[发明专利]一种公共接入点短路容量在线测量方法及系统

说明书

本发明公开了一种公共接入点短路容量在线测量方法及系统。该方法是利用已知容量并联无功补偿设备的投入或切除所产生的非故障扰动的公共接入点的电气扰动量，非故障扰动前后公共接入点电压、非故障扰动前公共接入点上负荷总有功功率值和总无功功率值，计算公共接入点短路容量初始值和公共接入点短路容量更新值，并通过本发明交替迭代求解，交替迭代计算出非故障扰动前后公共接入点电压矢量的相位差，从而交替迭代计算出公共接入点短路容量。因此，采用本发明提供的方法或者系统能够快速准确简单的测量公共接入点的短路容量，且不影响输配电网的正常运行。

技术领域

本发明涉及电力系统状态在线分析与测量装备技术领域，特别涉及一种公共接入点(Point ofCommon Coupling，以下简写为PCC)短路容量在线测量方法及系统。

背景技术

短路容量是电力系统最重要的技术参数之一，继电保护专业需要该参数换算短路阻抗和短路电流，对保护设备进行合理的整定，以保障保护正确动作，保障电网安全运行。一次设备如断路器必须保障遮断容量大于短路电流，主变订货也需要系统短路容量这样的参数，同样，电能质量测试分析，新能源接入设计分析，铁路、冶金、煤炭、制造方面工业用电设计与设备选型，也需要系统短路容量和短路电流参数。可以说，系统短路容量(系统短路电流)数据的需求涵盖了在电网规划、设计、建设调试、运行与维护的各个阶段，广泛涉及电网、发电企业和高压电力用户。

自电力系统诞生以来的一百多年，尚无一种仪器可现场测量电网短路容量，电网各个节点短路容量(电流、阻抗)都是是靠电力系统计算得到的。传统的离线计算方法有诸多问题：①短路容量计算需要完整的电力系统参数进行系统化计算，专业性强，造成实际工作中一次及二次设备现场运维人员几乎无法完成正确的计算作业；②配网转供切换、拓扑实时优化、分布式电源投退、局部电网灾变退出等因素造成离线计算跟不上电网情况变化，满足不了快速需求；③电网数据量大、维护困难，数据错误或准确性问题计算错误或误差，很难避免，并且难以发现，④发电企业及用电大企业不拥有完整的电网数据，难以计算短路容量(或短路电流)，一、二次设备自我维护与整定困难。因此在线测量成为工程应用中的重要需求。

时至今日，尚无一种通用仪器、装置或设备现场测量电网短路容量，原因在于现有的短路容量测量方法还不能做到实用化。短路容量测量实用化要求是：①保障供电安全可靠，不能采取故障扰动方式测量，②不影响电网输配电正常运行，③测量时不限定电网特定运行方式。

发明内容

本发明的目的是一种公共接入点短路容量在线测量方法及系统，能够快速准确简单的测量公共接入点的短路容量，且不影响输配电网的正常运行。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种公共接入点短路容量在线测量方法，所述测量方法用于变电站公共接入点短路容量的现场测量；所述测量方法包括：

获取非故障扰动前后的公共接入点的电气扰动量；所述非故障扰动为对公共接入点所连接的已知容量的并联无功补偿设备的进行投入或切除操作所产生的扰动；所述电气扰动量包括非故障扰动前公共接入点电压的有效值和非故障扰动后公共接入点电压的有效值、非故障扰动前公共接入点上负荷总有功功率值以及非故障扰动前公共接入点上负荷总无功功率值；

根据所述电气扰动量，计算公共接入点短路容量初始值和公共接入点短路容量更新值；其中，所述公共接入点短路容量初始值为S_i-1，i为更新次数，i为大于0的整数；所述公共接入点短路容量更新值为S_i；

判断所述公共接入点短路容量更新值与所述公共接入点短路容量初始值的差值是否小于设定阈值，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示所述公共接入点短路容量更新值与所述公共接入点短路容量初始值的差值小于所述设定阈值，则将所述公共接入点短路容量更新值确定为所述公共接入点的短路容量；