于上述理论分析，在化werFactcxry软件中搭建了图2所示的光伏电站典型并网 模型，其中光伏电站额定功率为30MW，初始状态设置为满发，逆变器电流限幅为1. 5倍额定 电流。
[0039] (1)图3-5为电压跌落不严重时光伏逆变器相电压、相电流W及有功功率P、无功 功率Q和视在功率S仿真结果。逆变器电压跌落不严重，输出电流增加不大，有功功率在故 障发生半个周波10ms后约等于故障前的值。此时可W认为光伏电站可等值成恒功率源。
[0040] (2)图6-8为电压跌落严重时光伏逆变器相电压、相电流W及有功功率P、无功功 率Q和视在功率S仿真结果。逆变器电压跌落严重，输出电流增加增大，电流在故障后约半 个周波10ms基本控制在限值1. 5倍额定电流。此时可W认为光伏电站可等值成恒电流源。
[0041] 本方案的具体实施步骤如下：
[0042] 步骤一：不考虑光伏电站的接入进行电力系统=相短路电流计算，采用传统方法 计算光伏电站并网点的电压和故障点的电流Ikl。
[0043] 步骤二：考虑仅有光伏电站接入并且假设光伏电站处于满发状态，根据电网导则 规定或者实际光伏电站低压穿越能力计算光伏电站注入电流的大小Ipy。
[0044] (1)根据电网导则规定的低压穿越要求计算。国家电网公司企业标准Q/ GDW617-2011《光伏电站接入电网技术规定》对大中型光伏电站要求并网点电压跌落至20 % 的标称电压时，光伏电站能保证不间断并网运行Is,光伏电站并网点电压在发生跌落后3s 内能恢复到标称电压的90%时，光伏电站能保证不间断并网运行，在并网点电压轮廓线W 下光伏电站可W停止向电网线路送电。因此，光伏电站提供的短路电流可W根据式（1)计 算，在并网点电压低于0.化U时，不必考虑短路电流贡献；并网点电压介于0. 2pu至1/kpu 之间（电流限值为kpu)，采用恒电流源模型计算注入电流kpu;并网点电压高于1/kpu，采 用恒功率源模型计算注入电流，电流值和并网点电压成反比。
[0045]
[0046] 式中，Ipy为光伏电站注入电流；Up。。为光伏电站并网点电压。
[0047] 似根据实际光伏电站低压穿越能力计算。目前已有很多光伏电站能实现零电压 穿越，在此情况下计算方法与第（1)种方法的区别在于并网点电压低于0.2PU也按恒电流 源计算注入电流。即：
[0048]
[004引步骤立：得到光伏电站注入电流Ip,后再计算分流至故障点的电流Ik2,并与步骤一 计算的故障点电流Iki叠加，最终得到故障点最大电流值。
[0050] 为了更好的说明上述=个步骤的实施方式，给出了图9所示的算例，其中元件参 数值为次暂态的值，并且计入了负荷的影响。运用该方法计算最大短路电流过程如下：
[0051] 故障前光伏电站满发，假设在f点发生=相金属性短路故障。图10和图11分别 为不考虑和仅考虑光伏电站接入的短路计算等值电路。图中，Es为配电系统等效主电源；Zs 为主电源的等效阻抗；Zu为线路L1的阻抗；Z,2为线路L2的阻抗；Z,D1为负荷等效阻抗；IPV 为光伏电站注入的电流；Zt为光伏电站升压变压器阻抗。
[005引由图11计算不考虑光伏电站接入时，故障处电流为
[0053]
[0054] 光伏电站并网点电压为
[00 巧]
[0056] 光伏电站注入的电流Ipv按照式（1)或式似计算。
[0057] 由图11计算仅考虑光伏电站接入时，分流至故障处电流为
[0058]
[0059] 由叠加原理，故障处的最大短路电流为
[0060] Ik= I ki+Ik2做
[0061] 所述方法计算过程简单、准确，为含光伏电站的电力系统的保护、整定等工作奠定 了良好基础。
【主权项】
1. 一种含光伏电站的电力系统最大短路电流计算方法，其特征在于所述方法包括如下 步骤： 1) 不考虑光伏电站的接入，采用现有的方法计算出光伏电站并网点电压和故障点三相 短路电流； 2) 仅考虑光伏电站满发接入，并根据光伏电站并网点电压和低压穿越曲线获取情况切 换计算模型，计算光伏电站注入电流； 3) 计算注入电流分流至故障点的电流，并与步骤1)计算的故障点电流进行同相位叠 加，得到故障点的总电流，即得到含光伏电站的电力系统最大短路电流。2. 如权利要求1所述的含光伏电站的电力系统最大短路电流计算方法，其特征在于所 述步骤2)进一步为：仅考虑光伏电站的接入，并假设光伏电站处于满发状态，根据光伏电 站并网点电压和低压穿越曲线获取情况切换计算模型，计算出光伏电站注入的电流。3. 如权利要求1所述的含光伏电站的电力系统最大短路电流计算方法，其特征在于所 述步骤2)具体为： 第（1)种方法：未得到实际低压穿越曲线情况下，根据电网导则规定的低压穿越要求 计算光伏电站注入的电流；光伏电站提供的短路电流根据式（1)计算，当光伏电站并网点 电压低于0. 2pu时，不必考虑短路电流贡献；当光伏电站并网点电压介于0. 2pu至Ι/kpu之 间时，采用恒电流源模型计算注入电流kpu ;当光伏电站网点电压高于Ι/kpu时，采用恒功 率源模型计算注入电流，此时，电流值和并网点电压成反比：式中，IpvS光伏电站注入电流；U 为光伏电站并网点电压； 第（2)种方法：得到实际低压穿越曲线情况下，根据实际光伏电站低压穿越能力计算 光伏电站注入的电流；在光伏电站能够实现零电压穿越时，此情况下计算方法与第（1)种 方法的区别在于并网点电压低于〇.2pu也按恒电流源计算注入电流，即如式（2)所示：式中，IpvS光伏电站注入电流；U 为光伏电站并网点电压。4. 如权利要求1所述的含光伏电站的电力系统最大短路电流计算方法，其特征在于所 述步骤3)具体为：得到光伏电站注入电流、后再计算分流至故障点的电流I k2，并与步骤 1)中计算得出的故障点电流值IJi行同相位叠加，得到故障点的总电流I k，即得到含光伏 电站的电力系统最大短路电流，其中Ik= I kl+Ik2。
【专利摘要】本发明公开了一种含光伏电站的电力系统最大短路电流计算方法，涉及新能源电力系统整定计算技术领域。所述方法包括如下步骤：1）不考虑光伏电站的接入，采用现有的方法计算出光伏电站并网点电压和故障点三相短路电流；2）仅考虑光伏电站满发接入，并根据光伏电站并网点电压和低压穿越曲线获取情况切换计算模型，计算光伏电站注入电流；3）计算注入电流分流至故障点的电流，并与步骤1）计算的故障点电流进行同相位叠加，得到故障点的总电流，即得到含光伏电站的电力系统最大短路电流。所述方法计算过程简单、准确，为含光伏电站的电力系统的保护、整定等工作奠定了良好基础。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105183999
【申请号】CN201510592005
【发明人】晏青, 陈进, 孟兴刚, 王晓飞, 冯小萍, 南东亮, 何峰, 白生荣, 杨媛珍, 韦翔, 程晓通, 高明明, 杨桂兴, 常喜强, 孙苗苗
【申请人】国家电网公司, 国网新疆电力公司, 华北电力大学（保定）
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月17日