[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

说明书

本发明涉及光伏发电技术领域，公开了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，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；利用蒙特卡罗法随机对故障事件进行仿真；从故障事件的仿真结果中获取相关参数；计算各光伏发电系统的脱网概率；计算各光伏发电系统的注入电流期望值；根据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；统计故障点短路电流，从而得到故障点短路电流的概率分布。本发明采用概率与统计方法将不确定性问题转化为多个确定的仿真故障事件进行求解，体现了对短路电流概率评估的客观性。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及含分布式光伏发电系统的电网短路电流概率评估方法。

背景技术

分布式光伏发电具有清洁高效、就近利用和因地制宜等优势，近年来光伏发电在配电网中的装机容量不断扩大。光伏发电并网点电压发生跌落时，须按低电压穿越要求保持不脱网运行，其注入的短路电流由并网点电压跌落和低电压穿越控制共同决定；而并网电压严重跌落时光伏发电允许退出运行，此时光伏发电无短路电流注入电网。同时，电网故障发生的随机因素导致光伏发电并网点电压跌落具有随机性，使得光伏发电故障期间的短路电流表现出不确定性，为此评估含分布式光伏发电主动配电网的短路电流随机变化范围和分布情况具有重要意义。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供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，解决现有技术中由于光伏发电并网点电压跌落随机性导致短路电流难以确定的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：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，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，可通过对故障事件进行仿真获得，由于针对光伏发电系统故障下的出力情况进行分析，可将I′_fn视为0；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。

进一步的，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：