含分布式电源配电网短路计算的改进方法

接入配电网的分布式电源按照其接口可以分为基于同步发电机的分布式电源、基于异步发电机的分布式电源及基于脉宽调制逆变器的分布式电源3类。随着其在配电网中渗透率不断提高,文中提出一种含分布式电源的配电网短路电流计算改进方法。该方法首先利用潮流计算得到正常运行情况下分布式电源的某些状态量,根据分布式电源不同接口类型的特性,短路计算时保持某些状态量不变,由此求得短路时各种分布式电源提供的电流值。在20节点算例系统中进行验证,结果说明了该方法的可行性和有效性。     

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。     

含换流器型分布式电源配电网的不对称短路电流计算方法

为了满足配电网不对称短路计算的通用性要求,针对换流器型分布式电源(inverter based distributed generation, IBDG)不对称短路特征的多样性,研究含IBDG配电网的不对称短路电流计算方法。该方法从通用计算模型出发,根据IBDG不对称短路的正负序电流控制原理及在不同控制目标下的短路电流输出特性,结合低电压穿越和限流控制对IBDG输出不对称短路电流的具体要求,建立一种通用的、适用于多种控制目标的IBDG不对称短路正负序等效模型。基于该模型建立含IBDG配电网通用的不对称短路等效电路和计算方程,得到一种适用于多种IBDG控制目标的、配电网任意节点发生任意不对称短路的短路电流通用计算流程。最后,在一个配电网算例中对所提计算方法进行验证,结果表明了所提方法的正确性和有效性。     

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。     

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。     

考虑分布式电源系统特性的配电网短路电流计算模型研究

配电网近年来面临着多样性负荷的不断增长和分布式电源的快速发展,这对配电网的短路电流产生了显著的影响。特别是在分布式电源方面,其逐渐替代了清洁能源与传统石化能源。逐年增长的分布式电源接入将对配电网的安全稳定运行产生重要影响,即配电网从单一电源网络变为多电源网络,这将改变配电网的正常运行状况和非正常运行状况,影响潮流分布,并需要充分考虑分布式电源注入的短路电流影响。针对光伏系统短路电流分析时的差异需求,提出了适用于大规模分布式电源接入配电网系统工程计算的短路电流计算模型。在保留原有低频瞬态特性的基础上,对主电路和控制算法进行了简化,提出了分布式电源系统短路瞬态等效模型。     

含分布式电源配电网的改进反时限过电流保护算法

基于分布式电源接入前后配电网短路电流的特性关系曲线,提出了一种可自适应修正短路电流的改进反时限过电流保护算法,使分布式电源接入后的保护时限曲线保持不变,以有效消除分布式电源接入对动作时限的影响。仿真分析验证了所提算法的有效性,可有效消除分布式电源接入对保护动作时限的延长或缩短作用,保证继电器有效切除各条线路故障,该研究成果将提高反时限保护在配电网中的适用性。     

含负序电压支撑分布式电源的电网分区短路电流计算方法

高比例逆变型分布式电源接入电网后,考虑分布式电源影响的短路电流计算方法面临严重挑战。针对现有短路电流计算方法在处理高比例分布式电源电网时的不足,提出了一种计及故障期间分布式电源负序电压支撑策略的电网分区短路电流计算方法。首先分析了分布式电源低电压穿越期间主动负序电压支撑的必要性,分析电压跌落期间分布式电源的正负序输出特性,建立故障等值序分量受控电流源模型。根据电网中分布式电源的分布特点,基于多区域诺顿等值和节点撕裂法,将大规模电网分裂成多个含分布式电源分区子网和主电网,在每个分区子网内部通过迭代的方法得到分区子网的等效输出电流,将此电流传递给主电网,主电网根据此注入电流通过迭代的方法求解短路电流。通过分区子网与主电网之间的接口信息交互,实现了计及负序主动支撑策略下含高比例分布式电源接入大规模电网的快速短路计算。通过计算对比分析,验证了所提算法相对于传统含分布式电源全局迭代计算方法在收敛速度方面的优越性,并通过PSCAD仿真验证了计算的精确性。     

计及短路电流约束的分布式电源准入容量的计算

在尽量不调整配电保护装置的情况下,针对分布式电源的准入容量问题,提出计及短路电流约束的准入容量计算原理和模型,对配电网中计及DG影响的故障计算原理进行分析.该模型的主要特点是把短路约束条件表达为分布电源准入容量与其次暂态电抗之间的函数关系.通过对单分布式电源和多分布式电源的计算和分析,验证了此方法的可行性.     

变流器型分布式电源的短路电流响应特性

分布式电源的短路电流计算是含分布式电源配电网的故障分析的基础。针对变流器并网型分布式电源,在分析电压源变流器控制系统结构的基础上,仿真研究了幅相控制、矢量解耦控制和电流瞬时值跟踪控制策略下变流器的短路电流变化特征,给出了配电网最严重短路情况下变流器型分布式电源输出电流的统一表达式。最后通过示例说明了分布式电源出力对短路电流的影响。     

短路电流计算模式的选择

针对中国电力科学研究院开发的《PSD-SCCPC电力系统短路电流程序》中基于潮流和基于网络的两种短路电流计算模式计算结果存在一定差异的情况,从计算结果真实性、可比性、准确性和对电网的指导作用等方面分析、比较两种计算模式的适用环境。得出结论：基于潮流的计算模式,其计算结果能真实反映实际系统运行情况,适用于电网规划中的网架校验;基于网络的计算模式具有较强的可比性,适用于运行方式的安排和校验。最后提出开展基于网络计算模式修正系数取值研究工作的建议。     

分布式电源接入对配电网线损的影响分析

分布式电源（distributed resources,DR）的接入会对配电网线损产生重要影响,其影响与DR的接入位置、准入容量及功率因数密切相关。基于辐射状单回路配电网网络结构,采用均匀分布恒功率负荷模型,推导出了单个DR接入配电网后线损的减小量与DR接入位置、准入容量、功率因数之间的数学关系,给出了DR最优配置计算公式;通过仿真分析,总结了DR 接入对配网线损的影响规律,并将推导公式推广到多个DR接入配电网的情况。所得的结论为DR接入配电网的最佳运行方式提供了理论依据,为DR的电网规划提供理论指导。     

电力系统分布式资源整合概述

概述了分布式资源的好处及潜在的问题。丈章提出了分布式资源整合的关键技术问题。关键技术包括分布式资源保护,分布式资源接地和变压器接口,输电和配电的支持等。讨论了技术上的挑战后,文章指出研发技术方案来实现分布式资源的整合是可能的。文章还指出国家的政策决议对加速分布式资源接入标准的制定、实践和产品有重要的影响。     

基于故障录波数据的短路电流计算准确度的校验方法

短路电流理论计算值的准确度对电网的规划、设计、运行都十分重要。短路电流计算软件之间的结果互相比对不能说明计算值是否符合电网实际。本文采用故障录波数据作为校验短路电流计算值的标准,通过相应变换与计算值进行比较,理论分析和算例都证实了该方法简单实用,精度能够满足工程的要求,是一种比较好的校验计算值准确度的方法。     

基于故障录波数据的短路电流计算准确度的校验方法

短路电流理论计算值的准确度对电网的规划、设计、运行都十分重要.短路电流计算软件之间的结果互相比对不能说明计算值是否符合电网实际.采用故障录波数据作为校验短路电流计算值的标准,通过相应变换与计算值进行比较,理论分析和算例都证实了该方法简单实用,精度能够满足工程的要求,是一种比较好的校验计算值准确度的方法.     

短路电流计算程序的开发与仿真

电气设备和载流导体的选择、继电保护、自动装置的整定、限制短路电流措施的确定都需进行短路电流的计算。电力系统短路有单相短路、两相短路、两相接地短路和三相短路之分,对同一点发生各种类型短路故障的短路电流进行了仿真与分析研究,在传统的基础上进行编程计算,并用MATLAB进行仿真验证,为判断短路故障类型提供了一种方法。     

短路限流器的配置与优化

讨论了电力系统短路电流计算方程,在此基础上建立了由系统短路电流限值确定限流器阻抗的数学模型。对于单组限流器,该模型为线性方程组,具有唯一解,对于多组限流器则为线性不定方程组,存在多解情况。运用广义逆方法和优化方法,直接从线性不定方程组的相容解集合中求得符合要求的优化解,在系统短路电流不超限条件下实现多组限流器的配置和优化。算法具有非常良好的收敛特性和较快的计算速度,适合大系统应用。许多情况下使用单组限流器不能满足要求,而使用多组限流器则可以有效地将系统短路电流抑制在要求范围内。工程实例验证了算法的有效性和实用性。     

基于GIS数据平台的配电网短路电流计算

介绍了一种基于地理信息系统（GIS）的配电网可视化短路电流计算方法,实现了GIS与短路电流算法的有效结合,避免了用户手动建模的繁琐工作。采用基于叠加原理的短路电流计算方法,克服了传统的对称分量法应用于配电网短路电流计算时所遇到的困难。     

短路电流计算程序的开发与仿真

电气设备和载流导体的选择、继电保护、自动装置的整定、限制短路电流措施的确定都需进行短路电流的计算。电力系统短路电流有单相短路、两相短路、两相接地短路和三相短路之分,文章对同一点发生各种类型短路故障的短路电流进行了仿真与分析研究,在传统的基础上进行编程计算,并用MATLAB进行仿真验证。     

一种基于电压反馈控制的配电网短路故障柔性限流方法

在短路故障发生初期快速检测出故障并对短路电流进行限制,有利于电力系统安全稳定运行。采用电流半周波曲线与时间轴围成的面积作为判据进行短路故障早期检测,结合配电网短路故障特征与级联H桥变流器输出特性,提出了将3个单相级联H桥多电平变流器应用于配电网短路故障柔性限流。所提限流装置采用电容耦合的方式实现并网。选取电压信号作为反馈量,采用适当的控制方法使装置输出合适的电压以达到限制故障电流的目的。仿真结果表明,在短路故障早期检测的基础上,所提方法能实现对故障电流首个峰值的抑制,减小危害,减轻断路器的开断负担,且投入限流时无需进行故障选相。