一種適應於感應發電機接入配網的三相短路電流峰值計算方法
2023-07-22 00:01:46 1
專利名稱：一種適應於感應發電機接入配網的三相短路電流峰值計算方法
技術領域：
本發明涉及分布式發電接入配網規劃和保護等領域，具體涉及一種針對感應發電機接入配網的三相短路電流的峰值計算方法，保證了配網原有保護的選擇性和可靠性。
背景技術：
分布式發電(Distributed Generation, DG)的接入改變配網潮流和短路電流分布，DG提供的短路電流將對配網保護和重合閘動作產生影響。鼠籠式感應發電機(Induction Generator, IG)具有成本低、同容量時機組小、維護要求低的優點,在分布式發電中應用廣泛。對單臺IG機端短路時的電磁暫態過程已有較多的研究成果。時域仿真、物理模擬是得到IG短路電流的基本方法，但難於進行解析計算。為確保配網原有保護的選擇性和可靠性，須對IG接入配網後的短路電流貢獻進行保守估算。因此，需要深入研究配網三相短路故障後IG短路電流峰值的解析計算方法，對配網中IG接入節點、饋線上下遊及相鄰饋線故障時IG三相短路電流峰值進行有效計算。
發明內容
本發明的是一 種適應於感應發電機接入配網的三相短路電流峰值計算方法，為分布式發電接入配網的規劃和保護提供了短路電流的基礎數據，使得配網原有保護的選擇性和可靠性增大。本發明是通過以下技術方案來實現:一種適應於感應發電機接入配網的三相短路電流峰值計算方法，本發明特徵在於，利用IG靜態等值電路推導出配網三相短路時其定子短路電流的解析表達式，進而比較配網近端和遠端短路情況下的IG三相短路電流，分析IG轉子和定子磁鏈強制分量比例係數特性以及IG轉速變化對其短路電流直流分量和周期分量的影響；最後根據配網短路故障後IG轉速的變化規律給出了 IG三相短路電流峰值的評估步驟，方法如下:1)利用IG靜態等值電路、輸入轉矩和配網節點阻抗矩陣，計算正常運行時IG初始轉速和接入節點的電壓相量跨；2)根據式(1)得到臨界轉速，結合故障配網節點阻抗矩陣，計算故障後IG接入點電壓相量$其中式(1)的表達式如下:
權利要求
1.一種適應於感應發電機接入配網的三相短路電流峰值計算方法，其特徵在於，利用IG靜態等值電路推導出配網三相短路時其定子短路電流的解析表達式，進而比較配網近端和遠端短路情況下的IG三相短路電流，分析IG轉子和定子磁鏈強制分量比例係數特性以及IG轉速變化對其短路電流直流分量和周期分量的影響；最後根據配網短路故障後IG轉速的變化規律給出了 IG三相短路電流峰值的評估步驟，方法如下: 1)利用IG靜態等值電路、輸入轉矩和配網節點阻抗矩陣，計算正常運行時IG初始轉速 r0和接入節點的電壓相量蜱， 2)根據式(I)得到臨界轉速ωrait，結合故障配網節點阻抗矩陣，計算故障後IG接入點電壓相量_，其中式(I)的表達式如下:
2.根據權利要求1所述一種適應於感應發電機接入配網的三相短路電流峰值計算方法，其特徵在於:所述的第2)步中臨界轉速是根據電網故障前IG轉子側開路時，外部網絡的開路電壓與戴維南等值阻抗計算的，故障後IG接入點電壓相量的計算計及了 IG靜態等值電路。
3.根據權利要求1所述一種適應於感應發電機接入配網的三相短路電流峰值計算方法，其特徵在於:所述的第3)步中計及轉速的IG三相短路電流空間表達式是根據感應發電機5階狀態方程，以及電網故障過程中電機轉子磁鏈和定子磁鏈守恆原理推導得到的。
4.根據權利要求1所述一種適應於感應發電機接入配網的三相短路電流峰值計算方法，其特徵在於:所述的第4)步中根據故障瞬間各相直流分量的絕對值大小判斷需計算的短路電流峰值所在相。
5.根據權利要求1所述一種適應於感應發電機接入配網的三相短路電流峰值計算方法，其特徵在於:所述的第7)步中根據故障瞬間各相周期分量微分表達式為零，求得周期分量極大值與極小值的出現時刻。
全文摘要
一種適應於感應發電機接入配網的三相短路電流峰值計算方法,首先研究感應發電機(IG)的故障暫態特性，利用IG靜態等值電路推導出配網三相短路時其定子短路電流的解析表達式；進而比較配網近端和遠端短路情況下的IG三相短路電流，分析IG轉子和定子磁鏈強制分量比例係數特性，研究IG轉速變化對其短路電流直流分量和周期分量的影響；最後根據配網短路故障後IG轉速的變化規律，提出IG接入配網的三相短路電流峰值評估方法。本發明具有以下優點1、該方法能有效地計算配網中IG接入節點、饋線上下遊和相鄰饋線故障時其三相短路電流峰值；2、該方法能夠計及故障過程中IG轉速對定子短路電流直流及周期暫態分量的影響。
文檔編號G01R19/04GK103149416SQ20131003839
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月31日 優先權日2013年1月31日
發明者彭慶軍, 王達達, 謝光莉, 陳曉雲, 趙海洋, 鄒榮敏, 周念成, 羅艾青, 王強鋼 申請人:雲南電力試驗研究院(集團)有限公司電力研究院, 雲南電網公司技術分公司