专利名称：一种适应于感应发电机接入配网的三相短路电流峰值计算方法
技术领域：
本发明涉及分布式发电接入配网规划和保护等领域，具体涉及一种针对感应发电机接入配网的三相短路电流的峰值计算方法，保证了配网原有保护的选择性和可靠性。
背景技术：
分布式发电(Distributed Generation, DG)的接入改变配网潮流和短路电流分布，DG提供的短路电流将对配网保护和重合闸动作产生影响。鼠笼式感应发电机(Induction Generator, IG)具有成本低、同容量时机组小、维护要求低的优点,在分布式发电中应用广泛。对单台IG机端短路时的电磁暂态过程已有较多的研究成果。时域仿真、物理模拟是得到IG短路电流的基本方法，但难于进行解析计算。为确保配网原有保护的选择性和可靠性，须对IG接入配网后的短路电流贡献进行保守估算。因此，需要深入研究配网三相短路故障后IG短路电流峰值的解析计算方法，对配网中IG接入节点、馈线上下游及相邻馈线故障时IG三相短路电流峰值进行有效计算。
发明内容
本发明的是一 种适应于感应发电机接入配网的三相短路电流峰值计算方法，为分布式发电接入配网的规划和保护提供了短路电流的基础数据，使得配网原有保护的选择性和可靠性增大。本发明是通过以下技术方案来实现:一种适应于感应发电机接入配网的三相短路电流峰值计算方法，本发明特征在于，利用IG静态等值电路推导出配网三相短路时其定子短路电流的解析表达式，进而比较配网近端和远端短路情况下的IG三相短路电流，分析IG转子和定子磁链强制分量比例系数特性以及IG转速变化对其短路电流直流分量和周期分量的影响；最后根据配网短路故障后IG转速的变化规律给出了 IG三相短路电流峰值的评估步骤，方法如下:1)利用IG静态等值电路、输入转矩和配网节点阻抗矩阵，计算正常运行时IG初始转速和接入节点的电压相量跨；2)根据式(1)得到临界转速，结合故障配网节点阻抗矩阵，计算故障后IG接入点电压相量$其中式(1)的表达式如下:
权利要求
1.一种适应于感应发电机接入配网的三相短路电流峰值计算方法，其特征在于，利用IG静态等值电路推导出配网三相短路时其定子短路电流的解析表达式，进而比较配网近端和远端短路情况下的IG三相短路电流，分析IG转子和定子磁链强制分量比例系数特性以及IG转速变化对其短路电流直流分量和周期分量的影响；最后根据配网短路故障后IG转速的变化规律给出了 IG三相短路电流峰值的评估步骤，方法如下: 1)利用IG静态等值电路、输入转矩和配网节点阻抗矩阵，计算正常运行时IG初始转速 r0和接入节点的电压相量蜱， 2)根据式(I)得到临界转速ωrait，结合故障配网节点阻抗矩阵，计算故障后IG接入点电压相量_，其中式(I)的表达式如下:
2.根据权利要求1所述一种适应于感应发电机接入配网的三相短路电流峰值计算方法，其特征在于:所述的第2)步中临界转速是根据电网故障前IG转子侧开路时，外部网络的开路电压与戴维南等值阻抗计算的，故障后IG接入点电压相量的计算计及了 IG静态等值电路。
3.根据权利要求1所述一种适应于感应发电机接入配网的三相短路电流峰值计算方法，其特征在于:所述的第3)步中计及转速的IG三相短路电流空间表达式是根据感应发电机5阶状态方程，以及电网故障过程中电机转子磁链和定子磁链守恒原理推导得到的。
4.根据权利要求1所述一种适应于感应发电机接入配网的三相短路电流峰值计算方法，其特征在于:所述的第4)步中根据故障瞬间各相直流分量的绝对值大小判断需计算的短路电流峰值所在相。
5.根据权利要求1所述一种适应于感应发电机接入配网的三相短路电流峰值计算方法，其特征在于:所述的第7)步中根据故障瞬间各相周期分量微分表达式为零，求得周期分量极大值与极小值的出现时刻。
全文摘要
一种适应于感应发电机接入配网的三相短路电流峰值计算方法,首先研究感应发电机(IG)的故障暂态特性，利用IG静态等值电路推导出配网三相短路时其定子短路电流的解析表达式；进而比较配网近端和远端短路情况下的IG三相短路电流，分析IG转子和定子磁链强制分量比例系数特性，研究IG转速变化对其短路电流直流分量和周期分量的影响；最后根据配网短路故障后IG转速的变化规律，提出IG接入配网的三相短路电流峰值评估方法。本发明具有以下优点1、该方法能有效地计算配网中IG接入节点、馈线上下游和相邻馈线故障时其三相短路电流峰值；2、该方法能够计及故障过程中IG转速对定子短路电流直流及周期暂态分量的影响。
文档编号G01R19/04GK103149416SQ20131003839
公开日2013年6月12日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者彭庆军, 王达达, 谢光莉, 陈晓云, 赵海洋, 邹荣敏, 周念成, 罗艾青, 王强钢 申请人:云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院, 云南电网公司技术分公司