[发明专利]一种含分布式光伏发电系统的电网短路电流概率评估方法

权利要求书

1.一种含分布式光伏发电系统的电网短路电流概率评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立电网故障事件信息模型与光伏发电低电压脱网概率模型；

步骤2：利用蒙特卡罗法随机抽取电网故障信息模型中的故障信息，并利用所抽取的故障信息对故障事件进行仿真；

步骤3：从故障事件的仿真结果中获取故障持续时间、各光伏发电系统并网点端电压以及各光伏发电系统并网运行时可能输出的最大电流；

步骤4：将故障持续时间与光伏发电系统并网点端电压代入光伏发电低电压脱网概率模型，计算当前故障事件下各光伏发电系统的脱网概率；

步骤5：计算当前故障事件下各光伏发电系统的注入电流期望值，其中，第i个光伏发电系统的注入电流期望值为(1-P_pvi,n)·I_pvi,n，n表示故障事件的当前仿真次数，P_pvi,n表示当前故障事件下第i个光伏发电系统的脱网概率，I_pvi,n表示当前故障事件下第i个光伏发电系统并网运行时可能输出的最大电流；

步骤6：根据当前故障事件下各光伏发电系统的注入电流期望值计算当前故障事件下的故障点短路电流I_fn：

式中，I′_fn表示当前故障事件下常规发电系统提供的短路电流，N表示光伏发电系统的总个数；

步骤7：判断故障事件的当前仿真次数是否等于仿真次数设定值；若否，令n＝n+1，并回到步骤2；若是，进入步骤8；

步骤8：统计每次故障事件下的故障点短路电流，从而得到故障点短路电流的概率分布。

2.根据权利要求1所述的含分布式光伏发电系统的电网短路电流概率评估方法，其特征在于，电网故障信息模型中包括以下故障信息：故障线路、故障位置、故障类型、故障持续时间、故障过渡阻抗；各故障信息的概率分布分别如下：

故障线路概率分布：近似认为线路上任意点的故障概率相同，每条线路的故障概率与其长度成正比，则第j条线路的故障概率p_j：

式中，L_j表示第j条线路的长度，m表示线路总数；

故障位置概率分布：系统中各条线路上的每一位置均具有相同的故障概率，故障位置服从[0,1]的均匀分布；

故障类型概率分布：故障类型包括三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路，对电网事故故障情况进行统计分析活动各种类型故障的发生概率；

故障持续时间概率分布：故障持续时间与机电保护装置类型及动作时间有关，设故障持续时间服从期望为T，标准差为Δt的正态分布；

故障过渡阻抗概率分布：设故障过渡阻抗服从期望为R，标准差为ΔR的正态分布。

3.根据权利要求2所述的含分布式光伏发电系统的电网短路电流概率评估方法，其特征在于，故障持续时间服从期望为0.18s，标准差为0.06s的正态分布。

4.根据权利要求1所述的含分布式光伏发电系统的电网短路电流概率评估方法，其特征在于，故障过渡阻抗服从期望为5Ω，标准差为1Ω的正态分布。

5.根据权利要求1所述的含分布式光伏发电系统的电网短路电流概率评估方法，其特征在于，光伏发电低电压脱网概率模型如下：

式中，P_vn表示光伏发电低电压脱网概率，U表示光伏发电系统并网点端电压，t表示故障持续时间，t_max表示光伏发电系统并网点端电压跌落至0pu时能保持不脱网运行的最长时间，U_max表示不脱网运行时间大于t_max时的最大电压，U_min表示不脱网运行时间大于t_max时的最小电压，f_x,y(t,U)表示随机变量t和U的联合概率密度函数，f_x(t)表示随机变量t的概率密度函数，f_y(U)表示随机变量U的概率密度函数。

6.根据权利要求5所述的含分布式光伏发电系统的电网短路电流概率评估方法，其特征在于，随机变量t的概率密度函数f_x(t)：

式中，σ₁表示随机变量t的分布密度；

随机变量U的概率密度函数f_y(U)：

式中，σ₂表示随机变量t的分布密度；

随机变量t和U的联合概率密度函数f_x,y(t,U)：