[发明专利]一种基于阻抗最小的故障限流器配置方法

说明书

本发明公开了一种基于阻抗最小的故障限流器配置方法。目前来说故障限流器成本较高，其成本基本与串入回路中的阻抗值大小成正比关系，因此需要研究综合考虑布置位置、故障投入阻抗大小和经济效益的配置方案。本发明采用的技术方案为：计算电网最大运行方式下的最大短路电流矩阵；在电网各支路串入基准阻抗后计算该方式下的短路电流矩阵；计算敏感度矩阵；计算母线容遮比矩阵；判断是否任意母线容遮比均小于1；在容遮比最大处的敏感度最大支路串入限流阻抗；判断是否容遮比小于1；若不满足，则继续增加限流阻抗，直至满足；最后校验是否所有母线均满足容遮比小于1。本发明不需要复杂的优化算法，能够快速完成最小阻抗故障限流器配置方案。

技术领域

本发明属于电工技术领域，涉及一种基于阻抗最小的故障限流器配置方法。

背景技术

现有技术主要通过串联电抗器、高阻抗变压器、分母运行等措施来抑制短路电流，但分母运行会降低供电可靠性，应用串联电抗和高阻抗变压器方式会引入大量的无功损耗，都无法彻底解决短路电流超标问题。

装设故障限流器是解决上述问题最有效的手段之一。故障限流器在系统正常运行时表现为零阻抗或者微小阻抗，对电力系统运行和安全稳定性影响轻微。在短路故障情况下，故障限流器呈现高阻抗，能快速抑制故障电流。故障限流器大大提高了电网的稳态安全性和暂态稳定性。目前来说故障限流器成本较高，其成本基本与串入回路中的阻抗值大小成正比关系，因此需要研究综合考虑布置位置、故障投入阻抗大小和经济效益的配置方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于阻抗最小的故障限流器配置方法，以有效解决故障限流器最优配置方案问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于阻抗最小的故障限流器配置方法，其包括：计算电网最大运行方式下的最大短路电流矩阵I_k；在电网各支路串入基准阻抗Z_base后计算该方式下的短路电流矩阵I_s；计算敏感度矩阵T；计算母线容遮比矩阵Λ；判断是否任意母线容遮比λ均小于1；在容遮比最大处的敏感度最大支路串入限流阻抗ΔZ；判断是否容遮比λ小于1；若不满足，则继续增加限流阻抗ΔZ，直至满足；最后校验是否所有母线均满足容遮比λ小于1。

进一步地，最大短路电流矩阵I_k表示为：

其中，I_ii表示母线i的短路电流；I_ij表示支路i-j上的短路电流。

进一步地，各支路串入的基准阻抗Z_base表示为：

其中，z_ij表示支路i-j上串入的限流阻抗，z_ij＝z_ji，i≠j。

进一步地，所述的短路电流I_s表示为：

其中，I′_ii表示母线i的短路电流；I′_ij表示支路i-j上的短路电流。

进一步地，敏感度矩阵T表示为：

进一步地，母线容遮比矩阵Λ表示为：

其中，I_iq为母线i的遮断电流；λ_i表示母线i的容遮比。

本发明具有的有益效果如下：本发明不需要复杂的优化算法，能够快速完成最小阻抗故障限流器配置方案，即最优故障限流器配置方案。

附图说明