[发明专利]一种三相四线电力系统非对称短路电流电压获取方法

权利要求书

1.一种三相四线电力系统非对称短路电流电压获取方法，其特征在于，该方法包括：

步骤一、对待获取接地状态的三相四线电力系统非对称电路拓扑结构进行星-角等效变换，获得电流、电压的边界条件；

步骤二、根据三相四线电力系统非对称电路拓扑结构和所述电流电压的边界条件，计算出三相四线电力系统非对称电路拓扑结构的a相正序电流，进而求出负序电流、零序电流、正序电压、负序电压和零序电压；

步骤三、通过对称分量法，根据a相正序电流、负序电流、零序电流、正序电压、负序电压和零序电压结合所述电路拓扑结构的阻抗参数，计算出三相四线电力系统非对称电路拓扑结构中的各相电流和各相电压。

2.根据权利要求1所述的一种三相四线电力系统非对称短路电流电压获取方法，其特征在于，步骤一中，电流、电压的边界条件为：

其中，为C相电流；为A相电流；为星-角等效变换后的a相与地过渡电阻R_ag的电流；为星-角等效变换后的a相与b相过渡电阻R_ab的电流；为B相电流；为星-角等效变换后的b相与地过渡电阻R_bg的电流；为A相电压；为B相电压。

3.根据权利要求2所述的一种三相四线电力系统非对称短路电流电压获取方法，其特征在于，步骤二中，计算出三相四线电力系统非对称电路拓扑结构的a相正序电流，进而求出负序电流、零序电流、正序电压、负序电压和零序电压的具体过程为：根据电路结构及边界条件，得：

联合公式七和公式八，求解得：

令代入公式九和公式十，得：

利用：

结合公式十一和公式十二，采用对称分量表示法，获取：

求解公式十四和公式十五，获取a相序正序电流其中，α为运算子，α＝e^j120°，X_1∑为正序网络中短路点的输入电抗；为正序网络中相对短路点的戴维宁等值电势；为A相正序电压；X_2∑为负序网络中短路点的输入电抗；X_0∑为零序网络中短路点的输入电抗；为A相负序电流；为b相负序电压；为a相零序电流；为a相零序电压；

令a₂＝(k₂-α²k₁+jX_2∑)、b₂＝(2k₁+k₂+jX_0∑)、c₂＝(k₃α-k₁α²+jαX_2∑)、d₂＝(2k₁+k₃+jX_0∑)、代入公式十四和公式十五，获得：

将公式十六和公式十七代入获得：

将公式十八代入公式十七和公式十六，得到和

和代入公式十三，计算得到正序电压负序电压和零序电压

4.根据权利要求3所述的一种三相四线电力系统非对称短路电流电压获取方法，其特征在于，步骤三中，计算出三相四线电力系统非对称电路拓扑结构中的各相电流和各相电压的具体方法为：

将和代入计算得到三相电流；

将和代入计算获得三相电压。

5.根据权利要求1或4所述的一种三相四线电力系统非对称短路电流电压获取方法，其特征在于，步骤三中，所述电路拓扑结构的阻抗参数：

R_a为a相过渡电阻；R_b为b相过渡电阻；R_g为接地过渡电阻；

当电路为单相短路时，a相接地：R_a＝0，R_b＝∞，R_g＝0；b相接地：R_a＝∞，R_b＝0，R_g＝0；

当电路为a相和b相短路接地时，R_a＝0，R_b＝0，R_g＝0；

当电路为a相和b相短路时，R_a＝0，R_b＝0，R_g＝∞；

当电路为a相经过渡电阻接地：R_a＝∞，R_b≠∞，R_g≠∞；

当电路为a相经过渡电阻接地：R_a≠∞，R_b＝∞，R_g≠∞，

当电路为a相经R_a接地，b相经R_b接地：R_a≠∞，R_b≠∞，R_g＝0；

当电路为两相经过渡电阻短路时，R_a≠∞，R_b≠∞，R_g＝∞。