【技术实现步骤摘要】
本公开涉及电力系统，尤其涉及一种基于电网电流的故障分析方法、装置及系统。
技术介绍
1、随着全球能源结构的转型和环境保护的迫切需求，新型电力系统建设正逐渐成为全球能源发展的重要方向。在这一背景下，我国电力系统中风电、光伏以及储能电站等新能源及电力电子设备的比例不断上升，使得使用传统的短路电流分析理论和方法进行大规模风、光、储接入电网的故障电流计算越来困难。目前，实现大规模风、光、储接入电网的故障电流计算的主流方法为将风、光、储设备作为非线性压控电流源处理，计算故障电流时全网非线性压控电流源一起输入一个等效模型进行迭代计算。然而，随着电网中风、光、储等设备数量增加，在基于短路电流进行迭代计算过程中进行故障计算的速度、收敛性、收敛速度会不断降低，特别是在规模庞大、拓扑结构复杂的电网中进行故障计算时，由于其数学矩阵模型阶数巨大，导致故障分析效率更低。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于电网电流的故障分析方法、装置及系统，以至少解决相关预测方式中在基于短路电流的迭代计算过程中受非线性电源影响导致计算速度和收敛速降低，使得故障分析效率低的问题。本专利技术的技术方案如下：
2、根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种基于电网电流的故障分析方法，该方法应用于电网系统，电网系统包括双馈感应风机、永磁直驱风机、光伏电源和储能系统，该方法包括：确定接入电网的多个网点中各个目标网点所接入的非线性电源所属的各个目标电源类型；各个目标电源类型包括以下一种或多种：双馈感应风机、永磁直驱风机
3、上述各个目标电源类型的各个目标短路电流迭代变化后引起各个目标网点的网点电压的变化趋势为上升趋势或下降趋势。
4、上述实现方式中，不同类型的非线性电源设置了不同的等效模型，按照各个目标网点所属的等效模型，对各个目标网点的短路电流进行确定。
5、具体地，先确定各个目标网点所属目标电源类型所对应的目标等效模型；再分别采用各个目标网点所对应的目标等效模型，确定各个目标网点对应的各个目标短路电流。
6、在一种实现方式中，采用各个目标网点所属目标电源类型所对应的目标等效模型，确定各个目标网点对应的各个目标短路电流，包括：在确定多个网点存在第一网点的非线性电源为双馈感应风机时，按照双馈感应风机对应的第一等效模型及第一网点的网点电压，确定第一网点的第一短路电流；
7、和/或,在确定多个网点存在第二网点的非线性电源为永磁直驱风机和光伏电源时，按照永磁直驱风机和光伏电源对应的第二等效模型及第二网点的网点电压，确定第二网点的第二短路电流；
8、和/或,在确定多个网点中存在第三网点的非线性电源为储能系统时，若储能系统处于放电状态，按照第二等效模型及第三网点的网点电压，确定第三网点的第三短路电流；以及，若储能系统处于充电状态，按照储能系统对应的第三等效模型及第三网点的网点电压，确定第三网点的第四短路电流。
9、另一种实现方式中，第一短路电流包括第一网点的并网点直交轴电流标幺值、第一网点的并网点直轴电流标幺和第一网点的并网点电流标幺值；第一等效模型具体为：
10、
11、其中：iq1为第一网点的并网点直交轴电流标幺值；id1为第一网点的并网点直轴电流标幺值；iw11为第一网点的并网点电流标幺值；θw1为第一网点的并网点电压与电流相角；ul为正序电压跌落门槛值参数，ut1为第一网点的并网点电压标幺值；2为储能的动态无功电流比例系数；imax为逆变器最大电流；ucb为撬棒电阻投入门槛值；in为逆变器额定电流；zcb*为撬棒电路动作情况下正序等效阻抗。
12、另一种实现方式中，第二短路电流包括第二网点的并网点直交轴电流标幺值、第二网点的并网点直轴电流标幺和第二网点的并网点电流标幺值；第二等效模型具体为：
13、
14、其中，iq2为第二网点的并网点直交轴电流标幺值；id2为第二网点的并网点直轴电流标幺值；iw22为第二网点的并网点电流标幺值；θw2为第二网点的并网点电压与电流相角；ul为正序电压跌落门槛值参数，ut2为第二网点的并网点电压标幺值；2为储能的动态无功电流比例系数；imax为逆变器最大电流；in为逆变器额定电流。
15、另一种实现方式中，第三短路电流包括第三网点的并网点直交轴电流标幺值、第三网点的并网点直轴电流标幺和第三网点的并网点电流标幺值；第三等效模型具体为：
16、
17、其中，iq3为第三网点的并网点直交轴电流标幺值；id3为第三网点的并网点直轴电流标幺值；iw33为第三网点的并网点电流标幺值；θw3为第三网点的并网点电压与电流相角；ul为正序电压跌落门槛值参数，ut3为第三网点的并网点电压标幺值；2为储能的动态无功电流比例系数；imax为逆变器最大电流；in为逆变器额定电流。
18、另一种实现方式中，基于不同迭代步骤下目标电源类型的各个目标短路电流迭代变化后引起各个目标网点的网点电压的变化，划分各个目标电源类型的非线性电源，并分批进行迭代计算，以根据分批进行迭代计算的计算结果进行故障分析各个目标网点，包括：针对任一目标电源类型的非线性电源，确定目标电源类型的非线性电源下多个迭代步骤时的各个目标网点的各个目标短路电流；按照迭代步骤顺序，基于多个迭代步骤中相邻步骤获取的各个目标网点的目标短路电流之间的电流差，确定目标短路电流变化前后引起的各个目标电源的网点电压的电压差；针对各个目标网点中任一目标网点，将电压差变化趋势相同的目标电源划分为同一组，并在进行短路电流迭代计算时按照同一组一起迭代；
19、对各个目标电源分组完成后，依次对各组的目标短路电流迭代计算，以根据按照各组分批进行迭代计算后的计算结果进行故障分析。
20、电压差变化趋势是指上升趋势或下降趋势相同，即同时上升同时下降。
21、短路电流也称为故障电流或电源短路电流。
22、根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种基于电网电流的故障分析装置，应用于电网系统，该电网系统包括双馈感应风机、永磁直驱风机、光伏电源和储能系统，该装置包括：
23、第一确定单元，用于确定接入电网的多个网点中各个目标网点所接入的非线性电源所属的各个目标电源类型；各个目标电源类型包括以下一种或多种：双馈感应风机、永磁直驱风机和光伏电源、以及储能系统；双馈感应风机、永磁直驱风机和光伏电源以及储能系统分别对本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于电网电流的故障分析方法，其特征在于，应用于电网系统，所述电网系统包括双馈感应风机、永磁直驱风机、光伏电源和储能系统，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述各个目标网点所属所述目标电源类型所对应的目标等效模型，确定所述各个目标网点对应的各个目标短路电流，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一短路电流包括所述第一网点的并网点直交轴电流标幺值、所述第一网点的并网点直轴电流标幺和所述第一网点的并网点电流标幺值；所述第一等效模型具体为：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二短路电流包括所述第二网点的并网点直交轴电流标幺值、所述第二网点的并网点直轴电流标幺和所述第二网点的并网点电流标幺值；所述第二等效模型具体为：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三短路电流包括所述第三网点的并网点直交轴电流标幺值、所述第三网点的并网点直轴电流标幺和所述第三网点的并网点电流标幺值；所述第三等效模型具体为：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，
7.一种基于电网电流的故障分析装置，其特征在于，应用于电网系统，所述电网系统包括双馈感应风机、永磁直驱风机、光伏电源和储能系统，所述装置包括：
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元具体用于：
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述故障分析单元具体用于：
10.一种电网系统，其特征在于，所述电网系统包括双馈感应风机、永磁直驱风机、光伏电源和储能系统，被配置执行如权利要求1至6中任一项所述基于电网电流的故障分析方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于电网电流的故障分析方法，其特征在于，应用于电网系统，所述电网系统包括双馈感应风机、永磁直驱风机、光伏电源和储能系统，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述各个目标网点所属所述目标电源类型所对应的目标等效模型，确定所述各个目标网点对应的各个目标短路电流，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一短路电流包括所述第一网点的并网点直交轴电流标幺值、所述第一网点的并网点直轴电流标幺和所述第一网点的并网点电流标幺值；所述第一等效模型具体为：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二短路电流包括所述第二网点的并网点直交轴电流标幺值、所述第二网点的并网点直轴电流标幺和所述第二网点的并网点电流标幺值；所述第二等效模型具体为：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三短路电流包括所述第三网点的并网点直交轴电流标幺值、所述第三网点的并网点直轴电...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘虎林，刘中平，韩俊，苏柏松，吉青晶，周宁慧，于嘉骐，
申请(专利权)人：国家电网有限公司华东分部，
类型：发明
国别省市：
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