[发明专利]含光伏电站的电力系统最大短路电流计算方法

说明书

本发明公开了一种含光伏电站的电力系统最大短路电流计算方法，涉及新能源电力系统整定计算技术领域。所述方法包括如下步骤：1）不考虑光伏电站的接入，采用现有的方法计算出光伏电站并网点电压和故障点三相短路电流；2）仅考虑光伏电站满发接入，并根据光伏电站并网点电压和低压穿越曲线获取情况切换计算模型，计算光伏电站注入电流；3）计算注入电流分流至故障点的电流，并与步骤1）计算的故障点电流进行同相位叠加，得到故障点的总电流，即得到含光伏电站的电力系统最大短路电流。所述方法计算过程简单、准确，为含光伏电站的电力系统的保护、整定等工作奠定了良好基础。

技术领域

本发明涉及新能源电力系统整定计算技术领域，尤其涉及一种含光伏电站的电力系统最大短路电流计算方法。

背景技术

近年来，随着光伏并网发电规模的不断扩大，光伏发电对电网的影响也开始备受关注，尤其是对电网继电保护的影响。电力系统短路电流计算是进行继电保护整定计算的基础，然而光伏电站的短路计算模型尚不明确，将其忽略或当作常规电源处理势必会引起较大误差，影响继电保护定值整定，进而威胁整个系统的安全运行。因此，研究光伏电站故障特性进而得到其短路计算模型，并给出含光伏电站的电力系统短路电流计算方法具有重要意义。

含光伏电站的电力系统短路电流计算关键之一在于光伏电站短路计算模型，然而目前尚无统一的计算模型。常见的光伏电站的短路计算模型主要有如下几种：(1)在外环PI控制、内环P控制下推导逆变器频域下的阻抗表达式，从而将光伏逆变器等值成串联阻抗的电压源；(2)在(1)的基础上，当光伏逆变器电流内环限幅后等值为恒电流源；(3)电流内环未限幅时等值成恒功率源(电压控制电流源)，当电流限幅时转换成恒电流源。这些模型在实际计算中存在控制框图、参数难以获取，模型切换的判据不明确，注入电流如何分流或叠加计入短路点等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种含光伏电站的电力系统最大短路电流计算方法，所述方法计算过程简单、准确，为含光伏电站的电力系统的保护、整定等工作奠定了良好基础。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种含光伏电站的电力系统最大短路电流计算方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

1)不考虑光伏电站的接入，采用现有的方法计算出光伏电站并网点电压和故障点三相短路电流；

2)仅考虑光伏电站满发接入，并根据光伏电站并网点电压和低压穿越曲线获取情况切换计算模型，计算光伏电站注入电流；

3)计算注入电流分流至故障点的电流，并与步骤1)计算的故障点电流进行同相位叠加，得到故障点的总电流，即得到含光伏电站的电力系统最大短路电流。

进一步的技术方案在于：所述步骤2)进一步为：仅考虑光伏电站的接入，并假设光伏电站处于满发状态，根据光伏电站并网点电压和低压穿越曲线获取情况切换计算模型，计算出光伏电站注入的电流。

进一步的技术方案在于：所述步骤2)具体为：

第(1)种方法:未得到实际低压穿越曲线情况下，根据电网导则规定的低压穿越要求计算光伏电站注入的电流；光伏电站提供的短路电流根据式(1)计算，当光伏电站并网点电压低于0.2pu时，不必考虑短路电流贡献；当光伏电站并网点电压介于0.2pu至1/kpu之间时，采用恒电流源模型计算注入电流kpu；当光伏电站网点电压高于1/kpu时，采用恒功率源模型计算注入电流，此时，电流值和并网点电压成反比：

式中，I_pv为光伏电站注入电流；U_pcc为光伏电站并网点电压；