[发明专利]中性点经电阻接地的光伏电站并网故障模型与分析方法

摘要

中性点经电阻接地的光伏电站并网故障模型以及分析方法，基于带低电压穿越控制策略的逆变电源故障等值模型，对含有中性点经电阻接地的光伏电站并网系统进行建模，针对该并网系统的系统线路和站内汇集线路两类线路各自的特性，分别建立了故障计算模型。结合该线路故障计算模型的各序网络方程和相应的故障边界条件即可获得故障网络多元非线性方程组，然后用牛顿拉夫逊迭代法构造迭代修正方程求得收敛解，实现故障分析。并网光伏电站多采用中性点经小电阻接地的方式，本发明解决了该系统的故障建模问题，尤其是站内汇集线路故障计算模型的建立为完整分析线路故障提供了可能，充分虑及中性点接地电阻对系统零序网络的影响，为后续的保护设计提供依据。

主权项

1.一种中性点经电阻接地的光伏电站并网线路故障计算模型的建立方法，其特征在于包括如下步骤：(1)基于带低电压穿越控制策略的逆变电源故障等值模型，对含有中性点经电阻接地的光伏电站并网系统进行建模；包括故障时光伏逆变器的三相输出电压和三相输出电流；根据瞬时无功功率理论定义的光伏逆变器输出的电流和电压；三相瞬时有功功率；三相瞬时无功功率；在电压跌落时，逆变器为了尽量维持输出的有功无功功率的稳定，逆变器输出电流参考值以及任一台光伏逆变器的有功、无功参考值；(2)对典型的中性点经电阻接地的光伏电站并网系统网络结构进行研究，得知并网故障可以分为两种类型，第一种故障发生在系统线路上，第二种故障发生在光伏站内汇集线路上；针对这两类线路故障的特性，分别建立故障计算模型；(3)当故障发生在系统线路上时，可以将整个光伏电站等效为一个大容量的电源，电源呈现压控电流源特性，分别建立正负零序网络模型，采取正序控制的光伏电流源只含正序分量，注入正序网络，负序和零序网络均不含有电源；(4)当故障发生在光伏站内汇集线路上时，不能再将整个光伏站等效为一个电源，要将未故障汇集线和故障汇集线分别等效；未故障汇集线等效为一个受控电流源，故障汇集线从故障点断开等效为两个电源，设故障点位于电缆Z_Cf上，则汇集母线到故障电缆Z_Cf之间的逆变器组等效为一个受控电流源，Z_Cf到汇集线路末端之间的逆变器组等效为另一个受控电流源；整个系统等值为一个多电源的网络，分别建立正负零序网络模型，每个光伏电流源都将各自的正序短路电流注入正序网络中，负序和零序网络均不含有电源。