[發(fā)明專利]適用于新能源電源的全時域短路電流計(jì)算方法和相關(guān)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010166070.X
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111368249B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁智勇;丁曉兵;雷金勇;徐全;關(guān)紅兵;匡曉云;林躍歡;徐敏;史訓(xùn)濤;白浩;畢天姝;賈科
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司;華北電力大學(xué)
• 主分類號: G06F17/12
• 分類號: G06F17/12;G06F17/13;G06F30/20;H02J3/48;H02J3/50
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 黃忠

1.一種適用于新能源電源的全時域短路電流計(jì)算方法，其特征在于，包括：

基于控制策略對故障下的逆變型電源進(jìn)行分析，并建立逆變型電源非線性電流源模型，所述控制策略包括：抑制負(fù)序電流、抑制有功功率波動和抑制無功功率波動；

基于所述逆變型電源非線性電流源模型和同步發(fā)電機(jī)電流源模型建立網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)電壓方程，所述同步發(fā)電機(jī)電流源模型基于諾頓等值得到；

基于潮流計(jì)算得到網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)初始電壓；

將所述節(jié)點(diǎn)初始電壓代入所述逆變型電源非線性電流源模型，得到所述逆變型電源的輸出電流；

將所述逆變型電源的輸出電流代入所述節(jié)點(diǎn)電壓方程，得到節(jié)點(diǎn)更新電壓；

計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)更新電壓與所述節(jié)點(diǎn)初始電壓的差值；

當(dāng)所述差值大于或等于預(yù)置閾值時，將所述節(jié)點(diǎn)更新電壓作為所述節(jié)點(diǎn)初始電壓，返回所述將所述節(jié)點(diǎn)初始電壓代入所述逆變型電源非線性電流源模型，得到所述逆變型電源的輸出電流的步驟；

當(dāng)所述差值小于所述預(yù)置閾值時，將所述節(jié)點(diǎn)更新電壓代入所述逆變型電源非線性電流源模型，得到網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)態(tài)短路電流；

將逆變型電源電壓方程代入換流器電流內(nèi)環(huán)控制方程，再結(jié)合所述穩(wěn)態(tài)短路電流，求解得到暫態(tài)短路電流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于新能源電源的全時域短路電流計(jì)算方法，其特征在于，所述逆變型電源非線性電流源模型為：

其中，為逆變型電源電流的d軸正序分量，為逆變型電源電流的q軸負(fù)序分量，K為表征控制策略的變量，P、Q分別為有功、無功的直流分量，為逆變型電源電壓的d軸負(fù)序分量，為逆變型電源電壓的q軸正序分量，為逆變型電源電流的d軸負(fù)序分量，為逆變型電源電流的q軸正序分量，為逆變型電源電壓的d軸正序分量，為逆變型電源電壓的q軸負(fù)序分量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于新能源電源的全時域短路電流計(jì)算方法，其特征在于，所述換流器電流內(nèi)環(huán)控制方程為：

其中，i^*為穩(wěn)態(tài)短路電流，v^*為逆變器端口電壓的參考值，下標(biāo)d、q分別表示d軸分量、q軸分量，k_ip、k_ii分別為比例積分環(huán)節(jié)的比例系數(shù)和積分系數(shù)，u為逆變型電源電壓，L為逆變器端口濾波器的電感值，ω為系統(tǒng)角頻率。

4.一種適用于新能源電源的全時域短路電流計(jì)算裝置，其特征在于，包括：

模型建立模塊，用于基于控制策略對故障下的逆變型電源進(jìn)行分析，并建立逆變型電源非線性電流源模型，所述控制策略包括：抑制負(fù)序電流、抑制有功功率波動和抑制無功功率波動；

電壓方程建立模塊，用于基于所述逆變型電源非線性電流源模型和同步發(fā)電機(jī)電流源模型建立網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)電壓方程，所述同步發(fā)電機(jī)電流源模型基于諾頓等值得到；

第一求解模塊，包括：第一計(jì)算子模塊，用于基于潮流計(jì)算得到網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)初始電壓；

第二計(jì)算子模塊，用于將所述節(jié)點(diǎn)初始電壓代入所述逆變型電源非線性電流源模型，得到所述逆變型電源的輸出電流；

第三計(jì)算子模塊，用于將所述逆變型電源的輸出電流代入所述節(jié)點(diǎn)電壓方程，得到節(jié)點(diǎn)更新電壓；

第四計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)更新電壓與所述節(jié)點(diǎn)初始電壓的差值；

觸發(fā)子模塊，用于當(dāng)所述差值大于或等于預(yù)置閾值時，將所述節(jié)點(diǎn)更新電壓作為所述節(jié)點(diǎn)初始電壓，觸發(fā)所述第二計(jì)算子模塊；

第五計(jì)算子模塊，用于當(dāng)所述差值小于所述預(yù)置閾值時，將所述節(jié)點(diǎn)更新電壓代入所述逆變型電源非線性電流源模型，得到網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)態(tài)短路電流；

第二求解模塊，用于將逆變型電源電壓方程代入換流器電流內(nèi)環(huán)控制方程，再結(jié)合所述穩(wěn)態(tài)短路電流，求解得到暫態(tài)短路電流。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于新能源電源的全時域短路電流計(jì)算裝置，其特征在于，所述逆變型電源非線性電流源模型為：

其中，為d軸正序電流分量，為q軸負(fù)序電流分量，K為表征控制策略的變量，P、Q分別為有功、無功的直流分量，為d軸負(fù)序電壓分量，為q軸正序電壓分量，為逆變型電源電流的d軸負(fù)序分量，為逆變型電源電流的q軸正序分量，為逆變型電源電壓的d軸正序分量，為逆變型電源電壓的q軸負(fù)序分量。