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。     

双复数阻抗矩阵节点导纳法实现低压短路电流计算

低压电网是电力系统中数量最大、覆盖范围较广的配网系统,低压电网的重要性决定了低压短路电流计算的重要性,但目前国内还没有完善的相应计算软件。本文介绍了利用双复数阻抗矩阵节点导纳法实现低压短路电流计算,分别以低压电网的复数系统阻抗矩阵为基础计算三相短路电流,以复数相保(相零)阻抗矩阵为基础计算单相短路电流。以此方法研发的低压短路电流计算软件,计算准确度高,减少人工工作量,计算方便快捷,能够满足低压配电网的实际需求,填补了国内电气行业软件在此方面的空白。     

计及机组启停与线路投切显式短路电流约束的电力系统日前优化调度

随着电网的不断发展和新能源的接入,电力系统短路电流超标问题愈发显著,相对于其他限流方式,线路投切方式拥有更好的灵活性和经济性。针对线路投切限流方式中线路切断过多导致电网安全性降低的问题,提出一种考虑机组启停和线路投切的短路电流抑制方法。根据节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵的物理关系以及节点自阻抗的物理意义,推导出投切线路和启停机组与短路电流之间的关系,避免导纳矩阵求逆环节中的非线性项近似误差,得到更为准确的短路电流显式表达方法;进而以综合考虑发电成本、机组启停和线路投切成本为目标,提出计及显式短路电流约束的电力系统日前优化调度混合整数线性规划模型。最后,使用IEEE30节点和118节点系统验证所提模型的有效性和通用性,而后与导纳矩阵求逆法对比证明短路电流显式表达模型的精确性,并给出考虑机组启停和线路投切的日前调度运行方案。     

双复数阴抗矩阵节点导纳法实现低压短路电流计算

低压电网是电力系统中数量最大、覆盖范围较广的配网系统,低压电网的重要性决定了低压短路电流计算的重要性,但目前国内还没有完善的相应计算软件.本文介绍了利用双复数阻抗矩阵节点导纳法实现低压短路电流计算,分别以低压电网的复数系统阻抗矩阵为基础计算三相短路电流,以复数相保(相零)阻抗矩阵为基础计算单相短路电流.以此方法研发的低压短路电流计算软件.计算准确度高,减少人工工作量,计算方便快捷,能够满足低压配电网的实际需求,填补了国内电气行业软件在此方面的空白.     

一种形成节点阻抗矩阵的改进算法

文中根据节点注入电流与支路电流以及支路电流与节点电压之间的拓扑关系，分别定义了节点注入电流对支路电流矩阵MI，J，和支路电流对节点电压矩阵MI，V，并解释了其物理意义；借用稀疏矩阵求逆的前推回推算法，提出了一种能够快速形成大规模电网节点阻抗矩阵的改进新方法。该算法能统一处理互感和无互感线路、单连通树支集的特定网络以及树枝集中有分支的通用电网络。在考虑支路间存在任意互感的前提下，详细推导了2个过度矩阵以及节点阻抗矩阵的形成过程；2个构造矩阵能有效地反映电网支路发生短路故障或系统切除负荷的紧急事故前、后网络参量的变化。该算法具有占用内存少，计算速度快的特点。最后通过算例验证和比较了该方法的实用性和高效性。     

基于MMC的多端直流电网通用计算方法及拓扑优化研究

针对现有直流电网直流侧短路简化计算方法普遍不适用于对称单极接线系统及短路故障后故障电流急剧上升导致换流站闭锁的问题,提出了适用于对称单、双极接线方式直流电网的通用计算方法和直流电网拓扑优化方法。首先,分析了不同接线方式下的直流电网直流侧单、双极短路故障特性。其次,基于阻抗频率特性提出了适用于不同接线方式直流电网的故障电流计算方法,并得到了评价故障电流水平的简化指标,有效地评估直流电网拓扑变化时的故障电流水平,实现多端系统的拓扑优化,降低单极接地故障电流水平。最后,通过电磁暂态仿真案例验证了所提计算方法和简化指标的准确性和有效性。     

自适应解列孤岛多馈入短路比快速计算方法

传统的多馈入短路比计算方法耗时太长,无法满足自适应解列断面搜索时对电网快速分析决策的要求。在此背景下,本文提出了一种适用于交直流电网自适应解列后孤岛的多馈入短路比快速计算方法。在已知解列前交直流电网阻抗矩阵、换流母线额定电压、各直流额定功率和自适应解列断面的条件下,基于多馈入短路比的定义式,采用支路追加法迅速修正部分阻抗矩阵元素,最终求得解列后含直流落点的孤岛多馈入短路比。新英格兰10机39节点系统及广东电网仿真结果证明了本方法的可行性。与传统方法相比,本文所提的方法计算速度更快、效率更高。     

一种计及支路互感的形成节点阻抗矩阵新方法

充分利用节点注入电流与支路电流以及支路电流与节点电压的关系,提出了一种能够统一处理有互感和无互感线路、快速形成大规模电网节点阻抗矩阵的新方法,并详细阐述了利用该方法形成节点阻抗矩阵的过程,最后通过算例验证了该方法的有效性.     

基于综合等效灵敏度的短路电流抑制措施确定方法

随着电网规模的不断增大,短路电流超标已成为电力系统安全运行所面临的重大问题。文中提出了一种限制电网短路电流的综合等效灵敏度法,将限制短路电流问题分为限制短路电流和电气安全校核2个子问题。在限制短路电流子问题中,统一了线路开断、发电机停运、线路出串、线路装设串联阻抗、更换高阻抗变压器、母线分裂等限流措施的模拟,进而利用支路阻抗追加法计算上述措施实施后的节点阻抗参数和元件开断的短路电流综合等效灵敏度。在电气安全校核子问题中,对电网进行潮流和稳定校核,实现短路电流限制。青海电网的实际算例验证了文中方法的有效性,研究成果可为青海电网限制短路电流提供借鉴。     

基于BPA的短路电流计算模式研究

BPA程序应用于计算短路电流时采取不同的计算方法、计算模式,将导致结果存在较大差异,影响电网规划决策。结合国内现行的短路电流计算标准,分析了在不同计算方法中对节点运行电压的不同假定,以及不同计算模式下线路充电功率和负荷模型构建的区别,讨论了由此引起的短路阻抗、短路电流计算差异。以新英格兰10机39节点改进测试系统和四川电网2020年规划网架进行三相短路电流仿真研究,分析比较基于BPA的不同计算方法、计算模式下短路电流值,提出了理论分析结果,建议了适合四川电网规划的短路电流计算模式。     

单输电通道中输电断面静稳极限的快速估算

为快速估算互联电力系统输电断面的静稳极限,应用短路电流计算等值阻抗,在此基础上提出了快速估算单输电通道静稳极限的方法。分别求取输电断面联络线两端母线的短路电流和短路容量,并据此将互联的大系统等值成为简单的两机系统。为考虑励磁影响,给出了等值系统机端电压修正方案。将修正后的等值系统机端电压和等值阻抗代入输电断面功率传输极限公式,即可得到输电断面静稳极限。算例结果验证了该方法的有效性。     

考虑气象影响的电力系统运行可靠性评估

气象因素会对线路运行温度产生影响,而线路运行温度与线路的阻抗以及故障停运率等参数密切相关,现有研究在进行系统运行可靠性评估时未充分考虑气象因素对线路多参数的影响。为此,文中首先以气象相依的输电线路热平衡方程为基础,研究考虑气象因素的线路温度计算方法和气象条件相依的输电线路实时容量模型,在此基础上建立导线温度相依的线路阻抗参数模型和线路实时停运模型。然后,提出一种基于蒙特卡洛模拟的考虑气象因素的电力系统运行可靠性评估方法。最后,以IEEE 14和IEEE RTS96节点修改系统为例,分析气象因素对输电线路实时参数容量、温度、阻抗、故障率等以及电力系统运行可靠性指标的影响,算例结果验证了所提出的考虑气象因素的线路运行可靠性模型和系统运行可靠性评估方法的正确性。     

基于IEC60909的南方电网短路电流计算方法分析及优化

随着电网负荷的持续增长和网架结构的不断增强,短路电流超标问题已成为影响南方电网安全运行的关键因素。实测对比表明,在现有的短路电流计算方法下南方电网短路电流计算结果偏乐观,这给电网的运行方式安排带来困难。基于最新版的IEC 60909和GB/T 15544短路电流计算标准,对比南方电网短路电流计算方法与国内外短路电流计算方法之间的差异,并以南方电网2013年丰大方式为基础分析了短路电流计算方法中几个重要因素对短路电流计算结果的影响,结合精度要求、保守原则、设备能力等工程实用要求提出了南方电网短路电流计算方法的改进建议。     

地区电网中期运行方式研究

提出地区电网中期运行方式的基本研究思路。基于地区电网运行特点,应首先确定各电源点的供电范围,在此基础上研究其典型运行方式、关键元件故障停运方式、短路电流计算、无功优化规划计算、电压稳定计算,从计算结果分析网架结构、负荷水平等变化对地区电网运行的影响。结合电网实例,对电网中期运行方式进行简单分析计算。     

变结构模型发电厂主系统短路电流计算方法

提出将断路器作为一条阻抗为零的支路模拟,应用线性网络特性、定理及变结构与变参数方法．导出了相当于在断路器两侧分别发生短路故障时,计算通过断路器短路电流的通用模型和算法。用该计算模型对某电厂进行短路电流计算,计算表明其结果的正确性。该方法适用于电气设备选择和继电保护整定计算,同时,还能考虑各种运行方式的改变对短路电流的影响。     

古越—舜江双线停役后运行方式优化的研究

由于高铁上虞牵引站线路的跨越施工.500 kV古越—舜江双线同时停役,导致该片电网稳定性严重下降.为降低电网运行风险,从潮流计算、暂态稳定分析、短路电流校核和小干扰分析等多个方面对运行方式的调整进行深入研究.研究结果表明:采用齐贤—兰亭双线合环(陪停兰亭3号主变)或太安—中纺双线合环的方式可达到优化运行方式的目的.     

基于补偿法的快速短路电流算法

提出一种基于戴维南定理和补偿法的快速短路电流计算方法,算法中采用补偿法在故障端口引入补偿电流,以此来模拟节点短路故障对原网络的影响。该方法无需修改节点导纳矩阵,仍采用故障前的导纳矩阵来解算网络的状态,可达到求解整个网络的目的。与通用算法相比,既能计算各种类型的短路故障,又节省了求解故障后导纳矩阵的时间。计算结果表明,该...     

广东电网超高压短路限流器优化配置方案

新型短路限流装置在电网正常情况下等效阻抗接近于0,且对电网无不利影响,短路故障时迅速增大等效阻抗限制短路电流,从而确保断路器可靠开断短路电流。文中研究了新型短路限流装置的优化配置问题,使用自阻抗灵敏度加权和作为衡量限流效果的指标,应用支路追加法修正计算参数以减少优化过程的计算量,通过合理的粒子群优化(PSO)建模、设置相应的适应函数引导粒子群实现全局寻优,形成了一种快速的超高压电网配置限流器的全局优化算法。应用该算法对广东电网2015规划年的3种运行方式进行了计算分析,得出相应的超高压电网短路限流器的优化配置方案。     

多功能串联补偿器虚拟阻抗柔性限流及其运行机理

针对短路故障时冲击电流的柔性控制,提出了一种自适应虚拟阻抗柔性限流的多功能串联补偿器MFSC(multi-functional series compensator)拓扑结构及控制策略。分析其在正常运行和不同类型短路故障时的工作状况及模式切换过程,阐述三相四桥臂串联逆变器中引入虚拟阻抗的控制方法,建立短路故障数学模型,并给出虚拟阻抗和晶闸管支路限流阻抗参数设计方法。仿真及实验结果表明,MFSC能有效抑制不同类型短路故障电流,故障发生后,虚拟阻抗控制可实现电能质量补偿模式与限流模式间的平滑切换,实现故障电流与继电保护整定值相配和。