[發(fā)明專利]一種逆變器并網(wǎng)型分布式電源故障模型構(gòu)建方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910353219.2
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110071528B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施嘯寒;魏傳芝;張恒旭;周博曦;王曉磊;劉洋;趙雅文;肖天
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 鄭憲常

本發(fā)明公開了一種逆變器并網(wǎng)型分布式電源故障模型構(gòu)建方法，包括以下步驟：根據(jù)故障穿越控制策略設(shè)置的單場景或多場景情形建立表征故障穿越策略的故障穿越控制模型；根據(jù)運(yùn)行工況差異，將逆變器模型分成各工況下的獨(dú)立模型階段，建立表征逆變器運(yùn)行特性的逆變器特性模型；將故障穿越控制模型和多階段逆變器特性模型組合得到多階段逆變器并網(wǎng)型分布式電源對稱故障模型。本專利方法構(gòu)建的IIDG故障模型可更準(zhǔn)確的反映逆變器實(shí)際特性，因而獲得更加準(zhǔn)確的三相對稱故障計(jì)算結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含分布式電源配電網(wǎng)故障分析領(lǐng)域，尤其是一種逆變器并網(wǎng)型分布式電源故障模型構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

隨著化石能源的逐漸枯竭和人類對環(huán)境問題的日益關(guān)注，以清潔、可再生為特征的新一輪能源變革逐步推進(jìn)，大量可再生能源電源以分散形式大量接入中低壓配電網(wǎng)。通常可將經(jīng)過逆變器并網(wǎng)的分布式電源統(tǒng)一稱為逆變器并網(wǎng)型分布式電源(IIDG)。IIDG豐富了可再生能源利用手段，但其在配電網(wǎng)中的大量接入也會顯著改變配電網(wǎng)故障特性，可能引起傳統(tǒng)故障定位策略判斷失誤，造成諸如過電流保護(hù)誤動或拒動、縮小距離保護(hù)的保護(hù)范圍等問題，因此必須要研究IIDG接入對配電網(wǎng)故障特性的影響。

為應(yīng)對上述問題，人們首先想到的是基于現(xiàn)有電磁或機(jī)電暫態(tài)仿真軟件模擬含IIDG配電網(wǎng)的故障過程，進(jìn)而研究IIDG對配電網(wǎng)故障特性的影響。然而，通過仿真模擬分析含IIDG配電網(wǎng)的故障特性需要建立復(fù)雜的暫態(tài)模型，且仿真計(jì)算會耗費(fèi)大量時(shí)間，不利于大規(guī)模系統(tǒng)大量預(yù)想事故集的掃描分析。因此，人們轉(zhuǎn)而研究采用較大時(shí)間尺度上的IIDG準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型作為IIDG故障模型，通過IIDG故障模型與網(wǎng)絡(luò)方程的聯(lián)合求解降低故障分析復(fù)雜度和計(jì)算時(shí)間。如文獻(xiàn)[1]提出了考慮故障期間IIDG對電網(wǎng)無功支撐行為的IIDG三相短路故障模型；文獻(xiàn)[2，3]基于正序電壓控制方法構(gòu)建復(fù)合序網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)不對稱故障條件下的IIDG模型構(gòu)建；文獻(xiàn)[4]基于瞬時(shí)功率理論推導(dǎo)不同PQ控制實(shí)現(xiàn)方法下的故障期間電流指令統(tǒng)一表達(dá)式；文獻(xiàn)[5]基于上述模型采用迭代計(jì)算分析了含多個(gè)IIDG配電網(wǎng)的故障特性。然而，目前所提出的IIDG故障模型均假設(shè)并網(wǎng)逆變器實(shí)際并網(wǎng)電流等于其電流指令，不能完整反映不同工況下逆變器實(shí)際特性，因此在某些工況下不能獲得滿意的精度。

綜述所述：由于大規(guī)模系統(tǒng)電磁或機(jī)電暫態(tài)過程仿真建模復(fù)雜，運(yùn)行時(shí)間長，人們更希望基于IIDG故障模型開展含IIDG配電網(wǎng)的故障分析，從而加速故障分析過程。然而，現(xiàn)有IIDG故障模型在模型精度和多場景適應(yīng)性等方面尚不能完全滿足需要，仍有很大改進(jìn)空間。

參考文獻(xiàn)

[1]吳爭榮，王鋼，李海鋒，等.計(jì)及逆變型分布式電源控制特性的配電網(wǎng)故障分析方法[J].電力系統(tǒng)自動化，2012，36(18)：92-96.

[2]吳爭榮，王鋼，李海鋒，等.含分布式電源配電網(wǎng)的相間短路故障分析[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013，33(01)：130-136.

[3]孔祥平，張哲，尹項(xiàng)根，等.含逆變型分布式電源的電網(wǎng)故障電流特性與故障分析方法研究[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013，33(34)：65-74.

[4]郭文明，牟龍華.考慮靈活控制策略及電流限幅的逆變型分布式電源故障模型[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2015，35(24)：6359-6367.

[5]潘國清，曾德輝，王鋼，等.含PQ控制逆變型分布式電源的配電網(wǎng)故障分析方法[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2014，34(04)：555-561.。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種逆變器并網(wǎng)型分布式電源故障模型構(gòu)建方法，能準(zhǔn)確反映逆變器實(shí)際特性，獲得更加準(zhǔn)確的三相對稱故障計(jì)算結(jié)果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種逆變器并網(wǎng)型分布式電源故障模型構(gòu)建方法，包括以下步驟：