[发明专利]一种基于组合模型的双馈风电机组三相短路电流计算方法及系统

权利要求书

1.一种基于组合模型的双馈风电机组三相短路电流计算方法，所述方法包括计算短路电流周期分量初始值和计算短路电流周期分量开断值：

其中，短路电流周期分量的初始值计算是将短路模型处理为电压源串联电抗的形式，并将电抗计入电网导纳矩阵中，包括：

电抗值X＝X_s+X_rX_m/(X_r+X_m)，其中，X_s为双馈异步发电机的定子漏抗，X_r为双馈异步发电机的转子漏抗，X_m为双馈异步发电机励磁电抗；

根据电网拓扑结构、模型参数及三相短路的边界条件，生成用于计算短路电流周期分量初始值的方程，计算双馈风电机组的短路电流周期分量初始值I_k；

其中，计算短路电流周期分量开断值，包括：

S1，假设不计入双馈风电机组的影响，根据电网拓扑结构、模型参数及三相短路的边界条件，生成用于计算短路电流周期分量开断值的方程，计算双馈风电机组的短路电流周期分量开断值I_b及双馈风电机组的机端电压u_i，还包括：

利用边界条件U_∑＝U₀+U_k+U_ΔI＝0，形成用于短路电流计算的方程U₀+Z_kI_b+U_ΔI＝0，并求解得到短路点的三相短路电流周期分量开断值I_b，以及每台双馈风电机组的机端电压u_i；

其中，U₀为短路发生之前故障点的电压，U_k为短路发生后在故障点短路电流作用下的故障点电压变化量，U_ΔI为短路发生后在所有双馈风电机组的受控电流源作用下的故障点电压变化量，U_ΔI初始值为0，Z_k为故障点的系统正序等值阻抗，U_∑为短路发生后短路点总电压；

S2,将双馈风电机组等效为受控电流模型，根据所述机端电压u_i判断双馈风电机组是否进入低电压穿越状态；当双馈风电机组进入低电压穿越状态时，计算双馈风电机组在低电压期间的无功电流和有功电流的参考值；根据定子电压方程和磁链方程，将转子电流用定子电流表示；按照无功电流优先原则，转子电流经转子侧换流器电流限幅后得到d轴转子电流值i_{rd_ref_lim}、q轴转子电流值i_{rq_ref_lim}；根据所述d轴转子电流值i_{rd_ref_lim}、所述q轴转子电流值i_{rq_ref_lim}计算定子短路有功电流i_sd、定子短路无功电流i_sq，根据所述定子短路有功电流i_sd、所述定子短路无功电流i_sq即得到双馈风电机组的受控电流源的电流值I_control；

S3,考虑双馈风电机组等效的受控电流源作用，更新三相短路的边界条件，生成更新后的用于计算短路电流周期分量开断值的方程，基于更新后的用于计算短路电流周期分量开断值的方程，计算得到修正后的双馈风电机组短路电流周期分量开断值I_b.new，以及修正后的双馈风电机组的机端电压u_i.new；

S4，判断修正后的双馈风电机组的机端电压u_i.new与双馈风电机组的机端电压u_i的差值，当所述差值小于预设的阈值时，则计算满足收敛条件，所述I_b.new即为双馈风电机组短路电流周期分量开断值，u_i.new为短路后的机端电压，计算结束。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：所述差值不小于预设的阈值时，则令机端电压u_i等于修正后的机端电压u_i.new，返回S2继续执行，反复迭代，最后求取精确的双馈风电机组短路电流周期分量开断值。