PDF《含低电压穿越型分布式电源配电网的短路电流计算方法》

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1 2 ] 将换流器型 D G 等效为 P Q 模型, 并考虑 到换流器的限流作用.但是文中并没有说明配电网 故障后 D G 的无功功率输出规律. 根据 D G 的并网要求, 需要 D G 具有低电压穿 越( l o wv o l t a g er i d et h r o u g h, L V R T) 能力[

1 3] .文献[

1 4 ] 考虑到 D G 的LVRT控制的作用, 说明了故 障后 D G 的无功电流输出规律, 并提出了DG在LVRT控制下的故障等效 模型.但是文中的等效 模型处理得比较理想, 不能 适应DG类型的变化. 此外, 对故障后形成孤岛运行的 D G, 其LVRT故障 等效模型也不符合功率平衡原理. 短路电流计算是电力系统最重要的计算之一, 算法的通用性程度越高, 越能满足实际工程的需要. 文献[

1 0 ] 提出了一种含 D G 配电网的通用短路电流

3 9 第4 0卷第1 1期2016年6月1 0日Vol.40N o .

1 1J u n e1 0,

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1 6 D O I :

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2 计算算法, 该算法增强了换流器型 D G 的适应性, 但 是当换流器采用 L V R T 故障等效模型时, 该方法需 要作相应的适应性修改.文献[

1 4 ] 所提的短路电流 计算方法虽然可以计算将 D G 处理为 L V R T 故障 等效模型时的短路电流, 但是文中将所有 D G 都按 L V R T 故障模型等效.当DG位于故障点下游并形 成孤岛时, 这样的等效方法可能会造成算法无法收 敛. 本文根 据故障点位置的不同, 将配电网中的DG分为两类, 分别讨论了两类 D G 的故 障等效模 型.提出一种基于叠加定理的含 L V R T 型DG配电网的短路电流迭代算法.在模型等效方面与现有 方法不同的是, 将故障点上游的 D G 处理为 L V R T 故障等效模型, 并将 L V R T 模型通用化, 以适应 D G 类型多样化的需要;

将故障点下游的 D G 处理为恒 定电流源模型, 更接近配电网故障时 D G 的实际输 出.在算法方面与现有方法不同的是, 将DG的两 种故障等效模型考虑进去, 采用了基于叠加定理的 迭代法对配电网短路电流进行计算.本文所提的配 电网短路计算过程采用了节点电压方程描述, 使算 法更容易程序化, 可利用计算机求解.本文所提的 含DG配电网短路电流计算方法可应用于实际的大 型配电网.

1 D G 在配电网故障下的等效模型 1.

1 D G 的分类 换流器型 D G 通过换流器连接到电网, 其故障 电流特性取决于它的控制策略[

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1 6] .在并 网运行时, 换流器型 D G 常采用基于电网电压定向的矢量 解耦控制策略, 分别调节 D G 的d 轴和q 轴电流就 可以调节 D G 输出的有功和无功功率.在正常情况 下, 换流器型 D G 运行于单位功率因数方式下, 即不 发出无功功率.但是当配电网发生故障导致并网点 电压跌落时, 为了能够实现 D G 的LVRT要求, D G 应该保持并网状态, 同时向电网提供一定的无功功 率来支撑电网电压.因此, 在进行短路电流计算时 应该考虑 D G 的LVRT控制. 然而, D G 在实际的不同配电网中的位置分布 各异, 并且短路故障可能发生在配电网线路中的任 何位置.当金属性短路发生在DG的上游时, D G 与短路点之间会形成一个孤立电路, 如图

1 所示. 孤立电路中 D G 的故障电流特性与故障点上游 D G 的故障电流特性不同.这是因为, 孤立电路中 D G 输出的功率由线路的阻抗特性决定, 因而不能实现 L V R T 控制.因此, 当配电网故障出现这种情况时, 需要将 D G 分成两类来考 虑, 即故障点上游的DG和故障点下游的 D G.D G 故障等效模型也需要 分别讨论. 图1 孤立电路示意图 F i g .