[发明专利]逆变型分布式电源高比例渗透配电网的故障暂态计算方法

权利要求书

1.一种逆变型分布式电源高比例渗透配电网的故障暂态计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：运行数据和系统参数的采集与故障暂态计算预处理；

步骤1.1：采集运行数据，包括各节点电压各IIDG的输出电流各配电线路阻抗Z_l；采集各IIDG的参数，包括外环PI控制的比例系数k_up和积分系数k_ui、内环PI控制的比例系数k_ip和积分系数k_ii、直流电容值C、交流滤波器电感值L和故障前IIDG直流侧电压初值U_dc0；

步骤1.2：根据故障点位置和故障电阻R_f，结合配电网拓扑形成不含新能源电源内阻抗的系统故障稳态节点阻抗矩阵Z_nxn|_f∞；

步骤1.3：求解配电网各节点电压故障稳态值U_f和相位δ_f；

步骤2：根据各新能源机组端电压降落程度，求解IIDG的dq坐标系下的故障暂态电流输出dq分量i_d和i_q；并依据端电压与统一参考坐标间的动态相对相位差，将i_d和i_q换算至统一参考坐标下对应的i_D和i_Q；

所述步骤2中故障暂态电流输出的计算根据不同故障情况分为以下两种：

当IIDG端电压降落程度较轻，即IIDG公共连接点PCC处故障后电压幅值|U_f|仍高于0.9倍额定电压值，IIDG机组处于常规控制，其故障期间输出电流为：

其中，t为时间，以故障发生时刻为t＝0，故障前t＜0，P_out0是故障前IIDG输出有功功率，u_df为IIDG机端PCC处交流电压故障后d轴分量，u_dc0为IIDG直流侧故障前电压值，λ₁、λ₂为电流暂态分量衰减常数，由式(3)确定；

另外，常规控制下IIDG运行在单位因数状态，q轴电流控制为0；

当IIDG端电压降落程度严重，即|U_f|低于0.9倍额定电压值，IIDG机组切换至低压穿越控制，其故障期间输出电流为：

其中，和为故障后dq电流指令值，根据端电压降落情况计算；i_d0和i_q0为逆变电源故障前输出电流的dq分量值；r₁和r₂为电流暂态分量衰减常数，由式(5)确定；

对不同控制下的IIDG机组相位δ的换算分以下情况进行设定：

其中，δ₀和δ_f分别为机组端电压相位故障前后稳态值，ε(t)表示t＝0时刻发生单位阶跃变化；

步骤3：根据各线路流经的暂态电流计算暂态等效阻抗附加项Δz(t)，进而对步骤1.2中系统故障稳态节点阻抗矩阵Z_nxn|_f∞进行修正，生成时变的配网暂态节点阻抗矩阵Z_nxn|_f-transient；

步骤4：根据步骤2计算的统一参考坐标下的新能源机组故障暂态电流i_D和i_Q以及步骤3所得暂态节点阻抗矩阵Z_nxn|_f-transient，求解配电网各节点电压暂态U_f-transient，从而计算故障点与配网各线路中流经的故障暂态电流I_f-transient。