故障等效模型分别修正故障点上游DG和下游DG的输出短路电流,并利用节点电压方程求解配电网的短路电流和节点电压分布,直到满足收敛条件。通过对算例系统的分析计算,验证了所提方法的正确性。该方法可应用于含DG的大规模配电网的短路电流求解。     

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。     

基于故障区域局部迭代的工程实用化新能源短路电流计算

新能源快速发展,正在由辅助电源向主力电源过渡.现有新能源工程短路电流计算存在两大问题.一是用1.2～2倍额定电流表征新能源故障特性,过度简化导致计算精度差,难以满足保护要求;二是现有短路电流整定计算软件不支持迭代,因而无法根据节点电压变化而更新新能源故障电流,体现其压控电流源特性.针对该问题,首先,基于新能源的故障特性精细化解析模型,结合现场故障录波数据,构建满足工程实用计算要求的电压电流映射关系;然后,根据电网故障后节点电压跌落程度和节点之间的连接关系划分故障区域,并在故障区域内依据新能源的工程实用化计算公式进行局部迭代计算来求解网络的节点电压和短路电流,从而避免了全局迭代可能带来的收敛性问题,同时也缩短了计算时间;最后,通过工程计算软件验证了所提方法的计算效果.     

考虑负荷影响的配电网短路电流计算方法研究

目前适用于配电网短路电流计算的简便算法包括近似计算法和不考虑负荷的传统端口补偿法,这两种算法在计算故障端口节点阻抗矩阵时未考虑负荷的影响,致使计算结果不够精确。对算法进行改进,在计算故障端口节点阻抗矩阵时计及负荷的影响。利用计算获取的端口阻抗矩阵和潮流计算获取的故障端口开路电压,经过一次端口补偿电流的计算,就可得到精确的故障电流计算结果。最后,通过算例验证与对比分析证明了算法的有效性。