一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统技术方案

本申请实施例公开了一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统，所述方法包括：根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻t

【技术实现步骤摘要】
一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统
本申请实施例涉及电力系统短路故障分析
，具体涉及一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统。
技术介绍
电力系统正常运行的破坏很大程度上是由短路故障引起的，其中三相短路较为严重，并且对称分量法的使用所有不对称短路的计算都可归结为三相短路的计算，因此对三相短路的研究很有意义。同时，为校验电气设备和载流导体的电动力稳定度必须计算短路冲击电流。就正弦电压激励下的感性电路而言，三相短路冲击电流出现的时刻非常接近短路后的半个周期，是一近似值。由于冲击电流的大小与电路的时间常数有关，而不同时间常数的电路所对应的冲击电流出现时刻一定不会都是在三相短路发生后的半个周期，为此有必要找出所有不同时间常数的电路所对应的冲击电流出现时刻，并与半个周期进行比较，进而确定最大差值。针对工频60Hz的电路，短路冲击电流出现的时刻与半个周期的最大差异尚未见有人研究。若按照现有方法计算，没有考虑到具体电路的时间常数，势必造成设备的裕度过大，经济性下降。
技术实现思路
为此，本申请实施例提供一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统，明确了冲击电流出现时刻的最小值与半个周期的关系，以及冲击电流出现时刻与电路时间常数的关系。为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：根据本申请实施例的第一方面，提供了一种短路冲击电流出现时刻计算方法，所述方法包括：根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻mintc接近的一个下界，以确定电路中短路冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，其中，所述短路冲击电流出现时刻是根据电路时间常数的拟凸函数计算的。可选地，所述根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围，包括：设单相电阻电抗RL串联电路的初始状态为空载，t＝0时发生短路，电流的周期分量i～＝-cos(ωt)，电流的非周期分量总电流按照如下公式计算：其中，e＝2.7183，Ta为电路的时间常数(s)，T为电源的周期且t为短路持续时间(s)。可选地，所述根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻mintc接近的一个下界，包括：令得求f(t)其一阶导数等于零时对应的时刻tc的范围。可选地，时f(t)有存在唯一解。根据本申请实施例的第二方面，提供了一种短路冲击电流出现时刻计算系统，所述系统包括时刻范围计算模块，用于根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；冲击电流出现时刻计算模块，用于根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻mintc接近的一个下界，以确定电路中短路冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，其中，所述短路冲击电流出现时刻是根据电路时间常数的拟凸函数计算的。可选地，所述时刻范围计算模块，具体用于：设单相电阻电抗RL串联电路的初始状态为空载，t＝0时发生短路，电流的周期分量i～＝-cos(ωt)，电流的非周期分量总电流按照如下公式计算：其中，e＝2.7183，Ta为电路的时间常数(s)，T为电源的周期且t为短路持续时间(s)。可选地，所述冲击电流出现时刻计算模块，具体用于：令得求f(t)其一阶导数等于零时对应的时刻tc的范围。可选地，时f(t)有存在唯一解。根据本申请实施例的第三方面，提供了一种设备，所述设备包括：数据采集装置、处理器和存储器；所述数据采集装置用于采集数据；所述存储器用于存储一个或多个程序指令；所述处理器，用于执行一个或多个程序指令，用以执行第一方面任一项所述的方法。根据本申请实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于执行如第一方面任一项所述的方法。综上所述，本申请实施例提供了一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统，通过根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；进一步根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻mintc接近的一个下界，以确定电路中短路冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，其中，所述短路冲击电流出现时刻是根据电路时间常数的拟凸函数计算的。明确了冲击电流出现时刻的最小值与半个周期的关系，以及冲击电流出现时刻与电路时间常数的关系。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。图1为本申请实施例提供的一种短路冲击电流出现时刻计算方法流程示意图；图2为本申请实施例提供的tc与Ta的整体关系曲线示意图；图3为本申请实施例提供的tc与Ta的局部关系曲线示意图；图4为本申请实施例提供的RL串联电路；图5为本申请实施例提供的一种短路冲击电流出现时刻计算系统框图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。对于恒压源供电的60Hz感性电路而言，冲击电流约出现在突然短路后的半个周期。但不同时间常数的电路所对应的冲击电流出现时刻会有所差异。为此有必要分析实际电路中冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，即最不利的情况。图1示出了本申请实施例提供的一种短路冲击电流出现时刻计算方法，所述方法包括：步骤101：根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；步骤102：根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻mintc接近的一个下界，以确定电路中短路冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，其中，所述短路冲击电流出现时刻是根据电路时间常数的拟凸函数计算的。在一种可能的实施方式中，在步骤101中，所述根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围，包括：设单相电阻电抗RL串联电路的初始状态为空载，t＝0时发生短路，电流的周期分量i～＝-cos(ωt)，电流的非周期分量总电流按照如下公式计算：其中，e＝2.7183，Ta为电路的时间常数(s)，T为电源的周期且t为短路持续时间(s)。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种短路冲击电流出现时刻计算方法，其特征在于，所述方法包括：/n根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻t

【技术特征摘要】
1.一种短路冲击电流出现时刻计算方法，其特征在于，所述方法包括：
根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；
根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻mintc接近的一个下界，以确定电路中短路冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，其中，所述短路冲击电流出现时刻是根据电路时间常数的拟凸函数计算的。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围，包括：
设单相电阻电抗RL串联电路的初始状态为空载，t＝0时发生短路，电流的周期分量i～＝-cos(ωt)，电流的非周期分量
总电流按照如下公式计算：



其中，e＝2.7183，Ta为电路的时间常数(s)，T为电源的周期且t为短路持续时间(s)。


3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻mintc接近的一个下界，包括：
令得求f(t)其一阶导数等于零时对应的时刻tc的范围。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，时f(t)有存在唯一解。


5.一种短路冲击电流出现时刻计算系统，其特征在于，所述系统包括：
时刻范围计算模块，用于根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；
冲击电流出现时刻计算模块，用于根...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志友，王晓文，叶鹏，赵毅，王丽君，岳军，马列，
申请(专利权)人：沈阳工程学院，
类型：发明
国别省市：辽宁;21