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含逆变型DG配电网的短路电流快速计算方法

来源：电工电气发布时间：2023-02-07 09:07 浏览次数：313

含逆变型DG配电网的短路电流快速计算方法

王德明，解晨，陈凯，毛晓姝

(陕西铁路工程职业技术学院，陕西渭南 714000)

摘要：逆变型分布式电源 (IIDG) 接入配电网使得传统短路的电流计算方法不再适用。现有含 IIDG 配电网的短路计算方法基于节点阻抗矩阵迭代求解，当故障发生在线路中间时，存在计算量大、计算时间长的问题。通过对配电网故障时的复合序网分析，并考虑 IIDG 并网点电压和其输出电流的耦合关系，提出了一种以系统接入 IIDG 前三相金属性短路电流为初值，直接迭代计算含 IIDG 配电网短路电流的新方法。该方法不需要生成和处理节点阻抗矩阵，节点数目不影响计算用时，可快速计算含 IIDG 配电网的各种相间短路电流。通过算例仿真计算并与现有计算方法相比较，验证了所提方法的有效性和快速性。

关键词： 配电网；短路电流计算；逆变型分布式电源；故障特性；复合序网

中图分类号：TM464 ；TM711 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2023)01-0015-07

Short-Circuit Current Calculation for Distribution Network

Connected with Inverter Interfaced Distributed Generator

WANG De-ming, XIE Chen, CHEN Kai, MAO Xiao-shu

（Shaanxi Railway Institute, Weinan 714000, China）

Abstract: The inverter interfaced distributed generator (IIDG) connected to the distribution network makes the traditional short-circuit current calculation method no longer applicable. The existing short-circuit current calculation for distribution network connected with inverter interfaced distributed generators, based on bus impedance matrix iteration, has two disadvantages-larger calculation amount and longer calculating time, especially when a fault occurs in the middle of the line. The authors, analyzing composite-sequence nets of faulted distribution network and considering the coupling relationship between PCC voltage and output current of IIDG, put forward a new method, which sets three-phase metallic short circuit with no IIDG connected to the system as initial value and uses direct iteration calculation. It is able to fast calculate inter-phase short circuit from IIDG connected to distribution networks because it does not need to generate and process bus impedance matrix and the number of nodes does not affect the calculating time. It is verified that this method is valid and efficient by comparing example simulation calculation with existing calculation methods.

Key words: distribution network; short-circuit current calculation; inverter interfaced distributed generator; fault characteristic; composite-sequence net

参考文献

[1] 王训哲，曹昂，盛逸标. 分布式电源对配电网电流保护的影响[J]. 电测与仪表，2017，54(18)：37-41.

[2] 王锡凡，方万良，杜正春．现代电力系统分析[M]．北京：科学出版社，2003.

[3] 明潇宇，吕飞鹏，余晓，等. 含 T 接逆变型分布式电源配电网的纵联保护方案[J] . 电测与仪表，2020，57(11)：74-79.

[4] SHUAI Z, SHEN C, YIN X, et al.Fault analysis of inverter-interfaced distributed generators with different control schemes[J].IEEE Transactions on Power Delivery，2018，33(3)：1223-1235.

[5] 孙轶超，赵青春，黄涛，等. 一种计及低电压穿越的有源配电网继电保护方案[J] . 电测与仪表，2022，59(6)：76-82.

[6] 刘素梅，毕天姝，王晓阳，等. 具有不对称故障穿越能力逆变型新能源电源故障电流特性[J] . 电力系统自动化，2016，40(3)：66-73.

[7] 潘国清，曾德辉，王钢，等. 含 PQ 控制逆变型分布式电源的配电网故障分析方法[J] . 中国电机工程学报，2014，34(4)：555-561.

[8] 杨杉，同向前. 含低电压穿越型分布式电源配电网的短路电流计算方法[J] . 电力系统自动化，2016，40(11)：93-99.

[9] 张林利，彭克，苏建军，等. 含逆变型分布式电源的配电网故障分析通用计算方法[J] . 电力系统及其自动化学报，2017，29(7)：75-80.

[10] 洪树斌，范春菊，陈实，等. PQ 控制策略下多逆变型电源的故障等值方法[J] . 电网技术，2018，42(4)：1101-1109.

[11] TENG J H.Systematic short-circuit-analysis method for unbalanced distribution systems[J].IEE Proceedings-Generation, Transmission and Distribution，2005，152(4)：549-555.

[12] TENG J H.Unsymmetrical short-circuit fault analysis for weakly meshed distribution systems[J] . IEEE Transactions on Power Systems，2010，25(1)：96-105.

[13] 刘慧媛，肖繁，张哲，等. 新能源电源接入不平衡配电网的短路计算方法[J] . 电力系统自动化，2019，43(21)：177-186.

[14] ABDEL-AKHER M, NOR K M.Fault analysis of multiphase distribution systems using symmetrical components[J].IEEE Transactions on Power Delivery，2010，25(4)：2931-2939.

[15] 锁军，张志华，杨杉，等. 考虑分布式电源低电压穿越特性的配电网短路电流计算方法[J] . 智慧电力，2018，46(4)：22-27.

[16] 董张卓，刘魁，张倍倍. 含分布式电源配电网通用故障电流计算方法[J] . 电力系统保护与控制，2019，47(18)：161-168.

[17] 张伯明，陈寿孙，严正. 高等电力网络分析[M] .北京：清华大学出版社，2007.

[18] 焦彦军，梁宵，蒋晨阳. 计及 LVRT 控制策略的光伏电站并网配电网故障分析方法[J] . 电力系统自动化，2016，40(20)：92-99.

[19] 金豪圣，曹炜，邹龙，等. 考虑分布式光伏低电压穿越的配电网改进短路电流计算[J] . 电测与仪表，2020，57(10)：30-35.

[20] 王德明. 含分布式光伏电源配电网故障分析和保护研究[D]. 西安：西安石油大学，2021.

[21] 王守相，江兴月，王成山. 含分布式电源的配电网故障分析叠加法[J] . 电力系统自动化，2008，32(5)：38-42.

[22] 孙毅卫，王志文，汪雨辰，等. 含高密度分布式电源的配电网短路电流快速计算方法[J] . 电力建设，2016，37(5)：118-124.

[23] BARAN M E, WU F F.Network reconfiguration in distribution systems for loss reduction and load balancing[J].IEEE Transactions on Power Delivery，1989，4(2)：1401-1407.

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